[发明专利]利用发酵热耦合间歇式负压对禽畜粪便干化杀菌的方法及装置

权利要求书

1.一种利用发酵热耦合间歇式负压对禽畜粪便干化杀菌的方法，其特征在于：包括预处理和间歇式负压干化杀菌过程，具体包括以下步骤：

一、预处理，包括如下步骤：

步骤一：通过分离机将禽畜粪便中多余的水分分离，分离出的固体物质含水率在70％以下；

步骤二：将初步分离干化后的禽畜粪便与纤维素类生物质按一定比例均匀混合，调节物料碳氮比在20～100；

步骤三：根据物料自身成分，按以下添料所占总物料的质量分数均匀添加辅料和菌剂，包括麸皮0～5％，氧化钙0～1.6％，过磷酸钙0～1％，发酵菌剂0～0.2％，完成预处理，即可得到预处理后的畜禽粪便；

二、间歇式负压干化杀菌，包括如下步骤：

步骤一：将预处理后的物料通过传送带送入发酵罐内，在发酵罐内进行好氧发酵1～7天；发酵时常压通气，保证发酵供氧，待物料发酵温度达到60～70℃的高温段时，进行不同流量下的抽气和通气，实现罐内间歇式负压，促进物料的干化杀菌和余热利用；

负压换气期间，根据发酵罐内体积大小，负压装置抽气流量调控为60～300m³/h，通气装置通气流量调控为30～180m³/h，控制发酵罐内真空度在0.02～0.08Mpa，发酵罐内温度降至50-60℃停止负压通气；

步骤二：负压换气结束后，停止大流量抽气过程，只进行强制通风，根据物料发酵情况，调控通气流量不高于80m³/h，若发酵罐体温度较低或升温速率缓慢，通气流量不高于30m³/h，对发酵罐内进行强制通风，真空度降低，直至恢复常压，发酵罐内温度上升至60～70℃再进行负压换气操作，以此进行循环，实现间歇式负压干化杀菌。

2.根据权利要求1所述的利用发酵热耦合间歇式负压对禽畜粪便干化杀菌的方法，其特征在于：步骤二中，对产生的湿热空气进行余热利用，余热利用过程为：将发酵罐内流出的湿热空气通入换热装置和通气过程中的新空气进行汽-气换热所采用的装置。

3.一种利用发酵热耦合间歇式负压对禽畜粪便干化杀菌的装置，其特征在于：包括进料系统、出料系统、主体部分、控制系统和热回收系统，所述进料系统、主体部分、出料系统和热回收系统依次连接，控制系统控制各阀门和进出料口的开关启闭，用于调控抽气装置和通气装置的流量，以及调节罐体和传送带的转速。

4.根据权利要求3所述的利用生物质好氧发酵热对禽畜粪便干化杀菌的装置，其特征在于：所述热回收装置为换热器(10)，所述通气装置为鼓风机(12)，所述负压装置一端连接发酵装置的出料端，另一端连接换热器(10)，所述换热器(10)还与鼓风机(12)、发酵装置的进料端以及过滤装置(16)连接。

5.根据权利要求4所述的利用生物质好氧发酵热对禽畜粪便干化杀菌的装置，其特征在于：所述换热器(10)采用间壁式类的汽-气换热器，通过调节鼓风机(12)频率控制冷空气的换热速率。

6.根据权利要求4或5所述的利用生物质好氧发酵热对禽畜粪便干化杀菌的装置，其特征在于：所述换热器(10)的热气入口温度为60℃～70℃，经换热后热气出口温度降至50℃以下；冷空气入口温度-25～35℃，经过换热其出口温度可升高20～55℃，外界温度越低，升温效果越明显，冬季换热后冷空气出口温度可达到25℃～35℃。

7.根据权利要求6所述的利用生物质好氧发酵热对禽畜粪便干化杀菌的装置，其特征在于：所述换热器(10)与过滤装置(16)间的管路上连接有冷凝液收集箱17。

8.根据权利要求3所述的利用生物质好氧发酵热对禽畜粪便干化杀菌的装置，其特征在于：所述出料仓(6)内设置有多孔隔板(7)。

9.根据权利要求3所述的利用生物质好氧发酵热对禽畜粪便干化杀菌的装置，其特征在于：所述发酵装置为卧旋式好氧发酵罐(18)，所述好氧发酵罐(18)外设置有转动带(3)，转动结构驱动转动带(3)，以带动好氧发酵罐(18)转动。

10.根据权利要求3所述的利用生物质好氧发酵热对禽畜粪便干化杀菌的装置，其特征在于：所述好氧发酵罐(18)及出料仓(6)四周外壳设置有保温材料，所述出料仓(6)的面积热阻值不低于3.0(m²·K)/W，总传热系数控制在0.25～0.35W/(m²·K)。