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年产粒状有机肥1-3万吨技术及工艺
设计年生产粒状有机肥1-3万吨。生产线按5～15t/ h 生产能力设计,采用转盘造粒工艺。有机肥产品含水率为20 % ,畜禽粪便含水率平均按60-80 %计,辅料含水率按30 %计,堆肥过程干物质消耗率按8 %计。辅料主要包括风化煤、油页岩、秸秆、食用菌废基料、锯末、药渣、污泥等。
一、畜牧养殖场产粪量估算
（1）、牛场 成年牛日产粪35 kg ,育成牛21 kg ,犊牛三头按一头育成牛计算。平均存栏每头6吨∕每年计算。
（2）、羊场 成年羊日产粪2. 7 kg ,育成羊2. 3kg ,羔羊三只按一只育成羊计算。平均存栏每头0.7吨∕每年计算。
（3）、猪场 成年猪日产粪7～11 kg。按每天8 kg 计算, 平均存栏每头2.4吨∕每年计算。
(4)、鸡场 成年鸡日产粪0. 15 kg，平均存栏每千只4.5吨∕每年计算,
二、堆肥生产技术过程
目前利用畜禽粪堆腐生产有机肥多采用好氧堆肥- 条垛式发酵技术,包括原料预处理、发酵、熟化等工序。即在自然通风条件下,为物料添加复合微生物发酵菌剂,平面条垛式地面堆置发酵。根据物料堆内部温度,机械控制适时翻堆,后熟阶段曝气发酵与干燥、筛分,生产出粉状生物有机肥;或根据市场需求造粒生产颗粒状有机肥(球形颗粒或圆柱状颗粒) 。
对物料的发酵应在车间或大棚内进行,通过翻堆强制供给氧气,以利于好氧微生物发挥作用。物料堆一般掌握在高不大于1 m、宽不大于3 m 即可。在堆肥初始阶段的1～3 d ,由于物料自身含氧基本可以满足微生物需要,好氧微生物首先分解易腐有机质,然后吸取其分解有机物的C、N 营养成分,部分营养成分用于微生物自身繁殖,其余营养成分被分解为CO2 和H2O ,同时放出热量使堆体温度上升。当温度处于25～45 ℃时,中温微生物比较活跃;随着堆温不断升高,当温度处于45～65 ℃时,高温微生物如嗜热菌、放线菌等逐渐占据主导地位,中温微生物受到抑制甚至死亡,有机质进行更快速的分解,使堆温迅速上升到60～70 ℃或更高温度,这时除易腐有机质继续分解外,部分纤维素和木质素也逐渐被分解,腐殖质开始形成。实践证明,堆肥温度在60 ℃以上3 d ,就能杀死物料中的寄生虫卵、病原菌和杂草种子,达到对其无害化处理的目的;但同时堆肥温度不宜超过70 ℃,否则就会造成有益微生物菌的休眠甚或死亡。
有机质的降解主要是在上述描述的发酵阶段完成的,发酵时间的长短因物料和发酵条件的不同而不同,一般应在10～20 d 完成物料发酵。如果对发酵过程的各种参数能够进行有效控制,可以提高发酵的效率和产品质量。在此发酵基础上,随着堆肥温度的下降,中温微生物菌又开始活跃起来,堆肥进入二次发酵,这段时间可以称之为后陈化阶段。这有利于较难分解的有机物全部分解变成腐殖质、氨基酸等比较稳定的有机物质,使肥效大大提高。
三、堆肥生产工序
预前处理
以畜禽粪为主原料,因其含水率高,需添加一定比例含水率低的风化煤、油页岩、秸秆、食用菌废基料等作调理剂, 再加入一定比例的菌种,混合调节至合适的含水率(45 %～55 %) 和C/ N 比(15～30) ,混合搅拌均匀,条垛式堆放发酵。
翻堆搅拌
进行翻动搅拌、曝气工作,使料堆发酵;温度升高至50～65 ℃后,能有效杀死原料中的病菌虫卵,并蒸发大量水分。
温度控制
每天定时检测发酵料堆内的温度、水分和堆体通透性情况。发酵过程中由于微生物的作用,料堆内有机质的含量、水分、温度、C/ N比、p H 值会发生变化,所以要定期检测和进行调节。
