动物排泄物液态有机肥发酵工艺[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111377759 A(43)申请公布日 2020.07.07

(21)申请号 202010201521.9(22)申请日 2020.03.20

(71)申请人 广西联环生态科技有限公司

地址 530000 广西壮族自治区南宁市高新

区高新二路1号广西大学科技园3号楼231-2号房(72)发明人 张建生　马宾喜　

(74)专利代理机构 北京远大卓悦知识产权代理

事务所(普通合伙) 11369

代理人 邓雪明(51)Int.Cl.

C05F 3/00(2006.01)C05F 3/06(2006.01)C05F 11/00(2006.01)C05F 17/20(2020.01)

权利要求书2页 说明书6页 附图2页

C05F 15/00(2006.01)C05F 17/986(2020.01)C05G 5/23(2020.01)B02C 19/00(2006.01)C12N 1/38(2006.01)

CN 111377759 A(54)发明名称

动物排泄物液态有机肥发酵工艺(57)摘要

本发明公开了一种动物排泄物液态有机肥发酵工艺，其中，包括：步骤一、将动物粪便制备得到模拟培养液；步骤二、将发酵菌种和营养剂混合后增殖培养，增殖培养期间加入所得的模拟

得到增殖发酵液；步骤培养液以刺激发酵菌种，

三、构建研磨装置对发酵原料进行研磨，同时与增殖发酵液混合得到待发酵液；步骤四、将所得的待发酵液导入到发酵仓内进行发酵得到有机肥浆料；步骤五、设置固液分离装置将有机肥浆料进行固液分离即得到液态有机肥。本发明通过设置研磨装置对发酵原料研磨，减小发酵原料的粒径，加快发酵原料的发酵和分解，提高有机肥生产效率，同时减少发酵后剩余的渣滓，提高液态有机肥的质量。

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1.一种动物排泄物液态有机肥发酵工艺，其中，包括：步骤一、将动物粪便的混合料与水按照1:1～2的质量比混合得到模拟培养液；所述动物粪便包括猪粪、猪尿液、牛粪、牛尿液、鸡粪、羊粪和羊尿液；

步骤二、将发酵菌种和营养剂混合后静置增殖培养3～7天，增殖培养期间每天加入一次所得的模拟培养液以刺激发酵菌种，模拟培养液每次加入量与初始时发酵菌种的质量相等，增殖培养完成后，滤去残渣得到增殖发酵液；

步骤三、构建研磨装置对发酵原料进行研磨，同时与增殖发酵液混合得到待发酵液；所述研磨装置包括：研磨腔、向研磨腔通入发酵原料的入料口、向研磨腔通入水的入水口、向研磨腔通入增殖发酵液的灌浆口、以及排出待发酵液的出料口；

步骤四、将所得的待发酵液导入到发酵仓内进行发酵得到有机肥浆料；所述发酵仓的底部为锥形结构，且锥形结构的底部设置有排料槽，所述排料槽伸延到发酵仓的外部形成排料端，所述排料槽内设置有螺杆送料机构用以将有机肥浆料推送到排料端；

步骤五、在所述排料端设置固液分离装置将有机肥浆料进行固液分离即得到液态有机肥。

2.如权利要求1所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺，其中，步骤一中的动物粪便中，猪粪、猪尿液、牛粪、牛尿液、鸡粪、羊粪和羊尿液按照1：1：1：1：1：1：1的质量比组成。

3.如权利要求1所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺，其中，步骤二中的营养剂为发酵菌种提供氮源和碳源。

4.如权利要求1所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺，其中，步骤三中的发酵原料为养殖场的动物排泄物或农场的植物秸秆或两者的混合。

5.如权利要求1所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺，其中，所述研磨装置具体包括：

圆筒，其两端封闭，内部形成所述研磨腔；所述灌浆口设置在圆筒上部，所述出料口设置在圆筒下部；

圆形的第一磨片，其同心设置在圆筒第一端内部，所述第一磨片的内面中心设置圆形的凹部，所述凹部套接有一入料管，所述入料管穿出所述圆筒的第一端并形成所述入料口；所述第一磨片的内部分布有多个圆孔，所述圆孔连接水管，水管穿出所述圆筒的第一端形成所述入水口；

圆形的第二磨片，其同心且可转动设置在圆筒第二端内部，所述第二磨片的内面中心设置有半球状的凸部，所述凸部套入所述凹部内且两者之间具有物料通过的空间，所述第一磨片和第二磨片之间形成研磨区间，所述第二磨片的圆形设置有转轴，转轴穿出圆筒的第二端并与电机连接。

