[发明专利]一种利用秸秆微生物发酵合成速效缓释一体高效生态复合肥的智能制备系统及制备方法

权利要求书

1.一种利用秸秆微生物发酵合成速效缓释一体高效生态复合肥的智能制备系统，其特征在于，包括切割单元、发酵单元、智能控制单元、余热回收单元、压滤单元、研磨粉碎单元、混配单元、造粒烘干单元和成品分装单元，发酵单元包括发酵罐、自动上料机构、喷淋机构、搅拌机构、加热机构、热交换机构和沼气回收机构；所述智能控制单元包括传感器和智能控制芯片；所述发酵罐具有用于秸秆发酵的容腔，所述传感器和搅拌机构设在罐体容腔内；所述加热机构用于容腔的加热，并通过智能控制单元进行加热控制，所述热交换机构用于交换收集容腔内秸秆发酵所产生的过量热量，所述发酵罐顶部设有进料口和沼气收集口，所述沼气收集口与沼气回收机构连通，用于沼气收集；所述进料口上方设有自动上料机构和喷淋机构；在所述容腔内同时设有温度传感器和搅拌机构，在所述发酵罐底部设有排料口及发酵液的排液口，所述排液口连通发酵液收集池；所述压滤单元用于压滤发酵后的发酵物水分，压滤出的发酵液通过管道也汇集到发酵液收集池；所述发酵液收集池汇集的发酵液利用污泥泵通过管路输送给发酵灌顶的喷淋机构二次循环利用；所述余热回收单元利用空气能热交换原理收集热交换机构中的热量；将所述收集的热量和沼气用于下游的造粒烘干。

2.根据权利要求1所述的一种利用秸秆微生物发酵合成速效缓释一体高效生态复合肥的智能制备系统，其特征在于，所述发酵罐为双层双腔结构，外层为绝热保温层，内层为防腐导热层，内外层之间的环状容腔为热交换通道，内层围合的空间是供秸秆发酵的容腔。

3.根据权利要求2所述的一种利用秸秆微生物发酵合成速效缓释一体高效生态复合肥的智能制备系统，其特征在于，所述发酵罐为竖向的筒体结构，便于原料循序下行，利于发酵热量自然上行使原料顺序预热。

4.根据权利要求1所述的一种利用秸秆微生物发酵合成速效缓释一体高效生态复合肥的智能制备系统，其特征在于，所述智能控制单元包括传感器和智能控制芯片，具有智能检测和智能控制功能，可以对投料、温度、湿度进行检测记录和自动数据处理，依据数据信息智能控制硬件设施，并可连接网络实现远程监控。

5.一种利用权利要求1所述的智能制备系统制备速效缓释一体高效生态复合肥的方法，其特征在于，以生物秸秆为主要原料，以动物粪便为发酵剂，具体制备方法如下：

S1、将废弃生物秸秆切成长度5-10cm的秸秆段，用自动上料机构从发酵罐顶部的进料口装入发酵罐，然后按秸秆重量2％的比例将新鲜动物粪便用10倍的水稀释搅拌后通过喷淋机构喷淋到罐内秸秆上，启动搅拌机构使粪便液与秸秆混合均匀；初始加料时，使用加热机构使罐内温度迅速升至30℃以上，然后进行封闭自然发酵，发酵周期3-5天；发酵期间罐内的温度控制在37℃-40℃区间，温度超过40℃，用热交换机构将罐内热量导出发酵罐，利用空气能原理进行收集用于下游的造粒烘干；发酵产生的沼气收集起来通过液压分离提纯后供燃气锅炉产生高温蒸汽用于下游发酵物的生物灭菌、灭活；

S2、将步骤S1发酵的产物通过排料口排出输送到压滤机构进行水分压滤，使发酵物含水率在35-40％，同时将压滤所得的发酵液汇集到发酵液收集池用污泥泵输送到喷淋机构进行二次循环利用，然后将压滤后的产物用回收沼气燃烧制备的120℃以上的高温蒸汽灭菌、灭活，得半干燥发酵体；在发酵罐出料的同时，从上料口同比例向发酵罐内补料，保证进出料循环平衡；

S3、将步骤S2灭活所得的半干燥发酵体用磨具研磨粉碎成长度低于3mm以下的秸秆粉末；

S4、将步骤S3研磨获得的秸秆粉末按其重量加入25-30％粘土干粉、15-20％无机肥，以及适量的微肥、生根粉、抗旱保水剂，混合搅拌均匀，经造粒机造粒后通风干燥烘干即得生态复合肥；

所述废弃生物秸秆是指收割后自然含水率30％以上的秸秆；所述生物秸秆为水稻、小麦、玉米、高粱或其它农作物秸秆；所述动物粪便为禽畜粪便；

所述动物粪便是指室温下收集的48小时内动物排泄的新鲜粪便；

所述无机肥为N肥、P肥、钾肥；所述微肥是指铜肥、硼肥、钼肥、锰肥、铁肥和锌肥；

所述抗旱保水剂按秸秆粉末重量的1-5％投料，所述生根粉，按秸秆粉末重量的500ppm比例投料。