一种有机肥生产系统
技术领域
本发明涉及有机肥生产技术领域，特别涉及一种有机肥生产系统。
背景技术
国内外有机肥生产有悠久的历史。早期的有机肥生产只是简单地将原料堆成一堆，很少进行通风和管理，存在着堆体升温慢、时间长、易产生臭味的特点。自上世纪50年代以来人们开发出各种各样的有机肥生产系统，这些系统具有机械化程度高、处理量大、堆肥速度快、无害化程度高等特点。该系统主要分三大堆肥系统：条垛式、静态垛式和反应器系统。反应器系统堆肥在一个或几个容器中进行，通气、水分、尾气处理得到了更好的控制，产品质量得到进一步的提高，是最先进的一种有机肥生产系统。但是现有的反应器系统仍然存在自动化程度不高、生产效率低和劳动强度大的问题。
因此，如何提高有机肥的生产效率，改善生产环境成为本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机肥生产系统，该生产系统能够显著提高有机肥生产的自动化程度和生产效率，改善有机肥生产环境，降低劳动强度。
为实现上述目的，本发明提供一种有机肥生产系统，包括沿生产线方向依次设置的：堆料区、上料机构、分料机构、碎料机构、混料机构、一次发酵机构、二次发酵机构和筛料机构；
所述分料机构用以根据来料种类将来料分仓储存并按照预设比例输向所述碎料机构破碎；
所述一次发酵机构用以将来自所述混料机构的混匀物料进行好氧发酵；
所述二次发酵机构用以将物料二次发酵并干燥；
所述筛料机构用以筛选输出目标尺寸的成品有机肥；
还包括依次连接全部相邻机构且用以输送物料的输料机构。
可选地，所述上料机构包括自所述堆料区倾斜向上设置的第一输送皮带，所述输料机构包括连接所述第一输送皮带且水平设置的第二输送皮带。
可选地，所述分料机构包括沿所述第二输送皮带的输送方向依次设置的N个分料仓和N-1个犁式卸料器，其中N为大于等于2的正整数；
全部所述分料仓设于所述第二输送皮带的下方，全部所述犁式卸料器设于所述输送带的上方。
可选地，所述碎料机构为双轴撕碎机；
所述输料机构包括：平行所述第二输送皮带且连接所述双轴撕碎机的第四输送皮带、与所述分料仓一一对应设置的第三输送皮带，所述第三输送皮带连接所述分料仓与所述第四输送皮带；
所述第三输送皮带设有称重机构。
可选地，所述混料机构为混料机，所述混料机的入口连接有注水管；
所述输料机构包括连接于所述混料机与所述双轴撕碎机之间的第五输送皮带。
可选地，所述一次发酵机构为第一滚筒发酵器，所述第一滚筒发酵器内设有微波装置；所述二次滚筒发酵机构包括至少两组并排设置的第二滚筒发酵器；
所述输料机构包括连接所述混料机构和所述第一滚筒发酵器的第六输送皮带、连接所述第一滚筒发酵器出料端的第七所述皮带以及垂直连接所述第七输送皮带设置的第八输送皮带；
所述第八输送皮带为双向输送皮带，且多个所述第二滚筒发酵器的进料端贴合所述第八输送皮带设置。
可选地，所述第一滚筒发酵器和所述第二滚筒发酵器均包括：相对地面固定的滚筒固定部、旋转连接于所述滚筒固定部的滚筒本体和设于所述滚筒本体与所述滚筒固定部之间的密封机构。
可选地，所述密封机构包括：沿所述滚筒本体内径向延伸的滚筒内法兰、垂直所述滚筒内法兰向外设置的滚筒内筒；
所述滚筒内筒、所述滚筒内法兰和所述滚筒本体之间形成环形槽，所述环形槽内设有密封件；
还包括嵌套于所述滚筒内筒的外周且处于所述滚筒本体的内周的中间套筒，所述中间套筒的一端抵压所述密封件，所述中间套筒的另一端与所述滚筒固定部固接。
可选地，所述密封机构还包括固接所述滚筒内筒的压板以及设于所述压板与所述滚筒内筒之间的弹性密封件；
所述弹性密封件包括设于所述压板圆周上的圆周部以及贴合所述滚筒固定部的圆环部。
可选地，所述筛料机构包括滚筒分筛机和连接于所述滚筒分筛机下方的成品仓，所述滚筒分筛机用以筛选目标尺寸的精料输送至所述成品仓，所述成品仓的出口还连接有自动包装机；
所述输料机构包括连接全部所述第二滚筒发酵器的出料端的第九输送皮带，所述第九输送皮带为双向输送皮带且与所述第八输送皮带平行，所述第九输送皮带与所述滚筒分筛机之间连接有斗式提升机。
