[0001] 本发明涉及一种发酵装置，尤其涉及一种可用于养殖粪便处理的发酵装置。

[0002] 近年来，养猪模式已由农村散养往集约化养殖模式转变，猪的食物也由人们剩下的潲水转变为统一的饲料，随之而来的是，猪粪的数量巨大，粪便对环境的污染日益严重。畜禽粪便中的有毒有害物质严重超出环境的承受力，如不经过无害化处理，不仅会造成地下水的污染及微生物含量超标，而且会污染空气，使大气中的氨气、二氧化硫等有害气体增多；同时，畜禽粪便还会带来土壤酸化、重金属残留等土壤环境问题。

[0003] 目前，对养殖粪便的处理有厌氧发酵法（沼气池）、堆肥法或者直接作为肥料施用等几种方法，但现有的处理方法均存在投资大、占用土地面积大、二次污染和工艺控制复杂等缺陷。以厌氧发酵法和堆肥法为例，其所需占地面积和投资相对较大，处理时需要控制好温度和湿度，不仅工艺控制难度大，工艺步骤繁冗，而且处理时间很长（15～60天不等），对一般的养殖户来说很难形成规模。从另一方面看，养殖粪便本身属于一种很好的农家肥，是培肥改良土壤的优质有机肥资源，但如果直接施用养殖粪便，必将产生作物伤根、病害、草害等负面影响。诸多因素的限制，使得我国大多数养殖户对养殖粪便不能很好地进行资源化利用。

[0004] 为了简化对养殖粪便处理的操作工序，提高对养殖粪便处理的工艺效率，现有技术中公开了多种养殖粪便的处理设备，但现有的处理设备多为静态化发酵设备，且结构相对复杂，进料排料不畅，发酵时间长、发酵效果不甚理想，很难满足养殖户规模化处理养殖粪便的需要。

[0024] 以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

[0025] 实施例：一种如图1～图5所示的本发明的滚筒式发酵装置，包括进料口1（兼作进风口）、出料口6、引风口4和发酵装置本体。从图1可以看到，发酵装置本体呈圆筒状，外部整体表现为卧式圆柱形容器，发酵装置本体的两端设有舱门以便于检测和维护。进料口1为一圆形接口，设于发酵装置左侧上方，进料口1下方通过一倾斜式进料管5通向发酵装置本体内腔。
出料口6为一圆形接口，设于发酵装置右侧下方，出料口6处设有可启闭的堵板。引风口4同样为一圆形接口，连接至外部的引风机，引风口4布置于发酵装置右侧上方。

[0026] 本实施例的发酵装置包括相互对接的第一发酵罐2（参见图1中的Ⅰ区）和第二发酵罐3（参见图1中的Ⅱ区），第一发酵罐2和第二发酵罐3均为可转动式发酵罐，第一发酵罐2由第一传动装置7（例如传动电机）驱动其转动（可以绕顺时针、逆时针进行正、反转），第二发酵罐3由第二传动装置8驱动其转动（可以绕顺时针、逆时针进行正、反转），第一发酵罐2和第二发酵罐3的对接口处设置成可相对转动的连接方式，第一发酵罐2和第二发酵罐3在各自的旋转过程中互不干扰，均可自由转动。进料口1与第一发酵罐2密封连接，引风口4、出料口6则与第二发酵罐3密封连接，第一发酵罐2和第二发酵罐3之间进行密封连接。

[0027] 第一发酵罐2和第二发酵罐3的内部分别设有第一发酵容腔（即图1中的Ⅰ区）和第二发酵容腔（即图1中的Ⅱ区），第一发酵容腔和第二发酵容腔的内壁上均设有螺旋刀14。本实施例中，第一发酵容腔和第二发酵容腔内设置的螺旋刀14为同向螺旋刀（参见图
4）；第一发酵罐2和第二发酵罐3的同向转动（即从一个方向看同时逆时针或同时顺时针转动）可使进入发酵装置的养殖粪便从进料口1向出料口6移动，而第一发酵罐2和第二发酵罐3的异向转动（即从一个方向看，一个为逆时针转动，另一个为顺时针转动）则可使进入发酵装置的养殖粪便从发酵装置两端向中部挤压。当然，在另外的实施例中，也可将第一发酵容腔和第二发酵容腔内设置的螺旋刀调整为异向螺旋刀；此时第一发酵罐2和第二发酵罐
3的异向转动则使进入发酵装置的养殖粪便从进料口1向出料口6移动，第一发酵罐2和第二发酵罐3的同向转动则使进入发酵装置的养殖粪便从发酵装置两端向中部挤压。

