本发明涉及腐殖酸分离提取领域，具体地，涉及一种运用生物质加工的腐殖酸生产设备及其生产工艺。
背景技术：
1、腐殖酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，广泛应用于农、林、牧、石油、化工、医药卫生、环保等各个领域，腐殖酸能够溶于碱，但不溶于水和酸。
2、目前腐殖酸主要从淤泥、褐煤、风化煤中提取，但是褐煤、风化煤为不可再生资源，过度开采会面临原料枯竭的问题，而淤泥中重金属和细菌含量较多，处理不当可能会影响腐殖酸肥料的使用安全。
3、公告号为cn108329487a的中国专利公开了一种从秸秆中提取腐殖酸的方法及应用，上述专利通过腐结的方式从秸秆中提取腐殖酸。
4、针对上述相关技术，现有的利用秸秆进行腐殖酸生产的工艺中腐化分解的工艺流程较为简单，容易出现对秸秆利用不充分的情况，在有限量的生物质条件下生产腐殖酸的产量较低，并且在提取腐殖酸的过程中还容易混入各种金属盐杂质，影响最终腐殖酸肥料的成品质量，现有的腐殖酸提取工艺中一般采用常规搅拌罐混合腐殖质与提取液，腐殖酸被提取至混合液中后，还需要进行后续的过滤、脱水等步骤，腐殖酸的提取过程较为繁琐，需要使用多种设备配合进行腐殖酸的提取工作，进而影响腐殖酸的生产效率与生产质量。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种运用生物质加工的腐殖酸生产设备及其生产工艺，以解决上述技术问题。
2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、本发明提供了一种运用生物质加工的腐殖酸生产设备，包括：
4、罐体，所述罐体内转动连接有分隔筒，所述分隔筒的侧壁与底面设置有滤网，所述分隔筒的内壁与外壁设有互相滑动连接的搅拌结构；所述罐体上设有混料盒，所述混料盒通过导液管朝向所述分隔筒；
5、调温部，设于所述罐体的内壁。
6、作为本发明的一些具体实施方式，所述混料盒内转动连接有散液管，所述散液管一端通过连接管和输液管道连接于罐体内部的潜水泵，另一端与第一驱动结构连接，所述散液管上设有若干开口；
7、所述混料盒上设有朝向所述散液管的螺旋送料结构；
8、所述混料盒内设有弧形的挡液板，并在挡液板远离散液管的一方连接有导液管，所述导液管的顶部位于混料盒内，底部延伸出混料盒并朝向分隔筒的筒口；所述导液管的顶端高于所述挡液板的底端，混料盒内的液位高度高于导液管的顶端并低于散液管的底端。
9、通过采用上述技术方案，混料盒能够将腐解产物粉料与提取液充分混合，在潜水泵工作时，罐体内的提取液被向上泵送至散液管内，混料盒外同轴连接散液管的驱动电机（第一驱动结构）驱动散液管转动，进入散液管内的液体沿散液管侧壁的开孔被甩出，与通过进料斗和螺旋送料机构进入到混料盒内的粉末均匀混合，令腐解产物粉末能够更快地与提取液均匀融合，并将混合物通过导液管排入分隔筒内。
10、作为本发明的一些具体实施方式，所述罐体的顶部设有圆形开口，在开口处安装有盖板，所述盖板（在朝向罐体内部的底面）转动连接有连接架，所述连接架与所述分隔筒固定连接，所述分隔筒与所述罐体同轴，所述分隔筒的直径小于所述罐体顶端的圆形开口的直径，所述连接架的转轴向上穿出盖板并连接有第二驱动结构。
11、作为本发明的一些具体实施方式，所述分隔筒的内壁固定连接有斜向上倾斜的固定杆，沿固定杆的倾斜方向斜向下滑动连接有穿出分隔筒的滑动杆；所述固定杆在与所述滑动杆滑动连接的一面设置有滑槽，所述滑动杆的顶端滑动连接于所述滑槽内。