相对于上述背景技术，本发明所提供的有机肥生产系统借助上料机构将堆料区堆放的多种物料依次运送至分料机构，经分料机构分料后按照预设设定的比例将多种物料输送至碎料机构和混料机构进行粉碎混匀，然后输送至一次发酵机构内进行初步的好氧发酵，经一次发酵处理后输出至二次发酵进行再次发酵，整个发酵流程结束后输送至筛料机构进行筛区，将满足目标尺寸的精料输出包装，将不满足目标尺寸的粗料送回至堆料区进行下次循环即可。
相邻的机构如上料机构和分料机构、分料机构和碎料机构等之间通过输料机构完成输料，整个过程只需人工参与控制即可和进行粗料转运即可，基本实现了全自动化，自动化程度和生产效率显著提高，工人的劳动强度降低，劳动环境也得到了改善。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的有机肥生产系统的正视图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1中滚筒固定部与滚筒本体之间的密封机构的局部放大图。
其中：
1-地坑、2-第一输送皮带、3-楼梯、4-分料仓、5-犁式卸料器、6-第二输送皮带、7-第三输送皮带、8-第四输送皮带、9-双轴撕碎机、10-第五输送皮带、11-混料机、12-第六输送皮带、13-第一滚筒发酵器、14-第七输送皮带、15-第八输送皮带、16-第二滚筒发酵器、17-第九输送皮带、18-斗式提升机、19-成品仓、20-滚筒分筛机、21-溜管、22-斗车、23-自动包装机、24-滚筒本体、25-滚筒固定部、26-微波装置、27-滚筒内法兰、28-滚筒内筒、29-中间套筒、30-密封件、31-弹性密封件、32-压板、33-紧固螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图3，图1为本发明实施例所提供的有机肥生产系统的正视图，图2为图1的俯视图，图3为图1中滚筒固定部与滚筒本体之间的密封机构的局部放大图。
本发明所提供的有机肥生产系统包括堆料区、上料机构、分料机构、碎料机构、混料机构、一次发酵机构、二次发酵机构和筛料机构。堆料区用来堆放多种用来生产有机肥的原料，上料机构将各种物料(原料)输送至分料机构进行分料，然后按比例输送至碎料机构进行破碎，破碎后的物料输送至混料机11加水混匀进一步输送至一次发酵机构进行好氧发酵，一次发酵后的半成品输送至二次发酵机构进行再次发酵，最后由筛料机构筛出符合目标尺寸的有机肥进行包装输出，将不合格的粗料送回堆料区进行下一轮的生产循环。
由于上料机构、分料机构、碎料机构、混料机构、一次发酵机构、二次发酵机构和筛料机构沿生产线的方向依次设置，输料机构则主要起到连接相邻机构并输送物料的作用。这里的相邻机构具体指沿生产线的方向设置的两个相邻的机构，如上料机构和分料机构、分料机构和碎料机构……以及二次发酵机构与筛料机构等。
请参考图1和图2，在本发明所提供的具体实施例中，仅以输送皮带为例对输料机构进行说明，其它能够连接并实现相邻机构输料的机械同样在本申请的保护范围内。堆料区采用就地挖掘并预制的地坑1，根据物料种类设置为多个或者将单个地坑1划分为不同的储料区，上料机构包括自地坑1沿楼梯3倾斜向上延伸至预设高度的第一输送皮带2，连接在上料机构和分料机构的输料机构则为在预设高度水平设置的第二输送皮带6。
当需要上料时，通过斗轮机等设备将地坑1内的物料输送至第一输送皮带2，第一输送皮带2沿楼梯3方向运行，将物料输送至预设高度后转送至第二输送皮带6，由第二输送皮带6输送至分料机构进行分料。
分料机构采用设置在第二输送带下方的多个分料仓4和设置在输送带上方的多个犁式卸料器5。犁式卸料器5的前部设有对准来料方向的尖角，后部设有转轴，通过转轴控制尖角下放贴合与第二输送皮带6，对来料进行止挡卸料，无需卸料时，控制转轴升起尖角即可。
多个分料仓4沿第二输送皮带6的输送方向顺次设置，多个犁式卸料器5同样沿第二输送皮带6的输送方向顺次设置。分料仓4和犁式卸料器5的数量对应关系为，分料仓4为N个时，犁式卸料器5为N-1个，N为大于等于2的正整数。且犁式卸料器5沿第二输送皮带6的输送方向一一对应设置在分料仓4的上方，最后一个分料仓4对应在第二输送带的末尾处，无需进行卸料。
