一种滚筒发酵堆肥处理畜禽粪便的智能控制方法及系统,它涉及畜禽粪便的肥料化资源利用技术领域。其步骤为:1、畜禽粪便与辅料科学配比进料及混合形成堆肥原料;2、堆肥原料输送入滚筒动态发酵堆肥反应器进行好氧堆肥发酵;3、滚筒动态堆肥发酵产生的氨臭气经废气回收管道集中收集后经废气处理器进行无害化处理达标排放;4、发酵物料输出滚筒后在陈化槽进行二次发酵陈化腐熟;5、肥料粉碎、过筛、包装、销售。本发明专利技术可以有效控制畜禽粪便开放式堆肥过程中的二次污染问题,集中收集和处理氨臭气,确保车间绿色生产,设备运作高效智能,提高有机肥类产品的品质,可广泛应用于各种气候条件和畜禽种类,促进循环农业可持续发展。促进循环农业可持续发展。促进循环农业可持续发展。
【技术实现步骤摘要】
一种滚筒发酵堆肥处理畜禽粪便的智能控制方法及系统
[0001]本专利技术涉及畜禽粪便的肥料化资源利用
,具体涉及一种滚筒发酵堆肥处理畜禽粪便的智能控制方法,同时还涉及一种滚筒发酵堆肥处理畜禽粪便的智能控制系统,它适合于集约化养殖场的畜禽粪便肥料化利用或分散型养殖场的畜禽粪便收集后集中肥料化处理利用。
技术介绍
[0002]随着畜禽养殖业集约化、规模化、工厂化的快速发展,万头甚至几十万头的猪场或几百万羽的禽场到处可见,确保了我国人民对肉类产品的需求。与此同时伴随着的是年产约38亿t畜禽粪便(鲜重)类养殖废弃物,由于规模化养殖场畜禽粪便过于集中,养殖场周围缺少承载土体,该类资源化有效利用率尚不到20%(郭智等,2013)。同时受运输和无法就地消纳等原因的影响,未经处理就随意堆放,是大气污染、土壤污染及江河、湖泊、水库等面源以及地下水源污染的重要来源(李国学等,2000年),不符合我国农业可持续发展的要求。
[0003]国家对畜禽粪便造成的环境污染给予了高度的重视,要加快推进畜禽养殖废弃物的无害化、减量化和资源化利用。堆肥化处理是畜禽粪便无害化和资源化利用的一种较好途径,其中畜禽粪便肥料化智能装置和技术的研发,是解决当前畜禽养殖业快速发展中的废弃物资源化利用的关键,对保障畜禽养殖业的发展和农业环境保护等具有十分重要意义。周谈龙等(2017年)猪粪和玉米秸秆为原料研究了在低碳氮比(C/N为13.2)条件下猪粪堆肥氨气排放,每千克初始原料鲜重的 NH3的累计排放分别为 2.27g,如果是敞开堆肥会产生大量的异臭味,对环境造成污染。鲁耀雄等(2017年)以牛粪、鸡粪、食用菌渣为堆肥原料并协调碳氮比为30:1,添加不同的微生物菌剂进行堆肥,利用EM菌剂处理的高温阶段温度维持在55
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68 ℃,氮素损失率最小为10.73%,堆肥35 d为84.27%,达到了完全腐熟,但是采用铲车和人工配合7天翻堆1次,费时费工。中国专利技术专利CN 102765976 A(2012年)公布了一种槽式发酵方法和中国专利技术专利CN 107382403 A(2017年)公布了条垛式堆肥曝气系统,虽然减少了氨气的逸失和恶臭,但是没较好解决堆肥车间异味大的问题,所以中国专利技术专利CN 107986820 A(2018年)公布了一种用于牛粪条垛式堆肥的除臭添加剂及其制备方法还是需要补充除臭添加剂来解决臭味过大的问题,并且智能程度不高。中国专利技术专利CN 103011927 A(2013年)公布了一种生物质塔式堆肥处理设备及方法,采用封闭式堆肥化操作方法,提高堆肥效率,有效防止病原菌的传播和异味散发,但是堆肥搅拌器由于物料本身压力可能会导致其运转困难和磨损严重等问题,智能化控制程度有限。因此,目前急需构建一套畜禽粪便肥料化的智能控制方法及系统,要求具有高效智能、绿色环保、节约人工等特点,可广泛应用于各种气候条件和畜禽种类,为国家实行畜禽粪便资源利用整县推进、果菜茶有机肥替代以及化肥农药减施增效等行动计划奠定基础和提供关键技术。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,构建一套畜禽类粪便肥料化的滚
