余糧

摘 要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，環(huán)保問題逐漸受到人們的普遍重視。奶牛場牛糞的處理所造成的環(huán)境污染卻日益嚴(yán)重，其主要原因就是處理方式傳統(tǒng)、陳舊。以惠州市某糞便好氧堆肥（有機(jī)肥）廠建設(shè)工程為例，通過對奶牛場牛糞高效發(fā)酵的流程及其具體的操作方法進(jìn)行分析和探討，說明了奶牛場牛糞如何高效發(fā)酵成有機(jī)肥。

關(guān)鍵詞：奶牛；牛糞；好氧堆肥；有機(jī)肥

中圖分類號：TQ440.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.122

隨著市場需求的不斷增加，奶牛場的奶牛數(shù)量和生產(chǎn)數(shù)量也不斷增加，相比之下，奶牛就會(huì)排出更多的糞便，而利用傳統(tǒng)的牛糞處理方法不僅在處理速度上不及眾多奶牛排出的數(shù)量，同時(shí)，對生態(tài)環(huán)境還會(huì)造成頗為嚴(yán)重的影響，而筆者提出的好氧堆肥高溫發(fā)酵技術(shù)可以對牛糞進(jìn)行高溫發(fā)酵、快速腐熟，可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)肥的工廠化生產(chǎn)。

1 有機(jī)肥的概況

有機(jī)肥是指以各種生物質(zhì)廢棄物為原料，采用物理、化學(xué)、生物或三者兼有的處理技術(shù)，經(jīng)過一定的加工工藝，消除其中的病原菌、病蟲卵、雜草種籽等有害物質(zhì)，達(dá)到無害化標(biāo)準(zhǔn)而形成的，符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（NY 525—2012）及其他相關(guān)法規(guī)的一類肥料。有機(jī)肥具有以下優(yōu)點(diǎn)：①有機(jī)肥施入土壤，經(jīng)微生物分解，可源源不斷地釋放出各種養(yǎng)分供植物吸收，還能釋放出二氧化碳，改善作物碳素營養(yǎng)；②有機(jī)肥在分解過程中產(chǎn)生腐殖質(zhì)，胡敏酸、氨基酸、黃腐酸等，對種子萌發(fā)、根系生長均有刺激作用，促進(jìn)了作物生化代謝；③有機(jī)肥是改良土壤的主要物質(zhì)，微生物在分解過程中生成分泌酶、腐殖質(zhì)，可調(diào)節(jié)土壤物質(zhì)和進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化，促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，增強(qiáng)土壤保水保肥能力；④有機(jī)肥可提高土壤難溶性磷的有效性，還可增加產(chǎn)量和改善品質(zhì)，提高抗逆能力，大大提高商品率。

2 奶牛場牛糞高效發(fā)酵的流程

2.1 工程概況

本工程擬建設(shè)糞便好氧堆肥（有機(jī)肥）廠，主要對糞便（牛糞）進(jìn)行好氧堆肥處理。不僅可以解決糞便的處理問題，還可以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，在一定的程度上實(shí)現(xiàn)糞便的資源化。

在本項(xiàng)目工程中，計(jì)劃以糞便（牛糞）作為主要原料，采用間歇式動(dòng)態(tài)堆肥工藝，通過有機(jī)肥精加工系統(tǒng)，生產(chǎn)高品質(zhì)有機(jī)肥。好氧堆肥過程中產(chǎn)生的污水通過污水管網(wǎng)進(jìn)入污水處理廠進(jìn)行治理。在規(guī)模上預(yù)計(jì)為日處理糞便150 t，每天生產(chǎn)有機(jī)肥30 t。糞便進(jìn)廠后，通過添加輔料，并加入輔助調(diào)理劑，將進(jìn)廠的糞便含水率調(diào)節(jié)到60%～65%，碳氮比調(diào)節(jié)為20%～30%，使之成為優(yōu)質(zhì)堆肥原料。

2.2 工藝流程

在本工程中，擬建設(shè)的奶牛場牛糞好氧堆肥廠，新建有陽光板堆肥車間，車間內(nèi)設(shè)置有好氧堆肥發(fā)酵倉，發(fā)酵倉寬6 m，長50 m，堆體高度為1.5 m，采用移動(dòng)式翻堆機(jī)對堆肥物料進(jìn)行翻堆，倉底布置供風(fēng)管道和排水管道，廢水排入污水管網(wǎng)進(jìn)入污水處理廠處理。

首先進(jìn)場的糞便堆放在廠房內(nèi)的糞便倉，經(jīng)過基本特性分析后，進(jìn)入糞便擠出機(jī)，通過定量給料設(shè)備與輔料、調(diào)理劑等混合破碎，破碎后的堆肥原料粒徑≤20 mm，含水率65%左右，堆肥原料堆放在廠房內(nèi)的混料區(qū)的倉內(nèi)，由鏟車送入一次發(fā)酵倉進(jìn)行翻倒造堆。一次發(fā)酵階段一般為10～12 d，形成的半成品堆肥轉(zhuǎn)到二次發(fā)酵倉進(jìn)行為期15 d的二次發(fā)酵腐熟。腐熟后的堆肥進(jìn)入精加工設(shè)備，進(jìn)行篩分、粉碎、造粒，然后裝袋存儲(chǔ)，其工藝流程如下圖1所示。