举例来说，分料仓4设置为3组，犁式卸料器5对应为2组，2组犁式卸料器5分别对应设置在前2组分料仓4的上方。其中，第一个分料仓4可用来接收菇渣、第二个分料仓4用来接收干猪粪、第三个分料仓4用来接收木屑。
当第一输送皮带2和第二输送皮带6输送的来料为菇渣时，设置在第一个分料仓4上方的犁式卸料器5通过转轴旋转控制尖角下放，止挡来料，使得菇渣从尖角的两侧也即第二输送皮带6的两侧滑落至第一个分料仓4内。
当来料为干猪粪时，第一个分料仓4上方的犁式卸料器5的尖角相对第二输送皮带6悬空设置，第二个分料仓4上方的犁式卸料器5的尖角下放，将干猪粪卸料至第二分料仓4内。
当来料为木屑时，第一个分料仓4和第二个分料仓4上方的犁式卸料器5的尖角均相对第二输送皮带6悬空，木屑输送至第二输送皮带6的末端后由末端滑落进入第三个分料仓4实现分料。
借助单条第一输送皮带2和分料机构完成多种物料的上料与分料。分料仓4起到物料的分料和暂时储料的作用，来料的种类可通过各分料仓4剩余物料的量操控斗轮机移动至不同的堆料区向第一输送皮带2上料实现。分料仓4及犁式卸料器5的数量可根据生产不同种类有机肥所需要的原料种类决定。分料仓4内还可设置称重机构和输料控制机构，从而控制多个分料仓4输料比例。承重机构和通过调节分料仓4出料口开度等进行出料控制均可参考现有技术设置，此处不再详细展开。
为优化上述实施例，进一步提高有机肥生产系统的自动化程度，还可在分料机构处设置第一自动控制机构，第一自动控制机构具体包括来料识别机构和连接在来料识别机构与多个犁式卸料器5之间的第一控制部。来料识别机构包括设置在第二输送带上方的摄像机构，摄像机构通过获取来料的图像信息，将存储在第一控制部内的物料图像对比确认来料种类，然后控制对应的犁式卸料器5的转轴旋转，尖角下放进行卸料。来料识别机构不仅可以采用摄像机构通过成像对比，还可根据通过设置采样机构进行采样，借助干湿度、温度等信息对比识别来料种类，进而控制对应犁式卸料器5动作。
碎料机构具体可采用双轴撕碎机9，连接在双轴撕碎机9与分料仓4之间的输料机构包括与第二输送皮带6平行设置的第四输送皮带8，以及连接分料仓4的出料端与第四输送皮带8的第三输送皮带7。第三输送皮带7与分料仓4一一对应设置，为精确控制各种物料的比例，第三皮带还可根据需要设置承重机构和第二自动控制机构，第二自动控制机构连接至分粮仓的出口端的出料控制阀，根据预设的配料坯和称重机构的称重比调整各分料仓4的出料控制阀的开度。带有称重机构的输送皮带的设置可参考现有技术，此处不再详细展开。
混料机构为混料机11，主要作用是将破碎后物料搅拌混匀。同时，为了便于后续的发酵工艺，为细菌提供适宜的繁殖环境，还在混料机11的入口连接注水管，通过注水管向破碎后的物料内注水，调整物料的湿度。让物料达到规定的含水量，含水量优选控制在50％～65％之间。设置在混料机11与双轴撕碎机9之间的输料机构为第五输送皮带10。
发酵机构优选采用滚筒发酵器，一次发酵机构为包括第一滚筒发酵器13，二次发酵机构包括至少两个第二滚筒发酵器16，换句话说，第二滚筒发酵器16的数量大于第一滚筒发酵器13的数量。二次发酵需要的时间大于一次发酵时间需要的时间。为确保第一滚筒发酵器13和第二滚筒发酵器16的连续运行，第二滚筒发酵器16的数量多于第一滚筒发酵器13，使得经第一滚筒发酵器13发酵后的产生的半成品能够交替输送至不同的第二滚筒发酵器16中进行发酵，保证第一滚筒发酵器13的连续运行。
第一滚筒发酵器13内还设有微波装置26，微波装置26固定在第一滚筒发酵器13的端部，由于被发酵的物料内具有大量的水分，是很好的微波吸收载体。微波的高频振荡使物料快速升温到高温好氧菌的繁殖发酵适宜温度，加快发酵进程。微波装置26具体包括磁控管和激励腔。磁控管产生的微波通过激励腔传入滚筒本体24的物料内，促进物料快速升温。磁控管可选用工业级冷水磁控管，频率可选择为915MHz或2450MHz。
