淺談畜禽糞便堆肥處理生產(chǎn)有機肥的工藝與設備(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,這些糞污成為農業(yè)面源污染的主要來(lái)源。畜禽糞污用則利、棄則害,可以說(shuō),畜禽糞污是“放錯了地方的資源”,利用好它們,對于改善廣大農村的生產(chǎn)生活環(huán)境、改善土壤生產(chǎn)能力、治理農業(yè)面源污染具有非常重要的實(shí)際意義。畜牧業(yè)一頭連著(zhù)產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng),一頭連著(zhù)生態(tài)環(huán)境,兩頭要保持平衡和協(xié)調發(fā)展。為加快推進(jìn)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(jìn)畜禽養殖廢棄物資源化利用的意見(jiàn)》!兑庖(jiàn)》明確要求,到2020年全國畜禽糞污綜合利用率達到75%以上,規模養殖場(chǎng)糞污處理設施裝備配套率達到95%以上,要求組織開(kāi)展畜禽糞污資源化利用先進(jìn)工藝、技術(shù)和裝備研發(fā)。
浙江等南方地區由于氣溫常年比較高,畜禽糞便通過(guò)好氧堆肥處理生產(chǎn)有機肥比較適合。傳統的畜禽糞便堆肥發(fā)酵以自然發(fā)酵為主,存在周期長(cháng)、發(fā)酵不徹底、污染大、氣味重等弊端,以純人力生產(chǎn)有機肥勞動(dòng)強度大、工作環(huán)境惡劣、勞動(dòng)效率低,已很難適應現在高人力成本和高效生產(chǎn)的社會(huì )發(fā)展形勢,也很難適應現代生態(tài)循環(huán)農業(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(shí)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(guò)高溫發(fā)酵使有機物礦質(zhì)化、腐殖化、無(wú)害化(殺死病原菌、蟲(chóng)卵、雜草種子等)而變成腐熟肥料的過(guò)程。
整個(gè)流程歸納起來(lái)分為三個(gè)環(huán)節:原料預處理、好氧發(fā)酵、制粒成型。原料預處理包括固液分離、輔料粉碎以及對原料含水率、碳氮比、pH值的調整。好氧發(fā)酵環(huán)節包括翻拋、通風(fēng)等措施,對原料起到補充氧氣、控制溫度、散發(fā)水分和恢復孔隙率的作用。制粒成型是一項系統工程,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原料預處理及設備
原料預處理主要是制備滿(mǎn)足好氧發(fā)酵要求的發(fā)酵原料。其主要過(guò)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 固液分離設備
堆肥處理的原料是固體糞便。固體糞便的來(lái)源為干清糞和通過(guò)固液分離方法從“水泡糞”中分離出的固體物。要實(shí)現固液分離,應用最廣泛、分離效果最好的是機械分離。機械分離設備可分為篩分分離、離心分離、壓濾分離和螺旋擠壓分離4種類(lèi)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(dòng)篩。篩條截面形狀為楔形的斜板篩,用于糞便分離具有結構簡(jiǎn)單、不堵塞等特點(diǎn)。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(guò)濾離心機和臥式螺旋離心機。離心分離機的優(yōu)點(diǎn)是分離速度快、分離效率高;缺點(diǎn)是投資大,結構復雜、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(jiǎn)便、濾餅含水率低、無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。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備,是目前畜禽糞便固液分離應用最廣的一種設備。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準。
針對現有存在的一些不足,可研究設計新型固液分離機,完善分離機構,防止糞液直接沖入分離系統,增強篩網(wǎng)的防堵性,極大提高設備的工作效率和分離成效,降低固體含水率。
2.2 粉碎設備
畜禽糞便的發(fā)酵工藝要求需要加入一定的輔料(秸稈、樹(shù)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(jìn)行粉碎處理,所以就需要用到粉碎設備,F有常用物料粉碎的設備主要有三種:錘片粉碎機、大小型鍘草機、樹(shù)枝粉碎機。錘片粉碎機通用性好,工作時(shí)物料由進(jìn)料口進(jìn)入粉碎室,首先由高速旋轉的轉子帶動(dòng)錘片對其進(jìn)行打擊、搓擦,而后進(jìn)一步受到圍繞粉碎室設置的篩片、齒板的撞擊與搓擦作用,實(shí)現粉碎加工,當物料的粒度小于篩片篩孔直徑時(shí)透過(guò)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(guò)錘片粉碎機就能達到滿(mǎn)意的效果。鍘草機由電機或內燃機作為配套動(dòng)力。將動(dòng)力傳遞給主軸,主軸另一端的齒輪通過(guò)齒輪箱、萬(wàn)向節等將經(jīng)過(guò)調速的動(dòng)力傳遞給壓草輥,當待加工的物料進(jìn)入上下壓草輥之間時(shí),被壓草輥夾持并以一定的速度送入鍘切機構,經(jīng)高速旋轉的刀具切碎后經(jīng)出草口拋出機外。作物收割后的秸稈,由于其含長(cháng)纖維,可通過(guò)鍘草機切斷粉碎,獲得滿(mǎn)意的粒徑大小。樹(shù)枝粉碎機利用活動(dòng)齒盤(pán)和固定齒盤(pán)間的高速相對運動(dòng),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(guò)更換不同孔徑的網(wǎng)篩獲得。各種木材、木材下腳料、樹(shù)枝樹(shù)杈等可通過(guò)樹(shù)枝粉碎機達到粉碎的目的。