3 操作方法

3.1 牛糞好氧堆肥廠基建與設(shè)備

在本工程中，擬建的牛糞好氧堆肥廠主要包括基礎(chǔ)建設(shè)和設(shè)備配置，首先基礎(chǔ)建設(shè)主要有混合破碎車間、輔料倉庫、發(fā)酵車間、辦公用房、計(jì)量傳達(dá)、變配電圍墻、場區(qū)管線、照明、水電接入、員工宿舍、食堂和廠區(qū)道路等，而配置的設(shè)備主要有徐工3 t裝載機(jī)、柴油驅(qū)動(dòng)翻堆機(jī)、輔料定量給料機(jī)、糞便擠出機(jī)、糞便定量給料機(jī)、混合破碎機(jī)、粉碎機(jī)、篩分機(jī)、包裝機(jī)、比例供風(fēng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、有機(jī)肥精加工系統(tǒng)、化驗(yàn)設(shè)備、吸糞車、3 t平板車、的士頭車以及負(fù)壓抽風(fēng)除臭系統(tǒng)等。

3.2 翻堆機(jī)的工作原理與操作方法

翻堆機(jī)主要由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，履帶行走，翻拋輪置于梯形機(jī)架上。當(dāng)駕駛員駕駛翻拋機(jī)駛?cè)攵洋w中，液壓驅(qū)動(dòng)的翻拋輪高速旋轉(zhuǎn)不斷攫取物料并向后方翻拋落下，落下的物料重新置堆。該條垛式翻堆機(jī)具有高度的機(jī)動(dòng)性和靈活性，能節(jié)省堆肥車間面積，降低土建投資，發(fā)酵倉建筑成本至少可以降低1/3.翻拋時(shí)，高位拋散，與空氣接觸充分，易減少水分。翻拋輪上裝有耐磨曲面齒刀，取料時(shí)對物料破碎能力強(qiáng)，而且堆體內(nèi)物料經(jīng)翻拋輪拋落，使物料運(yùn)動(dòng)軌跡加長，與空氣充分接觸，即延長了物料供氧時(shí)間，又便于水分揮發(fā)，促進(jìn)好氧發(fā)酵快速完成，非常適合處理量大、氣候潮濕、連續(xù)發(fā)酵的場合。

3.3 堆肥發(fā)酵的原理與操作方法

該工程擬建的牛糞好氧堆肥廠所采用的是連續(xù)式發(fā)酵工藝，也就是每天把糞便、輔料和調(diào)理劑等物料的混合物送到發(fā)酵槽的一端，發(fā)酵處理完的物料則從發(fā)酵槽的另一端運(yùn)出。具體操作方法為：將堆肥原料送入發(fā)酵槽進(jìn)料端的堆放區(qū)后，翻堆機(jī)開始作業(yè)，每翻拋一次物料都會(huì)向出料端移動(dòng)4 m距離，這樣經(jīng)過一個(gè)發(fā)酵周期后，物料被移動(dòng)到發(fā)酵槽的出料終端。發(fā)酵槽內(nèi)物料的移動(dòng)速度是通過調(diào)整翻堆機(jī)運(yùn)行方式及翻拋次數(shù)來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)實(shí)際需要，比如出現(xiàn)一機(jī)多槽使用的情況時(shí)，可采用移行車來實(shí)現(xiàn)翻堆機(jī)和布料車的換槽。

3.3.1 發(fā)酵周期設(shè)計(jì)

充足的好氧堆肥時(shí)間是堆肥有機(jī)物充分分解達(dá)到穩(wěn)定化和無害化的保障。通過對不同堆肥階段，不同溫度條件下的堆肥時(shí)間的合理控制，能夠有效加速堆肥進(jìn)程。一般情況下，每批物料從進(jìn)料端到出料端，發(fā)酵的全過程在加生物發(fā)酵菌的情況下需要10～12 d，具體時(shí)間應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件、原料配方及最終產(chǎn)品的含水率要求進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。一次發(fā)酵完成后進(jìn)入二次發(fā)酵倉進(jìn)行為期15 d的二次發(fā)酵過程。

3.3.2 發(fā)酵倉設(shè)計(jì)

發(fā)酵倉長50 m，發(fā)酵倉寬6 m，發(fā)酵倉數(shù)量為20個(gè)。

3.3.3 翻堆過程技術(shù)參數(shù)

新堆積的混合物用翻堆機(jī)進(jìn)行翻堆，使之混合均勻；翻堆機(jī)每天工作6～8 d；主發(fā)酵階段為期10 d，每天翻堆一次（需要參數(shù)具體工況環(huán)境來調(diào)整腐熟周期）；次發(fā)酵階段為期24 d，4 d翻堆一次；腐熟后半成品的含水率最終可達(dá)到35%左右，減容率達(dá)到50%左右。

4 結(jié)束語

綜上所述，奶牛場關(guān)于牛糞的處理采用好氧高溫堆肥發(fā)酵工藝為是目前為止最佳的處理方法，可使奶牛場的牛糞變廢為寶，生產(chǎn)出有機(jī)肥，用于農(nóng)作物的種植。同時(shí)，對生態(tài)環(huán)境的污染也降到了最低。本文以惠州市某糞便好氧堆肥（有機(jī)肥）廠建設(shè)工程為例，通過對奶牛場牛糞高效發(fā)酵的工藝流程及其具體的操作方法進(jìn)行分析和探討，說明了奶牛場牛糞高效發(fā)酵成有機(jī)肥的原理與流程，以期對我國其他地區(qū)的奶牛場牛糞高效發(fā)酵工藝的設(shè)計(jì)應(yīng)用提供一定的參考作用。

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〔編輯：張思楠〕