为了将混料机构内的物料输送至第一滚筒发酵器13，然后将第一滚筒发酵器13初步发酵后的物料输送至第二滚筒发酵器16，特别在混料机11与第一滚筒发酵器13的入料端设置连接二者的第六输送皮带12。在第一滚筒发酵器13的出料端设置第七输送皮带14，同时在第七输送皮带14的末端设置垂直第七输送皮带14的第八输送皮带15。
多个第二滚筒发酵器16的并列设置且入料端贴合第八输送皮带15，第八输送皮带15采用双向输送皮带，通过在第二滚筒发酵器16的入料端设置料斗和卸料装置，在第八输送皮带15的双向运动下，配合料斗和卸料装置将物料交替输送至不同的第二滚筒发酵器16。卸料装置与料斗的设置可参考犁式卸料器5与分料仓4的设置，且料斗的出料端与第二滚筒发酵器16的进料端连接。由于在第二滚筒发酵器16内发酵时间较长，物料可在第二滚筒发酵器16内自然风干，也可以在第二滚筒发酵器16设置微波装置26等烘干装置，控制烘干时长，微波装置26的设置可参考第一滚筒发酵器13。
上述第一滚筒发酵器13和第二滚筒发酵器16均包括滚筒固定部25和旋转连接滚筒固定部25的滚筒本体24，通过滚筒本体24带动物料在滚筒发酵器内旋转混匀，加速发酵进程。
进一步地，滚筒固定部25和滚筒本体24之间连接有密封机构，用来相对密封二者，避免滚筒本体24旋转的过程中，物料从滚筒本体24与滚筒固定部25之间的间隙漏出。
具体可进一步参考图3，密封机构包括相对滚筒本体24的内径方向延伸的内法兰，内法兰的末端垂直连接有朝向端部也即滚筒固定部25延伸的滚筒内筒28，滚筒内筒28通过连接内法兰与滚筒本体24之间形成一个环形槽，环形槽的槽底设置密封件30，密封件30通过与环形槽嵌套的中间套筒29固定，中间套筒29的一端抵触在环形槽的底部与密封件30连接，中间套筒29的另一端固定在滚筒固定部25上。如此以来，通过滚筒内筒28和中间套筒29的相互嵌套形成滚筒本体24和滚筒固定部25转动连接处的环状密封。
更进一步地，滚筒内筒28末端的内周嵌套有压板32，压板32和滚筒内筒28的内壁之间设有弹性密封件31，通过弹性密封件31和压板32对滚筒本体24和滚筒固定部25形成另一层密封。其中弹性密封件31、压板32和滚筒内筒28通过紧固螺栓33连接固定，压板32在滚筒内筒28的带动下同步旋转。
弹性密封件31包括两部分：设置在压板32的周向且与滚筒内筒28的内壁贴合密封的圆周部和贴合滚筒固定部25的圆环部，圆周部和圆环部垂直且为一体成型件。通常可采用橡胶件、塑料件或薄板金属件。
筛料机构则包括滚筒分筛机20和连接在滚筒分筛机20下方的成品仓19，滚筒分筛机20实质上是一个旋转过滤装置，能够过滤筛选目标尺寸的精料通过底部的出料口输送池成品仓19，大于目标尺寸的粗料侧通过侧部的溜管21进入到斗车22内，人工操控斗车22将粗料转运至堆料区进行下一次的循环发酵即可。
成品仓19的出料口还连接有自动包装机23，通过自动包装机23按照预设重量将成品有机肥装袋密封。自动包装机23属于常规的包装装置，此处不再对其结构和工作原理进行详细说明。为了将多个第二滚筒发酵器16物料输送至滚筒分筛机20，多个并排设置的第二滚筒发酵器16的出料端设有第九输送皮带17，第九输送皮带17和第八输送皮带15平行设置，且第九输送皮带17同样采用双向输送皮带。有所不同的是，第八输送皮带15是向第二滚筒发酵器16内送料，第九输送皮带17则是将第二滚筒发酵器16内的物料输出，对于同一第二滚筒发酵器16而言，在物料输送时，第八输送皮带15和第九输送皮带17之间的输送方向是相反的。
第九输送个皮带连接有斗式提升机18等提升机构，斗式提升机18能够将第九输送皮带17输送的物料输送至滚筒分筛机20内。本发明还可设置第三自动控制机构，第三自动控制机构与全部输送皮带的驱动电机连接，用来根据预设的发酵程序及粉碎、混料和发酵时间控制对应输送皮带运行以及进行正转或反转。第一自动控制机构、第二自动控制机构和第三自动控制机构可采用单片机、可编程逻辑控制器或工业计算机等。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明所提供的有机肥生产系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
