李文超，果 然

(湖北中化東方肥料有限公司，湖北 武漢430213)

1 引言

畜禽養(yǎng)殖業(yè)是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，對(duì)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收及農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常重要的作用，但畜禽養(yǎng)殖過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的養(yǎng)殖垃圾、畜禽糞便等廢棄物，這些廢棄物不僅占用場(chǎng)地，而且污染環(huán)境、傳播病原，處理起來(lái)十分棘手。目前對(duì)于畜禽養(yǎng)殖廢棄物主要進(jìn)行農(nóng)業(yè)還田處理，但處理模式比較粗放，對(duì)空氣、土壤都會(huì)造成一定污染，而利用微生物發(fā)酵技術(shù)將其轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中備受歡迎的有機(jī)肥料，能有效解決這一問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 畜禽養(yǎng)殖廢棄物的處理現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，畜禽養(yǎng)殖廢棄物的處理方式主要有三種：一是生產(chǎn)沼氣，進(jìn)而利用沼氣發(fā)電、生產(chǎn)沼液肥等，但是這種處理方式有一定的局限性，主要適用于大型奶牛養(yǎng)殖企業(yè)。二是生產(chǎn)有機(jī)肥料。將雞、狗、牛等畜禽產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行高溫發(fā)酵，得到高效有機(jī)肥料，既有助于解決廢棄物的污染問(wèn)題，也能為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民提供高質(zhì)量的有機(jī)肥料。三是直接還田。目前我國(guó)的養(yǎng)殖業(yè)仍然是以散養(yǎng)為主，這部分畜禽養(yǎng)殖廢棄物不經(jīng)任何處理，直接當(dāng)成農(nóng)家肥使用。除散養(yǎng)農(nóng)戶(hù)以外，大量中小型養(yǎng)殖場(chǎng)也都是采用這種方式，甚至很多養(yǎng)殖場(chǎng)免費(fèi)將生糞送到農(nóng)戶(hù)家門(mén)口，待農(nóng)戶(hù)有需要時(shí)便直接施到了農(nóng)田里。總之，除少數(shù)規(guī)?；B(yǎng)殖企業(yè)之外，大多數(shù)中小養(yǎng)殖場(chǎng)及散戶(hù)產(chǎn)生的養(yǎng)殖廢棄物都是采取直接還田的處理方式，這些糞污原料一般不等腐熟之后就運(yùn)送出來(lái)，很容易污染道路環(huán)境，有的直接拉到田間地頭，不做任何遮蓋處理，成為持續(xù)的空氣污染源。

3 畜禽養(yǎng)殖廢棄物生產(chǎn)有機(jī)肥的工藝流程

為提高畜禽養(yǎng)殖廢棄物的利用價(jià)值，減少傳統(tǒng)處理手段帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，有必要加大對(duì)有機(jī)肥工藝的應(yīng)用力度。目前，畜禽養(yǎng)殖廢棄物生產(chǎn)有機(jī)肥的工藝流程主要有發(fā)酵后造粒做粒狀產(chǎn)品、發(fā)酵后做粉狀產(chǎn)品，以及添加微生物菌劑做生物有機(jī)肥等。其中，比較主流的工藝為發(fā)酵后造粒，本文重點(diǎn)就發(fā)酵后造粒的工藝流程及注意事項(xiàng)進(jìn)行闡述。

3.1 發(fā)酵

有機(jī)肥生產(chǎn)的發(fā)酵環(huán)節(jié)主要是提供有利于廢棄物發(fā)酵的菌種、輔料及溫濕度環(huán)境等，促使畜禽廢棄物快速發(fā)酵，然后再通過(guò)一定的造粒手段進(jìn)行處理，最終得到富含氮磷鉀等植物營(yíng)養(yǎng)元素的有機(jī)成品。目前比較常用的有機(jī)肥發(fā)酵技術(shù)包括堆式發(fā)酵和反應(yīng)器發(fā)酵兩大類(lèi)，其中，堆式發(fā)酵屬于比較傳統(tǒng)的發(fā)酵技術(shù)，其基本過(guò)程如下：首先對(duì)畜禽廢棄物進(jìn)行脫水、除雜等預(yù)處理，然后加入特定的微生物發(fā)酵菌種和輔料調(diào)理劑，再置于攪拌機(jī)中，待物料充分?jǐn)噭蚝笤龠\(yùn)至合適的地方堆置發(fā)酵，根據(jù)具體工藝情況的不同，有時(shí)需要定期翻推，以確?？諝饬魍ǎＷC氧氣供應(yīng)，并及時(shí)將發(fā)酵產(chǎn)生的過(guò)量潮氣排出。根據(jù)堆肥方法的不同，堆式發(fā)酵可分為條垛堆肥、通氣堆肥、槽式堆肥等，不同的堆肥方法在占地面積、發(fā)酵時(shí)間、產(chǎn)量等方面各有不同。