12、固定杆沿分隔筒的轴线方向间隔设置有多层，每层皆呈环形间隔分布，且与滑动杆一一对应，固定杆以及固定杆所连接的搅拌叶对于分隔筒内的固液混合物能够起到搅拌的效果，同时固定杆还对滑动杆的滑动起到导向作用。
13、在提取腐殖酸的过程中，提取物溶于分隔筒内的液体中，位于分隔筒外的滑动杆随分隔筒转动而搅动分隔筒外的液体，能够促进分隔筒内外的液体交换。待腐殖酸提取工作完成后，提起分隔筒，分隔筒内的液体受重力流回到罐体内，固态产物留在分隔筒内，进而能够在不排出罐体内容物的前提下，较为方便地实现罐体内的固液分离，便于后续工序的进行。
14、作为本发明的一些具体实施方式，所述调温部包括调温壁、进液管道和排液管道；
15、所述调温壁呈中空结构沿所述罐体的内侧面设置，所述进液管道和排液管道的顶端分别从所述罐体的顶部伸出，底端伸入所述调温壁的内部，所述进液管道的底端靠近所述调温壁的底部，所述排液管道的底端靠近所述调温壁的顶部。
16、通过采用上述技术方案，利用中空的调温壁内的液体进行间接的温度传递，能够有效避免出现罐体内各处温度不均衡的情况。
17、作为本发明的一些具体实施方式，所述罐体的顶部安装有密封盖，所述罐体上还设有真空管道。
18、分离出分隔筒内的固态产物后，利用真空管道降低罐体内的气压，通过调温部将罐体内的剩余溶液加热至沸腾，同时抽取罐体内所产生的蒸汽，待溶液中有固体析出后停止加热，继续降低气压，液体蒸发完后，得到腐殖酸产品。
19、本发明还公开了一种运用生物质加工的腐殖酸生产工艺，包括以下步骤：
20、s1、混料：将生物质碎料与混合菌剂混合均匀；
21、s2、依次进行有氧腐解和无氧腐解，干燥粉碎得到腐解产物粉末；
22、s3、溶解提取：将腐解产物粉末与氢氧化钾乙醇溶液在所述腐殖酸生产设备中混合搅拌，调节ph后分离出固体；
23、s4、蒸发析出：将生产设备中的剩余溶液加热蒸发，析出固体，液体蒸发完后得到腐殖酸产品。
24、作为本发明的一些具体实施方式，步骤s3中，腐解产物粉末通过螺旋送料机构进入混料盒内，罐体内的氢氧化钾乙醇溶液通过输液管道和连接管被潜水泵泵送至散液管内，并在第一驱动结构的作用下通过散液管上的开口进入混料盒与腐解产物粉末混合，混合后通过导液管进入分隔筒，第二驱动结构驱动分隔筒及搅拌结构转动，在搅拌结构的作用下再次与罐体中的氢氧化钾乙醇溶液充分混合搅拌，调节罐体内的ph，提起分隔筒，分离出固体产物。
25、作为本发明的一些具体实施方式，步骤s4中，分离出分隔筒及其内部的固体产物后，盖上密封盖，利用真空管道降低罐体内的气压，通过调温部将罐体内的剩余溶液加热至沸腾，同时抽取罐体内所产生的蒸汽，待罐体内的溶液中有固体析出后停止加热，继续降低气压，液体蒸发完后，得到腐殖酸产品。
26、作为本发明的一些具体实施方式，步骤s1中，所述生物质碎料通过向其中加入尿素将碳氮比调节至25-30:1。
27、作为本发明的一些具体实施方式，步骤s1中，所述生物质碎料为长度不超过2 cm的生物质，所述生物质为稻壳、花生壳、蔗渣、酒糟、糖渣、木屑、油渣、树叶、杂草、秸秆中的一种或多种。
28、作为本发明的一些具体实施方式，所述生物质为木屑与秸秆的混合物，所述木屑与秸秆的质量比1:3-1:5。
29、作为本发明的一些具体实施方式，所述生物质为稻壳与秸秆的混合物；所述稻壳与秸秆的质量比为1:2-2:1。