6.如权利要求5所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺，其中，沿所述第二磨片的边缘等距设置有多个搅拌叶。

7.如权利要求6所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺，其中，所述第一磨片和第二磨片的研磨面均设置波浪线状的浅槽，所述浅槽沿半径方向设置。

8.如权利要求7所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺，其中，所述圆孔设置在第一磨片半径的中点上，且成环状设置。

9.如权利要求1所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺，其中，所述发酵仓的中心设置

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有主搅拌机构，侧壁设置有多个副搅拌机构。

10.如权利要求1所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺，其中，所述固液分离装置包括：

锥形筒，其口径大一端与所述排料端套接固定，口径小一端倾斜向上伸延直至高于所述排料端；所述锥形筒的侧壁设置有滤孔，在螺杆送料机构推力作用下，液态有机肥从滤孔漏下，渣滓从锥形筒口径小一端排出；

承接桶，其内具有容纳液态有机肥的空间，所述锥形筒从承接桶侧壁穿入，且口径小一端穿出对侧侧壁。

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动物排泄物液态有机肥发酵工艺

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技术领域

[0001]本发明涉及有机肥生产技术领域，更具体地说，本发明涉及一种动物排泄物液态有机肥发酵工艺。

背景技术

[0002]传统的固态堆肥搅拌混料较为困难，物料混合均匀度不够高，温度和湿度的控制容易不能做到精确迅速，容易延迟滞后，不利于生物有机肥的发酵，从而影响了生物有机肥的生产效率。

[0003]随着科技的进步，喷灌和滴灌技术应用越来越广泛，液态肥的需求也越来越旺盛，液态肥相比固态堆肥具有施肥精确、肥料利用率高和利于自动化控制等等多种优势，同时液态肥的发酵更加利于控制，生产周期更短效率更高，特别是生物有机液态肥更兼具环保的特点。

[0004]然而有机液态肥生产和发酵面临以下问题：从一开始，以植物残骸和动物排泄物为主的原料中就含有大量的固体渣滓，以牛粪为例，其中含有大量的粗纤维，这些固体渣滓一方面不好发酵分解，肥效成分浸出速度慢；另一方面粪便都是块状或坨状，使用水浸泡很久很才能分散，影响生产效率；还有一方面也会影响后期液体肥的固液分离，拖慢液体肥的生产效率。因此亟需设计一种液态有机肥发酵工艺，降低原料渣滓对生产发酵的影响，提升液体肥的生产效率。

发明内容

[0005]本发明的一个目的是解决至少上述缺陷，并提供至少后面将说明的优点。[0006]本发明的另一个目的是提供一种能够降低原料渣滓对生产发酵的影响，提升液体肥的生产效率的动物排泄物液态有机肥发酵工艺。

[0007]为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明提供一种动物排泄物液态有机肥发酵工艺，其中，包括：[0008]步骤一、将动物粪便混合料与水按照1:1～2的质量比混合得到模拟培养液；所述动物粪便包括猪粪、猪尿液、牛粪、牛尿液、鸡粪、羊粪和羊尿液；[0009]步骤二、将发酵菌种和营养剂混合后静置增殖培养3～7天，增殖培养期间每天加入一次所得的模拟培养液以刺激发酵菌种，模拟培养液每次加入量与初始时发酵菌种的质量相等，增殖培养完成后，滤去残渣得到增殖发酵液；发酵菌种包括双岐菌、乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放线菌和醋酸菌等。[0010]步骤三、构建研磨装置对发酵原料进行研磨，同时与增殖发酵液混合得到待发酵液；所述研磨装置包括：研磨腔、向研磨腔通入发酵原料的入料口、向研磨腔通入水的入水口、向研磨腔通入增殖发酵液的灌浆口、以及排出待发酵液的出料口；[0011]步骤四、将所得的待发酵液导入到发酵仓内进行发酵得到有机肥浆料；所述发酵仓的底部为锥形结构，且锥形结构的底部设置有排料槽，所述排料槽伸延到发酵仓的外部

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形成排料端，所述排料槽内设置有螺杆送料机构用以将有机肥浆料推送到排料端；[0012]步骤五、在所述排料端设置固液分离装置将有机肥浆料进行固液分离即得到液态有机肥。

