淺談畜禽糞便堆肥處理生產(chǎn)有機肥的工藝與設(shè)備（上）
2019/06/16
發(fā)布者：河南通達重工科技有限公司
我國每年產(chǎn)生約38億噸畜禽糞污，這些糞污成為農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源。畜禽糞污用則利、棄則害，可以說，畜禽糞污是“放錯了地方的資源”，利用好它們，對于改善廣大農(nóng)村的生產(chǎn)生活環(huán)境、改善土壤生產(chǎn)能力、治理農(nóng)業(yè)面源污染具有非常重要的實際意義。畜牧業(yè)一頭連著產(chǎn)業(yè)和市場，一頭連著生態(tài)環(huán)境，兩頭要保持平衡和協(xié)調(diào)發(fā)展。為加快推進畜禽糞污資源化利用，2017年5月31日，國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于加快推進畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》�！兑庖姟访鞔_要求，到2020年全國畜禽糞污綜合利用率達到75%以上，規(guī)模養(yǎng)殖場糞污處理設(shè)施裝備配套率達到95%以上，要求組織開展畜禽糞污資源化利用先進工藝、技術(shù)和裝備研發(fā)。
浙江等南方地區(qū)由于氣溫常年比較高，畜禽糞便通過好氧堆肥處理生產(chǎn)有機肥比較適合。傳統(tǒng)的畜禽糞便堆肥發(fā)酵以自然發(fā)酵為主，存在周期長、發(fā)酵不徹底、污染大、氣味重等弊端，以純?nèi)肆ιa(chǎn)有機肥勞動強度大、工作環(huán)境惡劣、勞動效率低，已很難適應(yīng)現(xiàn)在高人力成本和高效生產(chǎn)的社會發(fā)展形勢，也很難適應(yīng)現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)和高效畜牧業(yè)發(fā)展的形勢。因此，加快有機肥發(fā)酵產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的“機器換人”，提高有機肥生產(chǎn)裝備水平將變得尤為必要。
1堆肥處理技術(shù)
畜禽糞污被處理時一般呈兩種形態(tài):液態(tài)糞便和固體糞便。液態(tài)糞便的處理方式有厭氧發(fā)酵技術(shù)和自然生物處理技術(shù)，固體糞便主要處理方式就是堆肥處理。堆肥是指在微生物作用下通過高溫發(fā)酵使有機物礦質(zhì)化、腐殖化、無害化(殺死病原菌、蟲卵、雜草種子等)而變成腐熟肥料的過程。
整個流程歸納起來分為三個環(huán)節(jié):原料預(yù)處理、好氧發(fā)酵、制粒成型。原料預(yù)處理包括固液分離、輔料粉碎以及對原料含水率、碳氮比、pH值的調(diào)整。好氧發(fā)酵環(huán)節(jié)包括翻拋、通風(fēng)等措施，對原料起到補充氧氣、控制溫度、散發(fā)水分和恢復(fù)孔隙率的作用。制粒成型是一項系統(tǒng)工程，圍繞制粒成型這一核心，前有粉碎、配料、混合等工序，后有烘干、篩分、冷卻等工序。
2原料預(yù)處理及設(shè)備
原料預(yù)處理主要是制備滿足好氧發(fā)酵要求的發(fā)酵原料。其主要過程包括畜禽糞便的固液分離、輔料的粉碎和各種原料的混合配比。
2.1 固液分離設(shè)備
堆肥處理的原料是固體糞便。固體糞便的來源為干清糞和通過固液分離方法從“水泡糞”中分離出的固體物。要實現(xiàn)固液分離，應(yīng)用最廣泛、分離效果最好的是機械分離。機械分離設(shè)備可分為篩分分離、離心分離、壓濾分離和螺旋擠壓分離4種類型。
1)篩分分離機械:用于畜禽糞便分離的篩分機械主要有斜板篩和振動篩。篩條截面形狀為楔形的斜板篩，用于糞便分離具有結(jié)構(gòu)簡單、不堵塞等特點。但固體物質(zhì)去除率較低，一般小于25%。
2)離心分離機械:用于畜禽糞便的離心固液分離機主要有過濾離心機和臥式螺旋離心機。離心分離機的優(yōu)點是分離速度快、分離效率高;缺點是投資大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗高。
3)壓濾分離機械:壓濾機具有處理能力大、操作管理簡便、濾餅含水率低、無振動、無噪聲、能耗低等優(yōu)點。由于其是利用濾帶使固液分離，為防止濾帶堵塞，需高壓水不斷沖刷，增加污水處理量，成本高。
4)螺旋擠壓分離機械:螺旋擠壓分離機是一種相對較為新型的固液分離設(shè)備，是目前畜禽糞便固液分離應(yīng)用最廣的一種設(shè)備。其缺陷為在分離前需將原糞水用攪拌器攪拌均勻，從而使糞水中大量的固態(tài)有機物溶解在水中，使得廢水的后處理變得異常困難，最終處理出水難以達到排放標(biāo)準(zhǔn)。
針對現(xiàn)有存在的一些不足，可研究設(shè)計新型固液分離機，完善分離機構(gòu)，防止糞液直接沖入分離系統(tǒng)，增強篩網(wǎng)的防堵性，極大提高設(shè)備的工作效率和分離成效，降低固體含水率。
2.2 粉碎設(shè)備
畜禽糞便的發(fā)酵工藝要求需要加入一定的輔料(秸稈、樹枝、稻殼、玉米芯等)。為了得到適宜好氧堆肥發(fā)酵的輔料粒徑，需要對輔料進行粉碎處理，所以就需要用到粉碎設(shè)備�，F(xiàn)有常用物料粉碎的設(shè)備主要有三種:錘片粉碎機、大小型鍘草機、樹枝粉碎機。錘片粉碎機通用性好，工作時物料由進料口進入粉碎室，首先由高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子帶動錘片對其進行打擊、搓擦，而后進一步受到圍繞粉碎室設(shè)置的篩片、齒板的撞擊與搓擦作用，實現(xiàn)粉碎加工，當(dāng)物料的粒度小于篩片篩孔直徑時透過篩片由出料口排出。糧食加工后的廢棄物，如稻殼、玉米芯等可通過錘片粉碎機就能達到滿意的效果。鍘草機由電機或內(nèi)燃機作為配套動力。將動力傳遞給主軸，主軸另一端的齒輪通過齒輪箱、萬向節(jié)等將經(jīng)過調(diào)速的動力傳遞給壓草輥，當(dāng)待加工的物料進入上下壓草輥之間時，被壓草輥夾持并以一定的速度送入鍘切機構(gòu)，經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)的刀具切碎后經(jīng)出草口拋出機外。作物收割后的秸稈，由于其含長纖維，可通過鍘草機切斷粉碎，獲得滿意的粒徑大小。樹枝粉碎機利用活動齒盤和固定齒盤間的高速相對運動，被粉碎物經(jīng)齒沖擊、摩擦及物彼此間沖擊等綜合作用獲得粉碎，被粉碎物可直接由主機磨腔中排出，粒度大小通過更換不同孔徑的網(wǎng)篩獲得。各種木材、木材下腳料、樹枝樹杈等可通過樹枝粉碎機達到粉碎的目的。