畜禽粪便无害化处理发酵机|猪粪有机肥发酵工艺

农业有机废弃物 ( 农作物秸秆、禽畜粪便等 ) 经充分发酵后，可成为改良土壤的有机肥料。任何一种合格的有机肥料的生产都必须经过堆沤发酵过程，有机质发酵分为好氧发酵与厌氧发酵两种。堆肥以好气性微生物活动为主时，有机质迅速矿化生成较多的二氧化碳、水及其它养分物质，分解速度快而彻底，并放出大量热能 ；以厌气性微生物活动为主时，有机质的分解速度慢，且往往不彻底，释放热能少，其分解产物除植物养分外，还会积累有机酸及 CH4、H2S 等还原性物质，当其达到一定程度时，则对作物生长不利甚至有害。发酵过程可分为 ：发热阶段 --- 高温阶段 --- 降温阶段 --- 腐熟保肥阶段。
现有技术有两种，一种是直接堆沤，经翻堆设备进行定期翻堆发酵，所需发酵时间45 ～ 60 天不等 ；另一种则是将原料置入搅拌设备 ( 分加温与不加温两种 )，加入微生物发酵剂搅拌数小时，搅拌均匀后以堆状或条状堆积，仍以翻堆方式进行发酵，所需发酵时间30 ～ 60 天不等。
目前，有机废弃物主要还是翻堆式的堆沤发酵方式在处理，有机物在该发酵方式前期为厌氧发酵模式，需时 7 ～ 15 天以上方可开始升温进入发热阶段，再通过翻堆以增加氧气促进好氧发酵，进入高温时间需近 30 天。传统发酵方式存在以下几个缺点 ：1、整个发酵时间长 ( 需时 1 ～ 2 个月 )，有机废弃物处理速度慢 ；2、所占场地大，以每月处理 900 立方有机废弃物为例，按发酵需时 1 个月、平均堆高 1 米计算，堆沤场地需 900 平方米，一个月方可循环使用，场地周转率低 ；3、发酵过程大部分时间处厌氧发酵状态，易积累有机酸及CH4、H2S 等还原性物质，有机肥质量受影响 ；4、用人工、铲车、或机械翻堆，均需增加人员操作，人员操作则难确保准确性和彻底性。
立式发酵罐原理及技术源自于德国后转卖给日本，国内部分厂家由2013年从日本引进，发酵罐在日本用于畜禽粪便、餐厨垃圾的发酵，个别厂家一比一仿做将其用做污泥发酵，在发酵污泥过程中出现了一系列问题，比如搅拌机构主轴断裂、桨叶断裂、驱动机构棘轮齿断裂、主轴键断裂、出料不均内部塌方、不能正常出料及产量不稳定总是频繁培养菌床起炉导致污泥发酵罐无常运转，各别地方使用大量的辅料来降低驱动机构的阻力和增加污泥的透气性但是发酵的产量比照畜禽粪便和餐厨垃圾减少了70％以上并且还不稳定，原因是发酵罐自身原理、设计参数、力学设计是按照畜禽粪便及餐厨垃圾的物质，畜禽粪便及餐厨垃圾的比重、疏松性、透气率、成份、所需氧量和市政污泥完全不同，所以不能一概而论的使用。因此，有必要研究一种针对性的污泥高温好氧发酵设备，以解决现有技术中存在的污泥发酵处理效率低、故障率高、占地面积大、环境污染严重、成本高等问题。