[0013]上述技术方案中，通过模拟培养液刺激发酵菌种，促使发酵菌种适应模拟培养液中猪粪、猪尿液、牛粪、牛尿液、鸡粪、羊粪和羊尿液的刺激，当发酵原料混合是能够快速繁殖生长，加快发酵的速度，提高生产发酵效率。[0014]通过设置研磨装置对发酵原料研磨，减小粗纤维的粒径，同时使得发酵原料快速分散，利于与水和发酵液混合，加快发酵原料的发酵分解效率，减少发酵后剩余的渣滓；在研磨的同时通入增殖发酵液，保证增殖发酵液与发酵原料均匀混合。[0015]在发酵仓底部设置排料槽，有机肥浆料在螺杆送料杆的作用下排料，提高浆料输出速度，最后通过固液分离装置筛除渣滓得到所述液态有机肥。[0016]优选的是，所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺中，步骤一中的动物粪便中，猪粪、猪尿液、牛粪、牛尿液、鸡粪、羊粪和羊尿液按照1：1：1：1：1：1：1的质量比组成。[0017]优选的是，所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺中，步骤二中的营养剂为发酵菌种提供氮源和碳源。[0018]优选的是，所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺中，步骤三中的发酵原料为养殖场的动物排泄物或农场的植物秸秆或两者的混合。[0019]优选的是，所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺中，所述研磨装置具体包括：[0020]圆筒，其两端封闭，内部形成所述研磨腔；所述灌浆口设置在圆筒上部，所述出料口设置在圆筒下部；

[0021]圆形的第一磨片，其同心设置在圆筒第一端内部，所述第一磨片的内面中心设置圆形的凹部，所述凹部套接有一入料管，所述入料管穿出所述圆筒的第一端并形成所述入料口；所述第一磨片的内部分布有多个圆孔，所述圆孔连接水管，水管穿出所述圆筒的第一端形成所述入水口；

[0022]圆形的第二磨片，其同心且可转动设置在圆筒第二端内部，所述第二磨片的内面中心设置有半球状的凸部，所述凸部套入所述凹部内且两者之间具有物料通过的空间，所述第一磨片和第二磨片之间形成研磨区间，所述第二磨片的圆形设置有转轴，转轴穿出圆筒的第二端并与电机连接。[0023]上述技术方案中，通过第一磨片和第二磨片构成的研磨区间对发酵原料进行研磨能够有效地将发酵原料研磨成更细的颗粒，便于发酵，提高生产的速度；同时半球形凸部设计能够让发酵原料均匀往四周的研磨区间内发展；从入水口通入的水能够让研磨更加顺畅，同时能够清洗黏附在研磨面的物料，提高研磨的效率。[0024]优选的是，所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺中，沿所述第二磨片的边缘等距设置有多个搅拌叶。第二磨片被电机驱动转动时，搅拌叶上搅动圆筒的浆料，使得研磨后的浆料与增殖发酵液混合均匀。[0025]优选的是，所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺中，所述第一磨片和第二磨片的研磨面均设置波浪线状的浅槽，所述浅槽沿半径方向设置。提高研磨的效果，减少堵料的情况发生。

[0026]优选的是，所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺中，所述圆孔设置在第一磨片

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半径的中点上，且成环状设置。圆孔以内形成第一研磨圈，圆孔的水较少进入该区域，因此研磨更加剧烈，能够迅速粉碎物料，圆孔之外形成第二研磨圈，其中圆孔的水与物料混合，再次进行研磨形成更稀的浆料；这种先干磨再湿磨的方法能改善研磨的效果，提高研磨的效率。

[0027]优选的是，所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺中，所述发酵仓的中心设置有主搅拌机构，侧壁设置有多个副搅拌机构。提高搅拌效率。[0028]优选的是，所述的动物排泄物液态有机肥发酵工艺中，所述固液分离装置包括：[0029]锥形筒，其口径大一端与所述排料端套接固定，口径小一端倾斜向上伸延直至高于所述排料端；所述锥形筒的侧壁设置有滤孔，在螺杆送料机构推力作用下，液态有机肥从滤孔漏下，渣滓从锥形筒口径小一端排出；[0030]承接桶，其内具有容纳液态有机肥的空间，所述锥形筒从承接桶侧壁穿入，且口径小一端穿出对侧侧壁。