(1)條垛堆肥，需在20℃環(huán)境下腐熟15～20 d，期間適時(shí)進(jìn)行一兩次翻堆，再靜置2～3個(gè)月，便可徹底腐熟。條垛堆肥的優(yōu)點(diǎn)在于操作技術(shù)簡(jiǎn)單，可隨意調(diào)節(jié)堆垛長(zhǎng)度，且無(wú)需投入昂貴設(shè)備，但缺點(diǎn)是腐熟過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)，且堆高較低，一般不超過(guò)1.2 m，需占用大量場(chǎng)地。

(2)通氣堆肥，即利用風(fēng)機(jī)、多孔管道等對(duì)堆肥內(nèi)部進(jìn)行通風(fēng)供氧，這樣能夠大大縮減發(fā)酵腐熟的時(shí)間，一般4周左右即可，并且可以將堆肥高度提高到2 m左右，從而減小場(chǎng)地占用，但缺點(diǎn)是打造通風(fēng)系統(tǒng)需要一定的成本投入，并且需要增設(shè)除臭系統(tǒng)以滿(mǎn)足相關(guān)環(huán)保要求。

(3)槽式堆肥，即將堆料放到長(zhǎng)槽式裝置中發(fā)酵，令攪拌機(jī)沿著槽的縱軸方向來(lái)回移動(dòng)攪拌，這個(gè)過(guò)程也能起到供氧作用。采用槽式堆肥時(shí)，一般控制料深在1.2～1.5 m之間，3～5周后即可發(fā)酵完全，但其設(shè)備投入及運(yùn)行成本比條垛堆肥和通氣堆肥要高一些，且攪拌結(jié)構(gòu)易被糞便腐蝕和磨損，要定期給予維護(hù)或換新。

與堆式發(fā)酵相比，反應(yīng)器發(fā)酵是更為先進(jìn)的發(fā)酵工藝，具體分為塔式、水平式、斜式轉(zhuǎn)筒幾種不同類(lèi)型，對(duì)國(guó)內(nèi)而言，目前應(yīng)用最為成熟的是塔式發(fā)酵技術(shù)，其處理過(guò)程如下：首先對(duì)畜禽糞便進(jìn)行預(yù)處理，然后加入菌種、輔料，于攪拌機(jī)內(nèi)攪勻，再用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至發(fā)酵塔頂層，之后每天翻塔一次，只需7 d即可發(fā)酵完成。

不難發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的堆式發(fā)酵工藝相比，塔式發(fā)酵的占地面積小、發(fā)酵速度快、處理能力強(qiáng)，能夠更好地滿(mǎn)足畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理的需要(表1)。

表1 堆式發(fā)酵與塔式發(fā)酵工藝技術(shù)比較

3.2 造粒

有機(jī)肥發(fā)酵完成后，還需要進(jìn)行造粒處理。常用的造粒技術(shù)包括團(tuán)粒法和擠壓法，前者在造粒機(jī)內(nèi)進(jìn)行，需要將原料按一定配方在攪拌機(jī)內(nèi)攪勻，然后運(yùn)至造粒機(jī)內(nèi)進(jìn)行制粒，之后進(jìn)行干燥、篩分、冷卻、返料、包裹、尾氣凈化等一系列處理，最終得到有機(jī)肥成品。團(tuán)粒法的產(chǎn)能較高，所生產(chǎn)出來(lái)的肥料顆粒具有外表光滑、粒度均勻等優(yōu)點(diǎn)。擠壓法則是一種直接擠壓的造粒方法，與團(tuán)粒法相比，擠壓法的產(chǎn)能較低，所得顆粒的外觀粗糙、含水量高，且容易發(fā)生粉化現(xiàn)象，因此在實(shí)際生產(chǎn)中團(tuán)粒法更受歡迎。

以筆者所在公司為例，目前采用的就是團(tuán)粒法生產(chǎn)工藝，該工藝已穩(wěn)定運(yùn)行多年，證實(shí)是一種非?？煽康挠袡C(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)，其具體的工藝流程如下。