餐厨垃圾泛指产生于餐饮业与居民生活的食物加工下脚料(厨余)和食用残余，组要成分包括蛋白质、淀粉、油脂等有机成分，具有含水率高，油脂、盐分高，易腐烂发臭等特点。中国城市每年产生餐厨垃圾不低于6000万吨，大中城市餐厨垃圾产量惊人，重庆、北京、广州等餐饮业发达城市问题尤其严重。目前，餐厨垃圾的处理技术主要有厌氧消化、饲料化、餐厨粉碎机、好氧堆肥以及小型生化就地处理设备等。厌氧消化工艺主要分为前端预处理分选、中端厌氧消化产沼、后端沼气资源化利用3个阶段；饲料化是指用餐厨垃圾饲养畜禽，特别是喂猪，但非洲猪瘟爆发蔓延下，各地严控餐厨垃圾饲料化；餐厨粉碎机是放置在厨房水槽与管道连通处的一个小机器，用高速旋转的电机带动研磨腔中的转盘，使餐厨垃圾在离心力的作用下相互撞击，在短的时间内将食物垃圾研磨成细小的颗粒顺水流排出管道。好氧堆肥工艺流程主要是：餐厨垃圾行破碎、分选处理，去除不适合堆肥处理的杂物，进行压缩脱水处理；然后在布料箱内添加堆肥所需的添加剂，进行50-70天的好氧堆肥处理。小型生化就地处理设备与好氧堆肥原理相同，辅以加热，发酵温度保持在50-70℃，发酵迅速。厌氧消化工艺起建规模高，消化周期长，且因为沼气产品不纯，利用困难；消化后的沼渣基本还是填埋，对产品尚未有一个很好的利用计划，导致整体效果不好。饲料化因食物同源性等问题逐渐被取缔。经破碎后的餐厨垃圾直接进入下水管道容易造成管道堵塞，同时目前的市政污水管网，尚未有能力接纳破碎后的餐厨垃圾，该工艺并不适合我们国内的管道情况。好氧堆肥占地大、周期长。堆肥过程中产生的污水和臭气会对周边环境造成二次污染。小型生化就地处理机则因为预处理中脱水及油水分离不能很好得分离出餐厨垃圾中的油脂，而高含量油脂和高含盐量不利于微生物的生长，从而制约了处理机的处理效果。此外，其产生的废水、废气未经处理直接排放，容易导致二次污染；加热模块也使得设备能耗较高。

槽式堆肥发酵和条垛式堆肥发酵空间太大，完全除臭达标排放成本高的离谱，多数为自然排出大气，部分项目即使有配套除臭也只是摆设而已，因发酵一吨污泥每小时所需空气量约110m3空气部分空气给好氧微生物吸收，大部分空气是用来带走水分，而且翻抛往往不是完全均匀导致部分成品料出现未腐熟发酵的物料有大块状和颗粒状等，部分企业将未腐熟的有机物料直接烘干进行造粒，进而影响了有机物发酵物料的品质。

随着我国城镇经济水平的提高和生活质量的改变，城镇地区的生活垃圾产量也迅速增加，同时，农业废弃物、禽畜粪便、灰土等大量混入城镇生活垃圾中，造成了城镇垃圾中有机物含量高，但以往大多城镇均将村镇垃圾进行简易填埋、临时堆放焚烧处理，既污染了土壤、水体、大气环境，又造成了可利用资源的很大浪费。即便个别地区对城镇垃圾中的有机物进行了堆肥处理，但仍存在堆肥周期长、产品产率低、产品纯度不高等问题。因此，如何提供一种充分利用城镇垃圾中有机物的装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
污泥堆肥好氧发酵工艺过程一般分为一次堆肥和二次堆肥。其中一次堆肥包括原辅料预混、堆肥好氧发酵、翻抛、曝气供氧、除臭等工艺操作环节。而一次污泥堆肥好氧发酵工艺过程对污泥减量化、无害化及稳定化处理起到了关键性的作用，并且要控制的因素比较多，如水分、温度、透气性及通风供氧，在诸多因素中，污泥堆体温度变化是衡量污泥堆肥好氧发酵是否正常的关键指标，也是反映污泥堆体发酵是否正常的直接、敏感的指标。对污泥堆肥堆体温度的要求在正常情况下可概括为一次堆肥发酵过程中，前期温度上升平稳，中期高温维持温度变化要适度、后期温度下降缓慢。一次堆肥发酵前期温度变化一定要处理好“快”与“稳”的关系，即堆肥发酵起温要快，但温升不能过快，要尽可能的平稳；一次堆肥中期高温维持的温度变化要适度，适宜控制在55---65度，不要超过70度，温度过高会使堆肥物料‘烧结’，总之，在污泥堆肥好氧发酵过程控制中，温度是一个很重要、直有接的控制因素。
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