30、作为本发明的一些具体实施方式，所述生物质碎料的含水量为55%-65%。
31、作为本发明的一些具体实施方式，所述混合菌剂在生物质碎料和混合菌剂的混合物中的质量百分比为2-2.5%，所述混合菌剂包括枯草芽孢杆菌、酵母菌、黑霉菌、光合菌、曲霉菌、革兰氏阳性放线菌、双歧杆菌。
32、作为本发明的一些具体实施方式，步骤s1中，所述混合菌剂由如下重量份的组分组成：
33、含量不低于10×108cfu/g的枯草芽孢杆菌菌剂15-20重量份、含量不低于2×108cfu/g的酵母菌菌剂12-15重量份、含量不低于1×108cfu/g的黑霉菌菌剂2-5重量份、含量不低于1×108cfu/g的光合菌菌剂10-15重量份、含量不低于2×108cfu/g的曲霉菌菌剂5-10重量份、含量不低于1×108cfu/g的革兰氏阳性放线菌菌剂2-5重量份、含量不低于10×108cfu/g的双歧杆菌菌剂5-8重量份。
34、作为本发明的一些具体实施方式，步骤s2中，所述有氧腐解包括在硬化且平坦的地面，背风、向阳且避雨的环境中进行堆垛；堆垛时将混合物堆成横截面为梯形的垛状，初堆的高度为1.8-2.2m，宽度为2.5-5m。
35、作为本发明的一些具体实施方式，步骤s2中，所述有氧腐解的时间为60-90d，期间每隔11-13 h测一次堆体温度，堆体温度高于60℃时翻堆；
36、和/或，步骤s2中，所述有氧腐解期间，堆体的含水量保持在60-65%。
37、作为本发明的一些具体实施方式，步骤s2中，所述无氧腐解时，需调节堆体的ph值为7.0-8.0。
38、进一步地，通过向堆体内均匀混入酸性或碱性溶液调节堆体的ph值；
39、和/或，通过使用塑料膜盖严堆体创造无氧条件；
40、和/或，每隔11-13 h检测一次堆体温度，每隔5-10d进行一次翻堆，当堆体温度稳定至30-35℃时完成腐解。
41、作为本发明的一些具体实施方式，所述翻堆使用翻抛机进行。
42、作为本发明的一些具体实施方式，步骤s2中，所述干燥的方式为风干，风干至所述腐解产物的含水量低于10%；
43、和/或，所述粉碎是将干燥后的腐解产物粉碎至50-100目。
44、作为本发明的一些具体实施方式，步骤s3中，将腐解产物粉末与氢氧化钾乙醇溶液混合搅拌后所得固液混合物的固液比为1:12-16。
45、作为本发明的一些具体实施方式，步骤s3中，所述氢氧化钾乙醇溶液的浓度为0.4-0.6mol/l；
46、和/或，所述稀盐酸的质量分数为10-15%；
47、和/或，所述混合搅拌的时间为8-12h，温度为30-35℃。
48、作为本发明的一些具体实施方式，步骤s3中，所述ph通过稀盐酸来调节；
49、和/或，所述ph为7±0.5。
50、作为本发明的一些具体实施方式，步骤s4中，所述将生产设备中的剩余溶液加热是将剩余溶液在5-10kpa的气压下加热至沸腾，待溶液中有固体析出后停止加热，继续降低气压至2.5-5kpa。
51、作为本发明的一些具体实施方式，所述腐殖酸生产工艺还包括：将所述腐殖酸产品烘干后粉碎，使用造粒机将其制成2-4mm的颗粒，密封包装避光保存。
52、作为本发明的一些具体实施方式，所述运用生物质加工的腐殖酸生产工艺，具体包括以下步骤：
