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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。
11FFC-110 型发酵装置基本参数
1、纳米膜:纳米膜尺寸 120㎡,颜色黑色,厚度 ≤1mm,透气性:3.2mm/s、 透湿性:6950g/(㎡*24h)、 拉伸强力纵向 215N、横向 194N,撕破强力纵向 3800N、横向 2900N。
2、通风系统:通风管长度 54m,通风管规格Φ110mm。通风管压力 8KG。有温 度、湿度、氧浓度传感器。
3、风机:功率 2.2kw 风机流量:1090m³/h
4、处理粪污量:85m³/ 次,防渗基础。
5、控制系统:PLC 智能自 动化控制,触摸屏,室外 外壳,电脑主板,7 寸显 示器。 有温度、湿度、氧 浓度等检测装置。手机APP远程操控与控制。
工程与选址
1、建设工程
主体工程至少应包括:预处理区、覆膜发酵区、二次发酵区等;工程可以包括:原辅料库、产品检测、成品库等。选址应符合村镇建设发展规划、土地利用发展规划和环境保护规划要求。统筹畜禽养殖场(小区)区位特点,充分利用已建的堆肥处理设施,合理布局。覆膜发酵区要求地形平坦,地势稍高,利于排水,通风良好,易机械作业,应远离居民区或与居民区隔离。覆膜发酵区设在畜禽养殖区域内应符合NY/T 682的要求,即应设在养殖场的生产区、生活管理区的常年主导风向的下风向或侧风向处。覆膜发酵区应采用水泥或防渗材料做防渗处理。
主体工程建设
a)根据处理能力合理规划建立覆膜发酵区,合理布局通风管道。
b)畜禽粪便贮存设施应符合GB/T 27622的规定。
工艺流程
采用纳米膜覆盖反馈控制通风好氧发酵堆肥以及相关组合工艺,包括物料预处理、覆膜发酵、二次发酵、后处理、腐熟度判定等工艺环节。
堆肥前准备
原辅料准备
堆肥主要原料为畜禽粪便,辅料可选择秸秆、食用菌渣、锯末、谷糠、酒糟等农业废弃物中的一种或多种。
堆肥原料中严禁混入下列物质:
1有毒有害工业制品及其残弃物、城市污泥;2有化学反应并产生有害物质的物品;
3有腐蚀性或的物质;4易燃、易爆等危险品;5生物危险品和垃圾;
6危害环境安全的微生物制剂;7微生物菌剂选择;接种的微生物菌剂应执行GB 20187中的相关规定。
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。
过程控制
利用堆肥设备调控堆肥参数,过程控制参数包括通风、温度以及氧气浓度。
1.温度控制。发酵过程中,测定堆层温度的变化情况。堆体发酵温度应控制在55℃~70℃,当堆体温度超过75℃时,应进行翻堆或强制通风;堆层各测温度均应保持在55℃以上,且持续时间不得少于7d,发酵温度不宜大于75℃,而且在65℃~70℃的高温期维持3d以上。覆膜发酵周期内,堆肥温度达到60℃以上,保持7d~10d可翻堆1次。翻堆时需均匀,应尽量将底层物料翻入堆体中上部,以便充分腐熟。注:在堆肥发酵第10天建议翻堆1次,提高发酵效果,收益。
2.水分控制。随着堆肥发酵含水率逐渐下降,到覆膜发酵结束时含水率应在35%~45%。
3.氧气浓度控制。发酵过程中,应进行氧气浓度的测定。通过强制通风使堆体内氧气浓度保持在8%以上,宜控制在10%~15%。跟踪耗氧速率,及时调整通风量,标准状态下的风量宜为0.05Nm3~0.20Nm3/min·m3;风压可按堆层物料每增加1m,风压增加1.0KPa~1.5KPa选取。通风次数和时间应发酵在适宜条件下进行。注:发酵初期,通风量以膜鼓起且膜可压住为主,但后期以长时间通风去水为主。
4.控制方式
覆膜发酵过程可选用参数控制、节点控制等控制方式,参数控制方式宜选择温度-氧气浓度联动控制,节点控制方式可选择时间节点控制、温度节点控制以及时间-温度节点联动控制。
5.去膜
覆膜发酵周期一般应大于20d,判断腐熟度。终止覆膜发酵时,发酵物料不再升温,去膜,堆体无臭味、颜色为灰色、灰褐色或黑色。