奶牛場牛糞如何高效發(fā)酵成有機肥

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摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展進步，環(huán)保問題逐漸受到人們的普遍重視。奶牛場牛糞的處理所造成的環(huán)境污染卻日益嚴重，其主要原因就是處理方式傳統(tǒng)、陳舊。以惠州市某糞便好氧堆肥（有機肥）廠建設工程為例，通過對奶牛場牛糞高效發(fā)酵的流程及其具體的操作方法進行分析和探討，說明了奶牛場牛糞如何高效發(fā)酵成有機肥。

關鍵詞：奶牛；牛糞；好氧堆肥；有機肥

中圖分類號：TQ440.7 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.122

隨著市場需求的不斷增加，奶牛場的奶牛數(shù)量和生產(chǎn)數(shù)量也不斷增加，相比之下，奶牛就會排出更多的糞便，而利用傳統(tǒng)的牛糞處理方法不僅在處理速度上不及眾多奶牛排出的數(shù)量，同時，對生態(tài)環(huán)境還會造成頗為嚴重的影響，而筆者提出的好氧堆肥高溫發(fā)酵技術可以對牛糞進行高溫發(fā)酵、快速腐熟，可以實現(xiàn)有機肥的工廠化生產(chǎn)。

1 有機肥的概況

有機肥是指以各種生物質(zhì)廢棄物為原料，采用物理、化學、生物或三者兼有的處理技術，經(jīng)過一定的加工工藝，消除其中的病原菌、病蟲卵、雜草種籽等有害物質(zhì)，達到無害化標準而形成的，符合國家相關標準（NY 525—2012）及其他相關法規(guī)的一類肥料。有機肥具有以下優(yōu)點：①有機肥施入土壤，經(jīng)微生物分解，可源源不斷地釋放出各種養(yǎng)分供植物吸收，還能釋放出二氧化碳，改善作物碳素營養(yǎng)；②有機肥在分解過程中產(chǎn)生腐殖質(zhì)，胡敏酸、氨基酸、黃腐酸等，對種子萌發(fā)、根系生長均有刺激作用，促進了作物生化代謝；③有機肥是改良土壤的主要物質(zhì)，微生物在分解過程中生成分泌酶、腐殖質(zhì)，可調(diào)節(jié)土壤物質(zhì)和進行能量轉(zhuǎn)化，促進土壤團粒結(jié)構(gòu)形成，增強土壤保水保肥能力；④有機肥可提高土壤難溶性磷的有效性，還可增加產(chǎn)量和改善品質(zhì)，提高抗逆能力，大大提高商品率。

2 奶牛場牛糞高效發(fā)酵的流程

2.1 工程概況

本工程擬建設糞便好氧堆肥（有機肥）廠，主要對糞便（牛糞）進行好氧堆肥處理。不僅可以解決糞便的處理問題，還可以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)有機肥，在一定的程度上實現(xiàn)糞便的資源化。

在本項目工程中，計劃以糞便（牛糞）作為主要原料，采用間歇式動態(tài)堆肥工藝，通過有機肥精加工系統(tǒng)，生產(chǎn)高品質(zhì)有機肥。好氧堆肥過程中產(chǎn)生的污水通過污水管網(wǎng)進入污水處理廠進行治理。在規(guī)模上預計為日處理糞便150 t，每天生產(chǎn)有機肥30 t。糞便進廠后，通過添加輔料，并加入輔助調(diào)理劑，將進廠的糞便含水率調(diào)節(jié)到60%～65%，碳氮比調(diào)節(jié)為20%～30%，使之成為優(yōu)質(zhì)堆肥原料。

2.2 工藝流程

在本工程中，擬建設的奶牛場牛糞好氧堆肥廠，新建有陽光板堆肥車間，車間內(nèi)設置有好氧堆肥發(fā)酵倉，發(fā)酵倉寬6 m，長50 m，堆體高度為1.5 m，采用移動式翻堆機對堆肥物料進行翻堆，倉底布置供風管道和排水管道，廢水排入污水管網(wǎng)進入污水處理廠處理。

首先進場的糞便堆放在廠房內(nèi)的糞便倉，經(jīng)過基本特性分析后，進入糞便擠出機，通過定量給料設備與輔料、調(diào)理劑等混合破碎，破碎后的堆肥原料粒徑≤20 mm，含水率65%左右，堆肥原料堆放在廠房內(nèi)的混料區(qū)的倉內(nèi)，由鏟車送入一次發(fā)酵倉進行翻倒造堆。一次發(fā)酵階段一般為10～12 d，形成的半成品堆肥轉(zhuǎn)到二次發(fā)酵倉進行為期15 d的二次發(fā)酵腐熟。腐熟后的堆肥進入精加工設備，進行篩分、粉碎、造粒，然后裝袋存儲，其工藝流程如下圖1所示。