53、a1.将待加工的生物质粉碎至长度不超过2cm，调节生物质碎料的含水量至55-65%，加入尿素调节生物质碎料的碳氮比至25-30:1，而后在生物质碎料中均匀混入占总质量百分比为2-2.5%的混合菌剂，混合菌剂由枯草芽孢杆菌、酵母菌、黑霉菌、光合菌、曲霉菌、革兰氏阳性放线菌、双歧杆菌组成；
54、a2.选择硬化且平坦地面，背风、向阳、避雨，将混合后的生物质碎料堆成横截面为梯形的垛状，初堆高度1.8-2.2m、宽2.5-5m，堆垛期间每隔12h检测一次堆体温度，当温度超过60℃时即可使用翻抛机进行翻堆，适时向堆体补水，保持堆体含水量至60-65%，堆垛时间为60-90d；
55、a3.向堆体内均匀混入酸性溶液或是碱性溶液，令堆体的ph值至7-8之间，使用塑料膜盖严堆体，每隔5-10d使用翻抛机进行一次翻堆，间隔12h检测一次堆体温度，当堆体温度稳定至30-35℃时完成生物质的腐解；
56、a4.风干腐解后的生物质碎料至含水量低于10%，进一步粉碎腐解产物至50-100目的粉末状；
57、b1.将粉末状的腐解产物均匀混入0.5mol/l的氢氧化钾乙醇溶液中，调整固液混合物中固液比为1:12-16，于30-35℃下混合搅拌8-12h，而后加入质量分数为10-15%的稀盐酸混合搅拌，调节混合物的ph值至7±0.5；
58、b2.分离混合液中的固态物，将剩余溶液在5-10kpa的气压下加热至沸腾，待溶液中出现固体析出后停止加热，继续降低气压至2.5-5kpa，液体蒸发完毕即得到腐殖酸产品；
59、b3.烘干并粉碎腐殖酸产品，使用造粒机将粉末状的腐殖酸产品制成2-4mm的颗粒，而后密封包装避光保存。
60、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
61、1）本发明通过调配适合生物质加工提取腐殖酸的混合菌剂，令生物质在腐化工序中腐化更为充分，并且混料盒能够将腐解产物粉料与提取液充分混合，并将混合物排入分隔筒内，待腐殖酸提取工作完成后，提起分隔筒即可快速分离罐体内的固态物，便于后续工序的进行；
62、2）本发明通过驱动结构带动罐体内部的分隔筒转动，利用分隔筒上连接的搅拌杆结构对罐体内的固液混合物以及提取液进行搅拌，能够有效提升罐体内化学药剂混合的均匀程度，进而提升腐殖酸的生产质量；
63、3）本发明通过在罐体内设置中空的调温壁，在需要对罐体内的液体调温的时候，能够通过控制流经调温壁内液体的温度来实现间接的热量传递，令罐体内各处液体温度变化速率更为均匀，避免在罐体内某处出现温度的急剧变化；
64、4）本发明通过将分隔筒外壁的搅拌结构滑动连接于分隔筒上，在分隔筒被提起的时候，其外壁的搅拌结构能够受到罐体开口处的挤压而斜向上滑动，分隔筒外壁的搅拌结构受到导向结构的导向，能够更为稳定地朝向分隔筒内壁的斜上方滑动，令分隔筒外壁的搅拌结构收回到分隔筒内部，便于分隔筒从罐体内提出，进而快速分离罐体内的固体与液体，令罐体内的溶液能够直接进行下一步工序；
65、5）本发明通过在罐体内设置抽液结构，向混料盒内持续通入罐体内部的提取液，提取液在进入混料盒后流入到散液管内，散液管转动使其内部的液体沿着侧壁上的孔洞甩出，令提取液与螺旋送料结构送出的粉状腐解产物均匀混合；
66、6）本发明通过在混料盒内设置挡板结构，并且使得导液管的管口高于挡板的底端，同时使得混料盒内部的液位高度高于导液管的顶端，避免混料盒内漂浮的粉状腐解产物从导液管排出，进一步提升了粉状腐解产物与提取液混合的均匀程度；
67、7）使用本发明的腐殖酸生产设备和工艺，制备得到的腐殖酸碳含量更高，胡敏酸碳含量更高，胡富比也更高。