將反應(yīng)塔內(nèi)發(fā)酵得到的有機(jī)料與尿素、粉狀磷銨、氯化銨、硫酸銨等以特定配比加入圓盤(pán)拌合機(jī)內(nèi)，待混合均勻后送入造粒機(jī)內(nèi)進(jìn)行造粒。在造粒機(jī)內(nèi)，物料在一定轉(zhuǎn)速下形成機(jī)械流化床，其間加入適量蒸汽，為造粒過(guò)程提供相應(yīng)的熱量和水分，然后適量噴灑后續(xù)進(jìn)行尾氣洗滌所得到的循環(huán)洗滌液，促使物料團(tuán)聚成粒。

物料經(jīng)造粒機(jī)加工成顆粒后，由陳化皮送至干燥機(jī)內(nèi)，利用熱空氣進(jìn)行順流干燥，待徹底干燥后再經(jīng)出口提升機(jī)送入滾篩內(nèi)進(jìn)行篩分處理。在篩分過(guò)程中，粒徑不足1 mm的細(xì)粉被直接篩除，經(jīng)返料皮帶送回重新造粒；粒徑超過(guò)4.75 mm的顆粒在自流作用下進(jìn)入破碎機(jī)中進(jìn)行破碎處理，然后經(jīng)返料皮帶送回重新造粒；粒徑在1～4.75 mm之間的達(dá)標(biāo)顆粒輸送至冷卻機(jī)中，利用空氣逆流散熱，待冷卻至合適溫度后再送入包裹筒內(nèi)與其它輔料混合，最后送到成品貯斗中等待包裝處理，如圖1所示。

3.3 應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

(1)廢棄物的收集、轉(zhuǎn)運(yùn)比較麻煩，不易進(jìn)行機(jī)械化處理，建議利用中轉(zhuǎn)堆放場(chǎng)進(jìn)行收集存放，在降低人工作業(yè)強(qiáng)度的同時(shí)，降低糞污含水率，有條件的可以采用集裝箱存放，以便二次運(yùn)輸。

圖1 有機(jī)肥造粒工藝流程

(2)在進(jìn)行塔式發(fā)酵的工業(yè)化堆肥設(shè)計(jì)時(shí)，需要微生物學(xué)家、建筑師、工程師等共同參與，慎重選擇機(jī)械設(shè)備，盡可能在保證堆肥效率的同時(shí)，降低運(yùn)行能耗，以體現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。

(3)在堆肥前期往往排出大量臭氣，對(duì)于這些廢氣一般要收集起來(lái)通入除臭堆中進(jìn)行，或者采用膜發(fā)酵技術(shù)，加入微生物后堆肥，覆膜發(fā)酵。對(duì)于造粒機(jī)、干燥機(jī)等產(chǎn)生的含塵尾氣，可利用旋風(fēng)除塵器、箱式除塵器、重力沉降室等進(jìn)行處理，將其中的絕大多數(shù)粉塵除掉，回收的粉塵可送回進(jìn)行重新造粒。除塵后的尾氣送入洗滌塔內(nèi)用循環(huán)洗滌液進(jìn)行反復(fù)淋洗，待符合國(guó)家規(guī)定的空氣排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。噴淋用的洗滌液進(jìn)入沉降池中，其中部分用于自身循環(huán)，部分用于造粒環(huán)節(jié)，沉降內(nèi)要定期補(bǔ)充清水以維持正常循環(huán)。

4 畜禽養(yǎng)殖廢棄物生產(chǎn)有機(jī)肥的市場(chǎng)前景

與化學(xué)肥料相比，生物有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)含量高，特別適用于土地開(kāi)墾和土壤改良。生物有機(jī)肥的適用面非常廣，包括各種糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、有機(jī)農(nóng)場(chǎng)等對(duì)生物有機(jī)肥都有較高需求，并且施用生物有機(jī)肥所生產(chǎn)出來(lái)的糧食與蔬菜的口感更佳，如果用到經(jīng)濟(jì)作物如煙葉上，則能夠顯著提升煙葉的等級(jí)評(píng)定，因此備受農(nóng)戶(hù)歡迎。將畜禽養(yǎng)殖廢棄物制作成有機(jī)肥后，一般可賣(mài)到600～800元/t，相比之下，普通復(fù)合肥的市場(chǎng)價(jià)在1200～1800元/t左右，因此有機(jī)肥擁有一定價(jià)格優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)前景非常廣闊。

5 結(jié)語(yǔ)

利用畜禽養(yǎng)殖廢棄物生產(chǎn)有機(jī)肥的市場(chǎng)前景廣闊，生態(tài)效益突出，是今后畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理的重要發(fā)展趨勢(shì)。因此應(yīng)加強(qiáng)生物有機(jī)肥生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)研究，進(jìn)一步提高資源化利用水平，以期實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益雙豐收。