李瀚霆 許志國
高分子膜靜態(tài)好氧堆肥發(fā)酵反應(yīng)器是在地面澆筑混凝土的基礎(chǔ)上覆蓋高分子膜形成堆放空間,在所形成的反應(yīng)器內(nèi)由地下向上安裝相應(yīng)的通風管道連接到外面的供風裝置,高分子膜的底部用密封帶密封,在密閉空間里固定有測定氧氣含量、發(fā)酵溫度和空間壓力的傳感器并由智能遠程控制系統(tǒng)控制。通過智能遠程控制系統(tǒng)控制堆料內(nèi)的溫度、含氧量和壓力,并通過手機物聯(lián)技術(shù)實時監(jiān)測和遙控;高分子膜材質(zhì)為膨脹聚四氟乙烯膜,抗紫外線和耐磨效果好、有良好的透水和透氣性。發(fā)酵裝置簡單,使用方便,發(fā)酵效果好。
此項技術(shù)介于傳統(tǒng)開放式堆肥和封閉式反應(yīng)器堆肥之間,結(jié)合了兩種堆肥方式的優(yōu)勢。它的簡單與機動性類似于傳統(tǒng)開放式堆肥,膜覆蓋后形成的密閉空間為發(fā)酵提供了與封閉式反應(yīng)器堆肥相似的控制條件。這種堆肥系統(tǒng)的一系列技術(shù)細節(jié)有助于減少臭氣排放和氨的損失,有助于提高有機肥氮含量,提高有機肥品質(zhì)。
首先,將雞糞、秸稈、發(fā)酵菌按重量比1000∶180∶1的比例進行混合攪拌(發(fā)酵菌只填一次,以后使用回料),然后用鏟車把混合物料運送到發(fā)酵槽內(nèi)堆置成高2.5米的堆體,最后在所形成堆體表面加蓋高分子膜并進行相應(yīng)的固定。使用多點溫度傳感器和壓力傳感器實時監(jiān)控堆體中的溫度和壓強變化并由此調(diào)節(jié)風機送風量。通常物料經(jīng)過5周完成一次發(fā)酵,一次翻堆;進入二次發(fā)酵場,再經(jīng)穩(wěn)定2周后便可生產(chǎn)出高品質(zhì)的有機肥,整個發(fā)酵堆肥周期為7周。在此期間可用鏟車翻堆2次。由于本系統(tǒng)采用低壓通風,整個發(fā)酵過程耗電量很低。同時膜覆蓋提供了密閉的發(fā)酵空間,膜、傳感器、控制系統(tǒng)與風機相互配合,對堆體溫度、壓強進行控制,能夠起到很好的調(diào)節(jié)作用。整個堆體溫度一般可以超過65℃,乃至可達到80℃。良好的溫度與壓強控制為微生物的生長提供了適宜的環(huán)境,使得有機物分解與腐熟得以充分進行。
該技術(shù)包含3個部分:三層高分子膜技術(shù),可防水透氣、防紫外線、耐酸堿,隔離臭味實現(xiàn)環(huán)境友好;生物技術(shù),自主篩選的適合當?shù)丨h(huán)境的菌群,耐低溫、耐高溫、高效分解處理原料;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),自主研發(fā)采集、傳輸、控制系統(tǒng),高效標準化、數(shù)字化控制發(fā)酵過程;其中高分子材料是核心技術(shù),具有特制微孔、次微孔限制大分子通過,氨氣等有害氣體溶于膜內(nèi)面水蒸氣并凝聚重新回落到堆體中繼續(xù)參與分解,最后形成鹽類物質(zhì)保留在有機肥當中;允許小分子(水蒸氣、二氧化碳)通過,降低有機肥的水分。
3.1 土建工程
建設(shè)規(guī)格為長35米、寬8米的發(fā)酵堆體,水泥防滲地面,鋪設(shè)送風管路和廢液回收管路。
3.2 機械設(shè)備
包括供風系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、熱感應(yīng)系統(tǒng)、壓力系統(tǒng)以及高分子膜。
高分子材料靜態(tài)好氧堆肥與其他堆肥方法具有如下技術(shù)優(yōu)勢。封閉式高分子膜堆肥系統(tǒng),膜覆蓋、微壓力通風和氧氣控制等技術(shù)的應(yīng)用,可實現(xiàn)多點溫度與壓力傳感器的實時監(jiān)控;僅需翻堆一次或無需翻堆。模塊化,生產(chǎn)靈活;建廠靈活、操作簡單。堆肥過程中會產(chǎn)生65℃以上的高溫,可殺滅絕大多數(shù)病菌和蟲卵;減少臭氣排放量90%以上。能耗低、運行成本低。平均每處理1噸物料耗電僅5度左右。秸稈利用生態(tài)化,大量利用秸稈可減少秸稈燃燒造成的大氣污染。
在多地不同環(huán)境條件下,分別在雞糞、牛糞、豬糞、蘑菇菌棒等領(lǐng)域進行試驗研究,均取得了成功,同時積累了大量的試驗數(shù)據(jù),取得了豐富的實踐經(jīng)驗,組建了相應(yīng)的技術(shù)和服務(wù)團隊,發(fā)酵設(shè)備和工藝日趨完善,基本上具備了示范推廣的條件。下一階段,將進一步集成熟化該項技術(shù),加強該項技術(shù)的示范推廣。
從目前的有機肥銷售以及使用情況看,很多有機肥加工企業(yè)難以實現(xiàn)自負盈虧、舉步維艱,運營困難,主要原因是生產(chǎn)有機肥成本比較高。因此,通過推廣應(yīng)用該項技術(shù),有效降低了生產(chǎn)有機肥的成本,提高有機肥生產(chǎn)加工企業(yè)經(jīng)濟效益和積極性,為種植業(yè)提供優(yōu)質(zhì)價廉有機肥料,實現(xiàn)養(yǎng)殖、加工、種植3個領(lǐng)域共贏局面,切實解決好有機肥還田“最后一公里”難題,從而進一步促進畜禽糞便資源化利用工作,推動畜牧業(yè)實現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合目標。