[0031]本发明至少包括以下有益效果：[0032]首先，本发明通过模拟培养液刺激发酵菌种，促使发酵菌种适应模拟培养液中猪粪、猪尿液、牛粪、牛尿液、鸡粪、羊粪和羊尿液的刺激，当发酵原料混合是能够快速繁殖生长，加快发酵的速度，提高生产发酵效率。[0033]其次，通过设置研磨装置对发酵原料研磨，减小发酵原料的粒径，加快发酵原料的发酵分解效率，减少发酵后剩余的渣滓；在研磨的同时通入增殖发酵液，保证增殖发酵液与发酵原料均匀混合。[0034]再次，在发酵仓底部设置排料槽，有机肥浆料在螺杆送料杆的作用下排料，提高浆料输出速度，最后通过固液分离装置筛除渣滓得到所述液态有机肥，使得有机肥生产更加方便快捷。

[0035]还有，本发明通过第一磨片和第二磨片构成的研磨区间对发酵原料进行研磨能够有效地将发酵原料研磨成更细的颗粒，便于发酵，提高生产的速度；同时半球形凸部设计能够让发酵原料均匀往四周的研磨区间内发展；从入水口通入的水能够让研磨更加顺畅，同时能够清洗黏附在研磨面的物料，提高研磨的效率。[0036]本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

[0037]图1是本发明的研磨装置、发酵仓和固液分离装置的连接结构示意图；[0038]图2为本发明所述研磨装置的结构示意图；

[0039]图3为本发明所述第一磨片和第二磨片的研磨面的结构示意图；[0040]图4为本发明所述发酵仓的侧面结构示意图。

具体实施方式

[0041]下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。[0042]实施例1

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说　明　书

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如图1和4所示，一种动物排泄物液态有机肥发酵工艺，其中，包括：

[0044]步骤一、将动物粪便混合料与水按照1:1的质量比混合得到模拟培养液；所述动物粪便包括猪粪、猪尿液、牛粪、牛尿液、鸡粪、羊粪和羊尿液；[0045]步骤二、将发酵菌种和营养剂混合后静置增殖培养3天，增殖培养期间每天加入一次所得的模拟培养液以刺激发酵菌种，模拟培养液每次加入量与初始时发酵菌种的质量相等，增殖培养完成后，滤去残渣得到增殖发酵液；发酵菌种包括双岐菌、乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放线菌和醋酸菌等。[0046]步骤三、构建研磨装置1对发酵原料进行研磨，同时将研磨的原料与增殖发酵液混合得到待发酵液；其中，所述研磨装置1包括：研磨腔、向研磨腔通入发酵原料的入料口、向研磨腔通入水的入水口、向研磨腔通入增殖发酵液的灌浆口、以及排出待发酵液的出料口；使用时，发酵原料和水一起通入到研磨腔内进行研磨成浆液，同时通入增殖发酵液混合均匀得到待发酵液，待发酵液从出料口排出。[0047]步骤四、将所得的待发酵液导入到发酵仓2内进行发酵得到有机肥浆料；所述发酵仓2的底部为锥形结构201，且锥形结构201的底部设置有排料槽202，所述排料槽202伸延到发酵仓2的外部形成排料端，所述排料槽202内设置有螺杆送料机构203用以将有机肥浆料推送到排料端。待发酵液在发酵仓内发酵完成后得到有机肥浆料，在螺杆送料机构203的推动下，有机肥浆料往排料端推送。[0048]步骤五、在所述排料端设置固液分离装置将有机肥浆料进行固液分离即得到液态有机肥和渣滓。[0049]实施例2

[0050]如图1和4所示，一种动物排泄物液态有机肥发酵工艺，其中，包括：[0051]步骤一、将动物粪便混合料与水按照1:2的质量比混合得到模拟培养液；所述动物粪便包括猪粪、猪尿液、牛粪、牛尿液、鸡粪、羊粪和羊尿液；[0052]步骤二、将发酵菌种和营养剂混合后静置增殖培养7天，增殖培养期间每天加入一次所得的模拟培养液以刺激发酵菌种，模拟培养液每次加入量与初始时发酵菌种的质量相等，增殖培养完成后，滤去残渣得到增殖发酵液；发酵菌种包括双岐菌、乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放线菌和醋酸菌等。[0053]步骤三、构建研磨装置1对发酵原料进行研磨，同时将研磨的原料与增殖发酵液混合得到待发酵液；其中，所述研磨装置1包括：研磨腔、向研磨腔通入发酵原料的入料口、向研磨腔通入水的入水口、向研磨腔通入增殖发酵液的灌浆口、以及排出待发酵液的出料口；使用时，发酵原料和水一起通入到研磨腔内进行研磨成浆液，同时通入增殖发酵液混合均匀得到待发酵液，待发酵液从出料口排出。[0054]步骤四、将所得的待发酵液导入到发酵仓2内进行发酵得到有机肥浆料；所述发酵仓2的底部为锥形结构201，且锥形结构201的底部设置有排料槽202，所述排料槽202伸延到发酵仓2的外部形成排料端，所述排料槽202内设置有螺杆送料机构203用以将有机肥浆料推送到排料端。待发酵液在发酵仓内发酵完成后得到有机肥浆料，在螺杆送料机构203的推动下，有机肥浆料往排料端推送。[0055]步骤五、在所述排料端设置固液分离装置将有机肥浆料进行固液分离即得到液态有机肥和渣滓。

