畜禽糞便塔式堆肥發(fā)酵無害化處理工藝與設(shè)備

韋建吉，曾慶東，黃激文

（廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所，廣州 510630）

畜禽糞便塔式堆肥發(fā)酵無害化處理工藝與設(shè)備

韋建吉，曾慶東，黃激文

（廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所，廣州 510630）

研制的密封塔式堆肥發(fā)酵系統(tǒng)，適用于禽畜養(yǎng)殖場的禽畜糞便處理。它利用密封隔熱保溫的塔體，通過好氧高溫發(fā)酵，充分利用生物發(fā)酵熱能，能夠快速將濕的畜禽糞便除臭、殺蟲、滅菌、蒸發(fā)水分等，并進(jìn)行無害化處理，達(dá)到有機(jī)肥料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)變廢為寶，而且在這過程中不會(huì)產(chǎn)生廢水、廢氣等對(duì)環(huán)境造成的二次污染。

禽畜糞便 塔式堆肥發(fā)酵 無害化處理 有機(jī)肥料

0 引言

近年來，在我國環(huán)保及畜產(chǎn)管理部門的督促下，部分資金雄厚的大型養(yǎng)殖場相繼開展了畜禽糞便處理工作，但在處理方法的選擇、工藝流程設(shè)計(jì)、處理規(guī)模等方面各地情況差異大，存在著很多問題。目前堆肥生產(chǎn)工藝主要存在以下問題：一是一些中小型養(yǎng)殖場、雞糞加工廠處理禽畜糞便采用簡易敞開式堆放或使用靜態(tài)通風(fēng)發(fā)酵方法，工藝落后，機(jī)械化程度低，占地大，堆肥氣味及污水對(duì)周圍環(huán)境影響較大，難以控制蚊蠅的滋生，而且受天氣、環(huán)境影響大，堆肥場往往成為養(yǎng)殖場及周邊地區(qū)的污染源，生產(chǎn)的堆肥質(zhì)量更是難以保證；二是一些大型養(yǎng)殖場處理禽畜糞便大都采用槽式翻堆發(fā)酵，為利于機(jī)械操作和水氣揮發(fā)，一般采用敞開式，而且占地面積大，通風(fēng)增氧不易操作，水分揮發(fā)慢，發(fā)酵周期一般長達(dá)25～30 d，能耗較大，易受氣候影響；三是有部分大型養(yǎng)殖場雖然采用來自德國和芬蘭進(jìn)口的自走式堆肥翻拋機(jī)，但機(jī)械維護(hù)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，只適用于空曠、干燥無雨地區(qū)垛堆發(fā)酵。總之，目前的設(shè)備仍不能解決操作環(huán)境惡劣，敞開式發(fā)酵導(dǎo)致發(fā)酵場臭氣難以收集處理的難題。因此，在人口密集的發(fā)達(dá)地區(qū)，有機(jī)肥廠選址困難，更需要密封式、自動(dòng)化程度高、無二次環(huán)境污染的堆肥工藝和翻堆發(fā)酵設(shè)備。

廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所通過對(duì)影響畜禽糞便生物堆肥發(fā)酵因素的分析，結(jié)合多年對(duì)有機(jī)肥料生產(chǎn)工藝及設(shè)備研究的經(jīng)驗(yàn)，研制開發(fā)出適合于畜禽糞便無害化處理的塔式堆肥發(fā)酵處理工藝流程及成套設(shè)備，為畜禽糞便除臭、殺蟲、滅菌、蒸發(fā)水分等無害化處理提供了工程技術(shù)保障，使畜禽糞便堆肥處理實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、機(jī)械化生產(chǎn)成為可能，并符合環(huán)境及農(nóng)業(yè)多方面的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)要求。

