• 畜禽粪便堆肥处理生产有机肥的工艺与设备有哪些

    堆肥处理技术

    畜禽粪污被处理时一般呈两种形态:液态粪便和固体粪便。液态粪便的处理方式有厌氧、发酵技术和自然生物处理技术,固体粪便主要处理方式就是堆肥处理。堆肥是指在微生物作用下通过高温发酵使有机物矿质化、腐殖化、无害化(杀死病原菌、虫卵、杂草种子等)而变成腐熟肥料的过程。

    堆肥过程具体归纳起来分为三个环节:原料预处理,好氧发酵,制粒成型。

    原料预处理包括固液分离、辅料粉碎以及对原料含水率、碳氮比、pH值的调整。好氧发酵环节包括翻抛、通风等措施,对原料起到补充氧气、控制温度、散发水分和恢复孔隙率的作用。制粒成型是一项系统工程,围绕制粒成型这一核心,前有粉碎、配料、混合等工序,后有烘干、筛分、冷却等工序。

    原料预处理主要是制备满足好氧发酵要求的发酵原料。其主要过程包括畜禽粪便的固液分离、辅料的粉碎和各种原料的混合配比。

    固液分离设备

    堆肥处理的原料是固体粪便。固体粪便的来源为干清粪和通过固液分离方法从“水泡粪”中分离出的固体物。要实现固液分离,应用广泛、分离效果好的是机械分离。机械分离设备可分为筛分分离、离心分离、压滤分离和螺旋挤压分离4种类型。

    1)筛分分离机械:用于畜禽粪便分离的筛分机械主要有斜板筛和振动筛。筛条截面形状为楔形的斜板筛,用于粪便分离具有结构简单、不堵塞等特点。但固体物质去除率较低,一般小于25%。

    2)离心分离机械:用于畜禽粪便的离心固液分离机主要有过滤离心机和卧式螺旋离心机。离心分离机的优点是分离速度快、分离效率高;缺点是结构复杂、能耗高。

    3)压滤分离机械:压滤机具有处理能力大、操作管理简便、滤饼含水率低、无振动、无噪声、能耗低等优点。由于其是利用滤带使固液分离,为防止滤带堵塞,需高YA水不断冲刷,增加污水处理量,成本高。

    4)螺旋挤压分离机械:螺旋挤压分离机是一种相对较为新型的固液分离设备,是目前畜禽粪便固液分离应用广的一种设备。其缺陷为在分离前需将原粪水用搅拌器搅拌均匀,从而使粪水中大量的固态有机物溶解在水中,使得废水的后处理变得异常困难,处理出水难以达到排放标准。针对现有存在的一些不足,可研究设计新型固液分离机,完善分离机构,防止粪液直接冲入分离系统,增强筛网的防堵性,极大提高设备的工作效率和分离成效,降低固体含水率。

    粉碎设备

    畜禽粪便的发酵工艺要求需要加入一定的辅料(秸秆、树枝、稻壳、玉米芯等)。为了得到适宜好氧堆肥发酵的辅料粒径,需要对辅料进行粉碎处理,所以就需要用到粉碎设备。

    现有常用物料粉碎的设备主要有三种:锤片粉碎机、大小型铡草机、树枝粉碎机。

    混合设备

    混合是指将固体粪便、辅料和各种调理剂按照预先设定的配方比例均匀混合的过程。对原料进行预混合,可以使堆体内各处均达到要求的碳氮比,确保微生物存活繁衍。根据被混合物料的性质,宜采用双轴无重力式混合机。该机卧式筒体内装有双轴旋转反向的桨叶,桨成一定角度将物料沿轴向、径向循环翻搅,使物料迅速混合均匀。减速机带动轴的旋转速度与桨叶的结构会使物料重力减弱,即使物料有比重、粒径的差异,在交错布置的搅拌叶片快速剧烈的翻腾抛洒下,也能达到很好的混合效果。如果该机能根据原料性质自动控制混合时间,就能取得更好的效果和效率。

    发酵设备

    条垛式发酵设备

    条垛式发酵设备主要是指条垛式翻堆机。条垛式翻堆机是一种适用于条垛式发酵的翻抛设备,一般需要较大的场地。条垛式发酵是将物料堆放成一定高度的条垛,不需要建造发酵槽,通过条垛式翻堆机的翻抛作用,将自然风从料堆两侧送入料堆,提供氧气,实现堆肥发酵。条垛式翻堆机主要由翻抛装置、行走驱动拖拉机、传动系统等组成,以内燃机驱动为主。条垛式发酵因物料堆积高度低,升温效果不好。由于室外堆积发酵,容易受季节和阴雨天影响。还有其尾气污染、臭气和渗水会带来环保问题。条垛式翻堆机比较适合粘紧物料的前处理,小规模生产,农场自用肥生产,无固定生产场所或临时生产用。

    槽式发酵设备

    槽式发酵设备主要指槽式翻抛机。槽式翻抛机是一种与发酵槽相配套的翻抛设备。发酵槽两侧的顶部安装有轨道,翻抛机可以在轨道上前后运行。一般槽式翻抛机的配备是一机多槽,翻抛机在发酵槽之间的转运可以通过移行机来实现。槽式翻抛机主要由机架、翻抛装置、行走机构、电缆卷筒装置、电控系统等组成,以电力驱动为主。槽式发酵系统具有占地空间小、堆肥深度高(0.8~2.5 m)、升温快和处理能力较大等优点。槽式发酵过程中能够保持、保证形成中温-高温-中温-高温交替的状态,有效缩短发酵周期。在翻抛机上设置了添加菌种的装置,能在发酵过程中均匀的按比例喷洒。同时可在槽底铺设通风管,增加通气量。还有设备使用电力,无尾气污染,臭气和渗水也可以有效控制。槽式翻抛机适用于精细化规模化生产,利于生产管理和生产成本的控制。

    塔体加热式发酵设备

    塔体加热式发酵设备采用封闭式运行。将畜禽粪便、辅料、菌剂以及回流物料按照一定比例混合均匀,使含水率达到60%~65%的要求后进入立体好氧系统,通过调节原料的水分、氧气含量和温度变化,使物料进行充分的好氧发酵分解,分解过程中释放的热量能够使物料自身温度增高,温度高能够达到80℃,物料中的水分随着温度的上升被蒸发,部分有机物被分解,从而使物料堆体体积减小,到达物料的减量化处理。该设备可布置检测和控制装置,可以实现发酵过程中不同发酵阶段的控制,有利于目标生物菌繁殖、扩充、发酵和畜禽粪便分解。

    制粒成型设备

    目前市场上主要的有机肥制粒方法主要有挤压造粒和团聚造粒。

    挤压造粒常用的设备为对辊挤压造粒机,它是有机肥造粒机中应用较广的造粒机,属挤出滑模型,能够连续生产一次辊压成型。此外挤压造粒设备还有平模制粒机和环模制粒机。

    团聚造粒常用的设备为圆盘造粒机和转鼓造粒机。圆盘造粒机是一种成熟的有机肥造粒设备,造粒盘盘角采用整体圆弧结构,进入圆盘的物料由雾化喷嘴,喷洒适量的液体,经造粒盘旋转,制成颗粒成品,形成一定量后随圆盘旋转惯性用出。

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