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说　明　书

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步骤一中的动物粪便中，猪粪、猪尿液、牛粪、牛尿液、鸡粪、羊粪和羊尿液按照1：

1：1：1：1：1：1的质量比组成。

[0057]步骤二中的营养剂为发酵菌种提供氮源和碳源，如营养剂包括玉米粉、豆饼、淀粉等。

[0058]步骤三中的发酵原料为养殖场的动物排泄物。[0059]所述发酵仓2的中心设置有主搅拌机构，侧壁设置有多个副搅拌机构。[0060]实施例3

[0061]如图2和3所示，所述研磨装置具体包括：[0062]水平放置的圆筒101，其两端封闭，内部形成所述研磨腔；所述灌浆口102设置在圆筒101上部，所述出料口103设置在圆筒下部；[0063]圆形的第一磨片104，其同心固定在圆筒101第一端内部，所述第一磨片104的内面中心设置圆形的凹部106，所述凹部106套接有一入料管105，所述入料管105穿出所述圆筒101的第一端并形成所述入料口；所述第一磨片104的内部分布有多个圆孔113，所述圆孔连接水管，水管109穿出所述圆筒101的第一端形成所述入水口；[00]圆形的第二磨片108，其同心且可转动设置在圆筒101第二端内部，所述第二磨片108的内面中心设置有半球状的凸部114，所述凸部114套入所述凹部106内且两者之间具有物料通过的空间，所述第一磨片和第二磨片之间形成研磨区间107，所述第二磨片108的圆心设置有转轴110，转轴110穿出圆筒的第二端并与电机111连接。电机111驱动第二磨片转动，从而对研磨区间107内的物料研磨。[0065]使用时，发酵原料首先与适量的水混合，然后一起从入料管通入到研磨区间内，第一磨片和第二磨片构成的研磨区间对发酵原料进行研磨能够有效地将发酵原料研磨成更细的颗粒，便于发酵，提高生产的速度；同时半球形凸部设计能够让发酵原料均匀往四周的研磨区间内发展；从入水口通入的水能够让研磨更加顺畅，同时能够清洗黏附在研磨面的物料。

[0066]进一步，沿所述第二磨片108的边缘等距设置有多个搅拌叶112。第二磨片被电机驱动转动时，搅拌叶112上搅动圆筒101的浆料，使得研磨后的浆料与增殖发酵液混合均匀。[0067]进一步，所述第一磨片104和第二磨片108的研磨面均设置波浪线状的浅槽，所述浅槽沿半径方向设置。提高研磨的效果，减少堵料的情况发生。[0068]进一步，如图3左边所示，所述圆孔113设置在第一磨片104半径的中点上，且成环状设置。圆孔113以内形成第一研磨圈，圆孔113通入的水较少进入该区域，此区域研磨的是刚通入的流体状发酵原料，物料较为浓稠，因此研磨更加剧烈，能够迅速粉碎物料；圆孔之外形成第二研磨圈，其中圆孔通入的水与物料混合，物料变得更稀，在研磨作用下形成更加容易流动的浆料。[0069]实施例4

[0070]如图1所示，所述固液分离装置包括：[0071]锥形筒3，其口径大一端与所述排料端套接固定，口径小一端倾斜向上伸延直至高于所述排料端；所述锥形筒3的侧壁设置有滤孔，在螺杆送料机构推力作用下，液态有机肥从滤孔漏下，渣滓从锥形筒口径小一端排出；[0072]承接桶4，其内具有容纳液态有机肥的空间，所述锥形筒3从承接桶侧壁穿入，且口

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径小一端穿出对侧侧壁。

[0073]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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说　明　书　附　图

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图3

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