1 工藝技術(shù)路線

廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所研制的畜禽糞便塔式堆肥發(fā)酵無害化處理設(shè)備，采用可封閉運(yùn)行的新工藝。該工藝采用日進(jìn)日出，分倉貯存的方式，簡化了塔式（倉式）發(fā)酵工藝的進(jìn)料、布料、出料工序和設(shè)備，方便曝氣通氧、廢氣回收處理以及布置檢測和控制裝置，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過程中不同發(fā)酵階段的精確控制，有利于目標(biāo)生物菌繁殖、擴(kuò)充和發(fā)酵，有利于畜禽糞便分解，由不穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的腐殖質(zhì)，從而縮短發(fā)酵周期，提高堆肥產(chǎn)品質(zhì)量。

1.1 發(fā)酵工藝流程

塔式堆肥發(fā)酵工藝流程如圖1。

圖1 塔式堆肥發(fā)酵工藝流程圖

1.2 工藝流程說明

將出欄的禽畜糞便集中收集到糞池，由污水泵將糞便抽送到攪拌機(jī)，與調(diào)理劑（谷殼粉、糠粉、返料）和菌種進(jìn)行混合?；旌虾蟮奈锪嫌啥肥教嵘龣C(jī)提升到好氧發(fā)酵塔塔頂，物料從塔頂進(jìn)入第1倉進(jìn)行發(fā)酵處理，第2 d進(jìn)入第2倉進(jìn)行發(fā)酵處理，空出第1倉再入新鮮原料……直到物料從第7倉出來，完成一個(gè)發(fā)酵處理周期（共7 d），成為堆肥成品?；旌衔锪线M(jìn)入發(fā)酵倉后經(jīng)過短期時(shí)間內(nèi)，禽畜糞便堆肥物料內(nèi)溫度可以升至60～70℃左右，維持此溫度一段時(shí)間，就可以殺死蛔蟲卵、大腸桿菌等有害病菌（這些病菌在55℃左右時(shí)被殺死），而在該溫度范圍，大多數(shù)微生物最活躍、最易分解有機(jī)物，使禽畜糞便得到發(fā)酵腐熟，臭味載體因此得到分解轉(zhuǎn)化而消除。這樣，從7倉完成最后發(fā)酵后排出的物料便達(dá)到了無害化，變成優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥的原料。排出的物料一部分運(yùn)至有機(jī)肥加工系統(tǒng)做成有機(jī)肥，另一部分則作為返料重新進(jìn)入堆肥處理下一個(gè)循環(huán)過程。物料在密封塔內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)發(fā)酵升溫，能充分利用生物發(fā)酵熱能除濕滅害，自動(dòng)控溫供氧，動(dòng)態(tài)好氧發(fā)酵，全過程不產(chǎn)生氨和硫化氫等惡臭物質(zhì)，不受氣候條件和環(huán)境溫度影響，均勻保持塔內(nèi)溫度在60～70℃左右，工藝條件穩(wěn)定，滅害完全，腐化徹底。

1.3 工藝技術(shù)特點(diǎn)

本工藝能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)劑、穩(wěn)定傳送、連續(xù)排出，全自動(dòng)化控制生產(chǎn)物料，并自動(dòng)供氧、調(diào)溫、除濕，利用好氧生物菌產(chǎn)生的生物能對(duì)養(yǎng)殖場的糞尿等有機(jī)廢棄物實(shí)現(xiàn)零污染、零排放的無害化處理。本工藝具體有以下特點(diǎn)：

1）與敞開式發(fā)酵相比，畜禽糞便密封塔式發(fā)酵堆肥系統(tǒng)充分利用好氧發(fā)酵過程中好氧生物菌的生物熱能,達(dá)到提高熱能利用和節(jié)能減排的作用,容易實(shí)現(xiàn)發(fā)酵廢氣收集及處理，解決了堆肥廢氣二次污染問題。并且自動(dòng)化程度高，占地面積小。

2）不同發(fā)酵日期的物料完全隔開，防止生、熟料混合，保證堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量。