翻堆一般遵循“时到不等温,温到不等时”的原则,即前期发酵的低温阶段要定时翻堆;中期发酵高温阶段当温度达到65 ℃左右时,要及时翻堆,使堆温不至于超过70 ℃。
发酵后处理
物料经高温发酵后,基本实现无害化,已转化了大部分可溶性有机物,生化速度渐趋和缓,可以另外垛堆后熟,促进有机物稳定化,并节省发酵场地。二次堆肥垛堆至2 m 高,堆体宽度和长度按车间情况确定,时间在5～7d。定时可在垛堆底部鼓风通气,必要时用长木棒定期在堆体上扎孔透气即可。二次堆肥完成有机物完全降解工作,转变为稳定腐殖质。堆肥发酵腐熟情况,可以根据自检能力,从物理、化学、生化等几方面的指标评定。
四、产品生产流程
堆肥和有机肥生产流程见图1 、图2 。
图1堆肥生产流程图
五、产品特性和技术指标
外观 褐色至黑褐色。
气味 无味或具有酒香的发酵味,无臭味。
主要指标 总养分(N + P2O5 + K2O) ≥4 % ,有机质≥30 %,含水率≤20 %，有效功能菌≥6000万个∕克。
有害生物数 蛔虫卵杀灭率≥95 % ,大肠杆菌菌群数≤100 个/ g。
重金属 有害重金属含量低于国家标准。
六、厂区规划及生产设施
遵循环境优化、有利生产、节约用地、便于管理、方便生活和适度美化的原则,在目标场地将储料场、发酵场、深加工生产车间和办公区集中规划。
1、储料场
按主辅原料配比确定,加之沉淀池,约建500 m2 ;一般为轻钢夹芯彩板结构厂房。
2、发酵场
含水50 %～60 %的物料,大致3m3 生产1 吨成品肥。因为物料发酵不少于7 d 时间,为保障连续生产,发酵场至少应满足10 d 生产所需要的物料,发酵场需要容纳1000 m3 的物料。发酵场净占地面积大致为1500 m2 左右。发酵棚一般采用水泥砼柱,钢结构屋架,阳光板屋顶,滴水高度为4 m。发酵棚的具体长度按地形设计。物料发酵场地用水泥硬化,雨季不蓄水,排水不冲刷物料。有动力供电和自来水供水条件,道路畅通,适合翻堆机行走作业。
3、加工车间 生产线设备占地面积约1000m2 ,房屋高度为4 m ,安装粉碎、筛分、造粒、烘干、计量、包装等设备。
4、成品仓库 按储存量计为500 t ,面积约600 m2 。
5、其他工程 包括办公设施、供排水、动力、生活设施等,根据需要和投资酌定。
七、生产设备
包括混合搅拌机1 台,翻抛机1 台(1000 m3 / h) ,筛选机1 台 ,自动包装机1 台, 造粒机1 台(1～2 t/ h) ,粉碎机1台,叉车1 台。
八、环境保护方案
利用畜禽粪便生产有机肥是一个污染源由分散而集中的过程,如果环境保护处理不好,会造成局部环境的恶化。这类项目污染主要有两方面, ①是原材料自身的臭味; ②是雨季降水渗透对周边土壤和水源的污染。
1、除臭方案
储料场和发酵场可用微生物除臭剂,用喷雾器直接喷洒在物料表面除臭。微生物脱臭过程中起作用的主要有硝化细菌、亚硝酸菌、反硝化细菌、硫细菌等,只要臭气量不超出微生物的分解能力,就可以在较长的时间内维持良好的除臭效果;或者将腐熟物料底垫及覆盖在原料和未发酵物料上下,也可起到减轻或消除臭味的作用。
2、水土保护方案
用畜禽粪便堆腐有机肥容易产生水土污染,主要因素是粪便自身的含水和雨季降水渗漏。为防止水土污染, ①是夯实地面,使粪便自身含水不渗漏进土地; ②是在储料场物料四周设置水泥拦水槽,并设置沉淀池。③是及时按比例添加含水量小的吸水辅料,减少污水排出量。
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