筒动态发酵封闭堆肥的智能控制方法,提供一种滚筒发酵堆肥处理畜禽粪便的智能控制系统,有效控制和处理氨臭气,确保车间绿色生产,环保友好,实现高效智能操控,节约人工成本,可广泛应用于各种气候条件和畜禽种类,推进畜禽粪便的肥料化资源利用。
[0005]为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案是:一种滚筒发酵堆肥处理畜禽粪便的智能控制方法,它包括以下五个操作步骤:步骤一,畜禽粪便与辅料(调节碳氮比和含水量)的科学配比进料及混合形成堆肥原料。
[0006]步骤二,堆肥原料输送入滚筒动态发酵堆肥反应器,进行高温好氧发酵无害化腐熟处理,利用控制系统调节其转动速度、通气强度、热量反馈等指标参数进行智能堆肥,使其始终保持动态平衡发酵状态,进行高温发酵无害化腐熟处理。
[0007]步骤三,滚筒动态堆肥发酵产生的氨臭气经收集系统进行无害化处理达标排放。
[0008]步骤四,根据滚筒动态发酵堆肥反应器的运转情况、堆肥温度、发酵时间、发酵料生物理化性质变化等由监控系统决定出料,需要出料时,通过智能操控面板打开反应器的挡料板,由内壁上的导料板引导出料,经布料机将初步腐熟肥料输送入陈化槽,进行二次发酵腐熟,直到肥料水分达到30%以下。
[0009]步骤五,肥料经过腐熟陈化后送检合格,输送入包装车间粉碎过筛定量包装出厂。
[0010]1、一种滚筒发酵堆肥处理畜禽粪便的智能控制系统,其特征在于:它包含辅料桶1、粪便桶2、输送机构3、废气处理器4、散热器41、废气输出管道411、废气回收管道412、单向阀413、滚筒动态发酵堆肥反应器5、第二风机51、温度感应器52、热量回馈管道53、陈化槽6、包装部7、筛网71、破碎机构72、控制监控室8、摄像机9,所述的辅料桶1与粪便桶2并排,所述的辅料桶1和粪便桶2设在输送机构3上方,所述的废气处理器4左侧设置有散热器41,所述的散热器41与废气输出管道411、废气回收管道412固定连接,所述的散热器41下方设有废气回收管道412,所述的滚筒动态发酵堆肥反应器5上设置有多个点位的温度感应器52,所述的滚筒动态发酵堆肥反应器5的前端上方设置有热量回馈管道53,所述的滚筒动态发酵堆肥反应器5的一端设置有前端固定圆形封帽54,另一端设置有后端固定圆形封帽55,所述的前端固定圆形封帽54上设置有进料斗541,所述的进料斗541的侧边设置有进风输入管道542与第一风机543,进风输入管道542与第一风机543相连接,所述的后端固定圆形封帽55的一侧设置有导料板551,另一侧设置有废气输出管道411与第二风机51,所述的废气输出管道411与第二风机51相连接,所述的废气输出管道411的底部通过连杆552连接有出料斗553,所述的出料斗553上设置有出料挡板554,所述的滚筒动态发酵堆肥反应器5的底部设置有一对驱动轮555,所述的驱动轮555之间连接有驱动轴556,所述的驱动轴556的中间底部设置有驱动电机557,所述的陈化槽6靠近滚筒动态发酵堆肥反应器5的出料口,所述的陈化槽6靠近包装部7,所述的包装部7上方设有筛网71,所述的筛网71的前段设置有破碎机构72,所述的控制监控室8的外部设置有摄像机9,所述的废气输出管道411、废气回收管道412、热量回馈管道53上均设置有单向阀413。