3）發(fā)酵倉塔體采用鋼架結(jié)構(gòu)或混泥土結(jié)構(gòu)，具有密封堆存物料、隔熱保溫功能，為微生物繁殖提供了有利條件，適應(yīng)范圍廣，不受環(huán)境溫度和氣候條件的影響，在冬天一樣可以對(duì)各類有機(jī)廢棄物進(jìn)行好氧發(fā)酵堆肥化處理。

4）平底發(fā)酵倉底設(shè)計(jì)采用滑架出料裝置，實(shí)現(xiàn)勻速出料及防止物料在發(fā)酵倉內(nèi)結(jié)拱。物料換倉時(shí)清空貯倉，全部物料經(jīng)下輸送機(jī)-提升機(jī)-上輸送機(jī)再入下一個(gè)料倉，物料實(shí)現(xiàn)充分通氧，打散，有利于發(fā)酵。

5）發(fā)酵倉內(nèi)無其它機(jī)械攪拌等運(yùn)動(dòng)部件，倉體有效容積大，方便安裝檢測、曝氣、吸氣裝置，并且使用穩(wěn)定，不易損壞。

6）物料入倉、換倉、出倉共用一套輸送系統(tǒng)，設(shè)備利用率高，投資??；輸送系統(tǒng)采用通用設(shè)備，易維護(hù)，易操作，方便采購。

7）系統(tǒng)方便實(shí)現(xiàn)模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化，自動(dòng)化，模塊化系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際要求擴(kuò)張，進(jìn)而達(dá)到更大的生產(chǎn)量。

2 生產(chǎn)線設(shè)備

密封塔式堆肥發(fā)酵設(shè)備及其主要組成部件見圖2和表1。

圖2 塔式堆肥發(fā)酵設(shè)備示意圖

表1 塔式堆肥發(fā)酵設(shè)備主要組成部件

3 結(jié)束語

畜禽糞便塔式堆肥發(fā)酵無害化處理成套設(shè)備自研制以來已在廣東溫氏集團(tuán)等多家養(yǎng)殖企業(yè)推廣應(yīng)用。該設(shè)備利用生物技術(shù)與工程技術(shù)相結(jié)合，解決畜禽糞便的發(fā)酵腐熟時(shí)間長、發(fā)酵不均勻的問題，防止二次污染產(chǎn)生，達(dá)到畜禽糞便高效無害化處理的目的。降低環(huán)境污染，合理利用畜禽糞便轉(zhuǎn)化成有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收，變廢為寶。形成了“養(yǎng)殖—糞污—有機(jī)肥料—優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品”的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展路線，改變過去以犧牲環(huán)境為代價(jià)的生產(chǎn)發(fā)展模式。該設(shè)備的成功應(yīng)用，將帶動(dòng)較大范圍的環(huán)境治理，可以大量解決有機(jī)肥料供應(yīng)問題，為當(dāng)?shù)鼐G色有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)，根本解決現(xiàn)存污染問題，綜合效益明顯。

Tower-composting Technology And Equipment For Harmless Treatment On Livestock And Poultry Manure

Wei Jianji,Zeng Qingdong,Huang Jiwen
（Guangdong Institute of Modern Agricultural Equipment,Guangzhou 510630,China）

Seal tower-composting system is suitable for livestock manure treatment on livestock farms.It uses the tower body sealing and heat insulation,through high temperature aerobic fermentation,make full use of biological fermentation heat, The wet manure can be quickly harmless treatment with deinsectization,sterilization, deodorization and moisture evaporation,reach the relevant standard of organic fertilizer,to achieve turning waste into treasure,And in this process will not produce waste water,waste gas,no secondary pollution to the environment.

livestock manure,tower-composting fermentation,harmless reatment,organic fertilizer

韋建吉（1970-），男，壯族，廣西人，高級(jí)工程師，主要從事復(fù)混肥、有機(jī)肥、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化處理工藝及設(shè)備的研究開發(fā)工作。