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纳米膜好氧发酵堆肥技术
向畜禽粪便中添生物腐熟菌剂,在纳米膜完全覆盖待处理畜禽粪便的条件下,膜内形成微正压的“人工小气候”,通过堆肥机PLC自动控制系统调控加热及强制通风过程,生物代谢能产生65℃以上高温灭菌杀虫,排出水蒸气、CO2等无害物质,截留臭气,实现好氧微生物高温发酵,将畜禽粪便中的有机固体转化成相对稳定的腐殖质状堆肥物质的处理技术。
适用范围:猪、牛、鸡、鸭、羊等不同种类粪便无害化处理及肥料化利用。
覆膜发酵也叫一次发酵,过程包括升温期、高温期、降温期。堆肥过程中,通过鼻闻判断堆肥发酵进行情况,若产生酸、臭等过度刺鼻气味,需及时调整含水量,使其发酵良好。
启动设备;温度、氧气浓度等传感器插入堆体中,连接控制系统。根据设备使用要求,启动堆肥机。若膜无法鼓起,需要查找相应原因,若膜鼓起时间较长,需通风20~24h。
技术特点
(一)、环保、应用效果稳定、养分损失少:
(1)适宜就地就近处理畜禽粪便,避免远途运输粪便产生二次污染。
(2)纳米膜有效阻控硫化氢、氨气、甲硫醚等异味气体及病原菌等有害物质排放;温室气体、臭气排放量降低50%、90%以上。
(3)无害化处理效果稳定,60℃以上高温持续10天以上,杀灭病原菌、草籽、等,阻止蚊蝇滋生,并降解部分抗生素;
(4)氮养分溢出减少30%以上,养分损失少,肥效增加10%-15%。
(二)、灵活简便、易操作、实用性强:
(1)场地简单,无需建厂房,可露天使用;
(2)操作简便、易学习掌握;简便灵活、易移动,可多点使用。
(3)免翻抛、省工省时,自动化运行,不需专人看管。
(4)发酵周期短,一般为20天。
(三)、投入少、成本低:
(1)占地面积小:处理200m3畜禽粪便的发酵区占地面积小于140㎡;
(2)基建量少:与其他堆肥方式相比,不需要防雨设施等;
(3)设备投入少,生产成本低
堆肥方法
备料;堆肥前,根据畜禽粪便种类及其理化特性,宜加入农业废弃物中的一种或多种作为辅料,如表3,调节堆肥原料含水率、碳氮比(C/N),并必要的孔隙度,便于提供良好的微生物好氧发酵条件,辅料的含水量20%以下为佳。预处理后堆肥物料的指标应符合表4要求。
1)为了节省辅料用量、提高发酵效果、降低成本,新产生的畜禽粪便一定先与辅料提前进行混合、静置,充分吸水,待准备建堆时,再添生物菌剂并充分混匀。
2)畜禽粪便可以多种混合,但为了避免交叉感染,养鸡场就地处理不宜用禽类粪便,优选牛粪、猪粪、羊粪等;养猪场就地处理不得用其他猪场粪便,优选牛羊粪;草食动物不得用其他草食性动物粪便。
3)羊粪可以直接发酵不需添加辅料,但羊粪发酵前用翻抛机、旋耕机、搅拌机等设备将饼状大块打散。
建堆
将混匀的物料按梯形建堆,堆体上部宽度一般不低于堆体底部宽度的2/3,堆体底部宽度为发酵区设计宽度,堆体高度一般宜为1.2m~1.8m。布料时应物料均匀、松散,防止出现物料厚度不一致、含水率不均等情况。注:为了气体均匀分布,堆体物料前后、两侧物料布满,防止出现三角形堆体或者高低差异较大堆体;建堆时间不超过2天。
以200立方米堆体为例,通过铲车将混合好物料运至发酵区,建堆,高度、宽度应根据物料种类、特性、堆肥季节等进行适当调整,高一般不低于1.8m,宽6.0m。布料时应物料均匀、松散。
覆膜;将纳米膜完全覆盖在堆体上,利用压边袋或其它方式压实纳米膜边缘,保持边缘不漏气。注:在堆肥发酵前7天保持边缘不漏气,待发酵后期(堆肥12-20天)无臭味、温度较高时,延长通风时间,可以根据情况,适当放气膜处理鼓起紧绷状态,跑水。
后处理及利用
将生产出的腐熟堆肥散装或装袋存放于防雨地方待售。制得的腐熟堆肥可进行粉碎、筛分、深加工等处理。经过纳米膜好氧发酵获得的腐熟堆肥可直接还田利用,应符合GB/T 25246的规定。生产商品有机肥料的,应符合NY 525的规定。生产生物有机肥的,应符合NY 884的规定。生产有机-无机复混肥的,应符合GB/T 18877的规定。
堆肥设备通常系指堆肥进行生化反应的反应器装置,是堆肥系统的主要组成部分。它的类型有立式堆肥发酵塔、卧式堆肥发酵滚筒、筒仓式堆肥发酵仓和箱式堆肥发酵池。立式堆肥发酵塔又可分为立式多层板闭和门式、立式多层浆叶刮板式、立式多层移动床式。筒仓式堆肥发酵仓可分为筒仓式静态发酵仓和简仓式动态发酵仓。箱式堆肥发酵池可分为矩形固定式梨翻倒发酵池、扇斗翻倒式发酵池、吊车翻倒式发酵池和卧式浆叶发酵池。
静态强制通风的发酵装置
静态强制通风法堆肥要求在密闭的发酵池内进行。池形有方形、圆形、矩形、倒锥形等。发酵池池形的选择由进出料的方式所决定。高度一般为3~4 m。发酵池的密封有利于发酵条件的控制和无害化指标的实现。发酵池底设有通风、排水管道,两者可共用。池顶设有排风口,将废气排出并除臭。通风亦可由底部抽风,造成池力负压来实现。这种方法有利于对臭气的控制。风机一般选用离心式风机,风压53.32~66.65 kPa,每立方米堆层风量为0.1~0.2 m3(标准)/S。静态强制性的通风发酵由于是好氧发酵,其发酵周期比厌氧发酵短。但是,由于垃圾一直处于静止状态,导致物料的不均性及微生物生长的不均匀。因此,完成堆肥仍然需要较长的发酵周期,尤其对有机质含量50%的垃圾,静态强制通气较困难,易造成厌氧状态,发酵周期延长,这是它的局限性。
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