1.一种运用生物质加工的腐殖酸生产设备，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的腐殖酸生产设备，其特征在于，所述混料盒（6）内转动连接有散液管（603），所述散液管（603）一端通过连接管（604）和输液管道（9）连接于罐体（1）内部的潜水泵（8），另一端与第一驱动结构连接，所述散液管（603）上设有若干开口；
3.根据权利要求1所述的腐殖酸生产设备，其特征在于，所述罐体（1）的顶部设有圆形开口，在开口处安装有盖板（2），所述盖板（2）转动连接有连接架（3），所述连接架（3）与分隔筒（4）固定连接，所述分隔筒（4）与罐体（1）同轴，且直径小于所述罐体（1）顶端圆形开口的直径，所述连接架（3）的转轴向上穿出盖板（2）并连接有第二驱动结构。
4.根据权利要求1所述的腐殖酸生产设备，其特征在于，所述分隔筒（4）的内壁固定连接有斜向上倾斜的固定杆（401），沿固定杆（401）的倾斜方向斜向下滑动连接有穿出分隔筒（4）的滑动杆（402）；所述固定杆（401）在与所述滑动杆（402）滑动连接的一面设置有滑槽（403），所述滑动杆（402）的顶端滑动连接于所述滑槽（403）内。
5.根据权利要求1所述的腐殖酸生产设备，其特征在于，所述调温部包括调温壁（7）、进液管道（701）和排液管道（702）；
6.根据权利要求1所述的腐殖酸生产设备，其特征在于，所述罐体（1）的顶部安装有密封盖（10），所述罐体（1）上还设有真空管道（12）。
7.一种运用生物质加工的腐殖酸生产工艺，采用如权利要求1-6中任一项所述的腐殖酸生产设备，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的腐殖酸生产工艺，其特征在于，步骤s3中，腐解产物粉末通过螺旋送料机构进入混料盒（6）内，罐体（1）内的氢氧化钾乙醇溶液通过输液管道（9）和连接管（604）被潜水泵（8）泵送至散液管（603）内，并第一在驱动结构的作用下通过散液管（603）上的开口进入混料盒（6）与腐解产物粉末混合，混合后通过导液管（606）进入分隔筒（4），第二驱动结构驱动分隔筒（4）及搅拌结构转动，在搅拌结构的作用下再次与罐体（1）中的氢氧化钾乙醇溶液充分混合搅拌，调节罐体（1）内的ph，提起分隔筒（4），分离出固体产物。
9.根据权利要求7所述的腐殖酸生产工艺，其特征在于，步骤s4中，分离出分隔筒（4）及其内部的固体产物后，盖上密封盖（10），利用真空管道（12）降低罐体（1）内的气压，通过调温部将罐体（1）内的剩余溶液加热至沸腾，同时抽取罐体（1）内所产生的蒸汽，待罐体（1）内的溶液中有固体析出后停止加热，继续降低气压，液体蒸发完后，得到腐殖酸产品。
10.根据权利要求7所述的腐殖酸生产工艺，其特征在于，所述混合菌剂由如下重量份的组分组成：含量不低于10×108cfu/g的枯草芽孢杆菌菌剂15-20重量份、含量不低于2×108cfu/g的酵母菌菌剂12-15重量份、含量不低于1×108cfu/g的黑霉菌菌剂2-5重量份、含量不低于1×108cfu/g的光合菌菌剂10-15重量份、含量不低于2×108cfu/g的曲霉菌菌剂5-10重量份、含量不低于1×108cfu/g的革兰氏阳性放线菌菌剂2-5重量份、含量不低于10×108cfu/g的双歧杆菌菌剂5-8重量份。