[0011]所述的所述的温度感应器52用于实时了解堆肥温度。
[0012]所述的第一风机543与第二风机51可以进行通风供氧和提高滚筒动态发酵堆肥反应器5中的空气温度。
[0013]所述的热量回馈管道53平行于废气输出管道411,当需要热量回馈时,则关闭散热
器41,所述的滚筒动态发酵堆肥反应器5和陈化槽6废气中的热量分别经废气输出管道411和热量回馈管道53由第二风机51输回滚筒动态发酵堆肥反应器5,可有效稳定滚筒动态发酵堆肥反应器5内空气的温度。
[0014]所述的废气处本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种滚筒发酵堆肥处理畜禽粪便的智能控制方法,其特征在于它包含以下步骤:步骤一,畜禽粪便与辅料科学配比进料及混合形成堆肥原料;步骤二,堆肥原料输送入滚筒动态发酵堆肥反应器,进行高温好氧发酵无害化腐熟处理,利用控制系统调节其转动速度、通气强度、热量反馈等指标参数进行智能堆肥,使其始终保持动态平衡发酵状态,进行高温发酵无害化腐熟处理;步骤三,滚筒动态堆肥发酵产生的氨臭气经收集系统进行无害化处理达标排放;步骤四,根据滚筒动态发酵堆肥反应器的运转情况、堆肥温度、发酵时间、发酵料生物理化性质变化等由监控系统决定出料;需要出料时,通过智能操控面板打开反应器的挡料板,由出口内壁上的导料板引导出料,经布料机将初步腐熟肥料输送入陈化槽,进行二次发酵腐熟,直到肥料水分达到30%以下;步骤五,肥料经过腐熟陈化后送检合格,输送入包装车间粉碎过筛定量包装出厂。2.根据权利要求1所述的一种滚筒发酵堆肥处理畜禽粪便的智能控制系统,其特征在于:它包含辅料桶(1)、粪便桶(2)、输送机构(3)、废气处理器(4)、散热器(41)、废气输出管道(411)、废气回收管道(412)、单向阀(413)、滚筒动态发酵堆肥反应器(5)、第二风机(51)、温度感应器(52)、热量回馈管道(53)、陈化槽(6)、包装部(7)、筛网(71)、破碎机构(72)、控制监控室(8)、摄像机(9),所述的辅料桶(1)与粪便桶(2)并排,所述的辅料桶(1)和粪便桶(2)设在输送机构(3)上方,所述的废气处理器(4)左侧设置有散热器(41),所述的散热器(41)与废气输出管道(411)、废气回收管道(412)固定连接,所述的散热器(41)下方设有废气回收管道(412),所述的滚筒动态发酵堆肥反应器(5)上设置有多个点位的温度感应器(52),所述的滚筒动态发酵堆肥反应器(5)的前端上方设置有热量回馈管道(53),所述的滚筒动态发酵堆肥反应器(5)的一端设置有前端固定圆形封帽(54),另一端设置有后端固定圆形封帽(55),所述的前端固定圆形封帽(54)上设置有进料斗(541),所述的进料斗(541)的侧边设置有进风输入管道(542)与第一风机(543),进风输入管道(542)与第一风机(543)相连接,所述的后端固定圆形封帽(55)的一侧设置有导料板(551),另一侧...
【专利技术属性】
技术研发人员:鲁耀雄,彭福元,蒋德光,高鹏,卢红玲,
申请(专利权)人:湖南省农业环境生态研究所,
类型:发明
国别省市:
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