3 操作方法

3.1 牛糞好氧堆肥廠基建與設備

在本工程中，擬建的牛糞好氧堆肥廠主要包括基礎建設和設備配置，首先基礎建設主要有混合破碎車間、輔料倉庫、發(fā)酵車間、辦公用房、計量傳達、變配電圍墻、場區(qū)管線、照明、水電接入、員工宿舍、食堂和廠區(qū)道路等，而配置的設備主要有徐工3 t裝載機、柴油驅(qū)動翻堆機、輔料定量給料機、糞便擠出機、糞便定量給料機、混合破碎機、粉碎機、篩分機、包裝機、比例供風系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、有機肥精加工系統(tǒng)、化驗設備、吸糞車、3 t平板車、的士頭車以及負壓抽風除臭系統(tǒng)等。

3.2 翻堆機的工作原理與操作方法

翻堆機主要由柴油機驅(qū)動，履帶行走，翻拋輪置于梯形機架上。當駕駛員駕駛翻拋機駛?cè)攵洋w中，液壓驅(qū)動的翻拋輪高速旋轉(zhuǎn)不斷攫取物料并向后方翻拋落下，落下的物料重新置堆。該條垛式翻堆機具有高度的機動性和靈活性，能節(jié)省堆肥車間面積，降低土建投資，發(fā)酵倉建筑成本至少可以降低1/3.翻拋時，高位拋散，與空氣接觸充分，易減少水分。翻拋輪上裝有耐磨曲面齒刀，取料時對物料破碎能力強，而且堆體內(nèi)物料經(jīng)翻拋輪拋落，使物料運動軌跡加長，與空氣充分接觸，即延長了物料供氧時間，又便于水分揮發(fā)，促進好氧發(fā)酵快速完成，非常適合處理量大、氣候潮濕、連續(xù)發(fā)酵的場合。

3.3 堆肥發(fā)酵的原理與操作方法

該工程擬建的牛糞好氧堆肥廠所采用的是連續(xù)式發(fā)酵工藝，也就是每天把糞便、輔料和調(diào)理劑等物料的混合物送到發(fā)酵槽的一端，發(fā)酵處理完的物料則從發(fā)酵槽的另一端運出。具體操作方法為：將堆肥原料送入發(fā)酵槽進料端的堆放區(qū)后，翻堆機開始作業(yè)，每翻拋一次物料都會向出料端移動4 m距離，這樣經(jīng)過一個發(fā)酵周期后，物料被移動到發(fā)酵槽的出料終端。發(fā)酵槽內(nèi)物料的移動速度是通過調(diào)整翻堆機運行方式及翻拋次數(shù)來實現(xiàn)。根據(jù)實際需要，比如出現(xiàn)一機多槽使用的情況時，可采用移行車來實現(xiàn)翻堆機和布料車的換槽。

3.3.1 發(fā)酵周期設計

充足的好氧堆肥時間是堆肥有機物充分分解達到穩(wěn)定化和無害化的保障。通過對不同堆肥階段，不同溫度條件下的堆肥時間的合理控制，能夠有效加速堆肥進程。一般情況下，每批物料從進料端到出料端，發(fā)酵的全過程在加生物發(fā)酵菌的情況下需要10～12 d，具體時間應當根據(jù)當?shù)貧夂驐l件、原料配方及最終產(chǎn)品的含水率要求進行相應調(diào)整。一次發(fā)酵完成后進入二次發(fā)酵倉進行為期15 d的二次發(fā)酵過程。

3.3.2 發(fā)酵倉設計

發(fā)酵倉長50 m，發(fā)酵倉寬6 m，發(fā)酵倉數(shù)量為20個。

3.3.3 翻堆過程技術參數(shù)

新堆積的混合物用翻堆機進行翻堆，使之混合均勻；翻堆機每天工作6～8 d；主發(fā)酵階段為期10 d，每天翻堆一次（需要參數(shù)具體工況環(huán)境來調(diào)整腐熟周期）；次發(fā)酵階段為期24 d，4 d翻堆一次；腐熟后半成品的含水率最終可達到35%左右，減容率達到50%左右。

4 結(jié)束語

綜上所述，奶牛場關于牛糞的處理采用好氧高溫堆肥發(fā)酵工藝為是目前為止最佳的處理方法，可使奶牛場的牛糞變廢為寶，生產(chǎn)出有機肥，用于農(nóng)作物的種植。同時，對生態(tài)環(huán)境的污染也降到了最低。本文以惠州市某糞便好氧堆肥（有機肥）廠建設工程為例，通過對奶牛場牛糞高效發(fā)酵的工藝流程及其具體的操作方法進行分析和探討，說明了奶牛場牛糞高效發(fā)酵成有機肥的原理與流程，以期對我國其他地區(qū)的奶牛場牛糞高效發(fā)酵工藝的設計應用提供一定的參考作用。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