[0028] 如图1所示，本实施例的发酵装置上还安装有通向第一发酵容腔和第二发酵容腔的喷液管11；喷液管11为可上下移动式的U形喷液管（钢质），以便于将发酵所需液体均匀喷射在发酵装置内的物料中；该U形喷液管的一端设为微生物溶液进液口12，微生物溶液进液口12处装设有微生物溶液控制阀门15；该U形喷液管的另一端设为清洗液进液口13，清洗液进液口13处装设有清洗液控制阀门16。

[0029] 本实施例的发酵装置左侧还安装有温度控制器9，发酵装置的右侧安装有湿度控制器10。温度控制器9包括设于发酵装置外部的控制显示器、设于发酵装置腔体内的温度传感器和设于进料口处的加热模块17，加热模块17、温度传感器均与控制显示器相连，加热模块17主要由电阻丝和风机组成。

[0030] 本实施例发酵装置的工作原理如下：（1）开始准备处理发酵物料（例如养殖粪便）时，先通过进料口1以及与进料口1相连的进料管5，将养殖粪便通入至发酵装置本体的第一发酵容腔和第二发酵容腔中，关闭出料口
6；开始启动第一传动装置7和第二传动装置8，使其分别驱动第一发酵罐2和第二发酵罐3转动；此时，控制第一发酵罐2和第二发酵罐3进行异向转动，第一发酵容腔和第二发酵容腔中的粪便等发酵物料在螺旋刀14的搅拌带动下，从发酵装置的两侧不断向中部聚集，通过持续地旋转搅拌，发酵物料得以充分混匀且不会从出料口6导出。

[0031] （2）关闭出料口6、微生物溶液控制阀门15和清洗液控制阀门16等，通过调节温度控制器9，将发酵装置本体内第一发酵容腔和第二发酵容腔的温度加热到121℃左右，与此同时，持续控制第一发酵罐2和第二发酵罐3进行异向转动，使发酵物料在此环境下进行充分的灭活、杀菌；此灭活、杀菌过程耗时约30min（一般为20min～40min）。

[0032] （3）灭活、杀菌过程结束后停止第一发酵罐2和第二发酵罐3的转动，发酵物料逐渐冷却，此时继续关闭清洗液控制阀门16，但同时开启微生物溶液控制阀门15，通过计量泵向微生物溶液进液口12中打入微生物溶液（可根据发酵条件的不同打入不同类型的微生物溶液，本实施例打入的是专用于粪便发酵的EM菌液），并通过喷液管11将打入的微生物溶液均匀喷射到发酵装置本体内的发酵物料上，喷液前重新启动发酵装置本体的第一传动装置7和第二传动装置8，使第一发酵罐2和第二发酵罐3进行异向旋转，喷液时保持罐体的转动，以便微生物溶液能均匀喷射于发酵物料上，按设定剂量喷液完后，关闭微生物溶液控制阀门15；喷液管11的管壁上均匀布设有喷射孔（参见图5），喷射到发酵装置本体内的微生物溶液能够更好地保证后续高温好氧发酵过程的顺利进行。

[0033] （4）喷液完成后开始进行发酵，罐体保持异向转动直至发酵结束，转速一般不超过60 r/min；在螺旋刀14的作用下，旋转的罐体不断搅拌、挤压、翻滚发酵物料；此时开启引风口4，利用引风机对发酵装置内的废气进行抽引，发酵产生的废气引出后输送至水浴除尘器处理；进料口1也保持开启状态（作为进风口使用，进风口处可设置空气净化滤芯，能阻隔空气中的颗粒物及微生物），使发酵装置内的空气形成对流，以保证有新鲜的恒温空气不断进入发酵装置内，保证高温好氧发酵过程对氧气的需求。与此同时，通过调整温度控制器
9，将发酵装置本体内腔的温度控制在55℃～60℃，并开启湿度控制器10，将发酵装置本体内腔的湿度控制在含水率55%～65%；当湿度控制器10上显示湿度降低时，启动喷液管11的清洗功能，打开清洗液控制阀门16，关闭微生物溶液控制阀门15，向发酵装置内喷射清水以提高发酵装置内腔的湿度；如果湿度控制器10显示湿度过大时，则通过发酵过程中的水分蒸发作用，再利用引风机将多余的水蒸气抽引出发酵装置，以达到降低湿度的目的，这样便可保证发酵装置在发酵过程中对湿度控制的基本要求。整个高温好氧发酵过程的时长大约为12h～24h。

[0034] （5）上述的高温好氧发酵完成后，其中的养殖粪便被充分腐熟；关闭温度控制器9和湿度控制器10，同时关闭各个阀门，停止引风口4处的引风，停止第一发酵罐2和第二发酵罐3的异向旋转。通过控制装置重新启动第一传动装置7和第二传动装置8，并使第一发酵罐2和第二发酵罐3保持同向旋转，再次依靠内腔螺旋刀14的带动和搅拌作用，将腐熟的发酵物料渐渐向出料口6推移，实现发酵装置中发酵物料的出料。