好氧堆肥工程技術(shù)與應(yīng)用

好氧堆肥工程配備技術(shù)與運(yùn)用廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)配備研討所廣東弘科農(nóng)業(yè)機(jī)械研討開發(fā)2021.11濟(jì)南曾慶東高級(jí)工程師目錄：一、概述二、好氧堆肥工程設(shè)計(jì)三、好氧堆肥工程的發(fā)酵設(shè)備四、堆肥工程設(shè)備化五、堆肥工程技術(shù)運(yùn)用案例一、概述堆肥是有機(jī)廢棄物實(shí)現(xiàn)無害化處置和資源化利用的重要技術(shù)手段。堆肥過程中，有機(jī)廢棄物經(jīng)過微生物的分解、合成，構(gòu)成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)類物質(zhì)〔有機(jī)肥料〕，到達(dá)無害化和資源化的目的。其中好氧堆肥是指在一定的水分、C/N比、通風(fēng)等人工可控的條件下，經(jīng)過好氧微生物的作用，實(shí)現(xiàn)固體廢棄物穩(wěn)定化的一種技術(shù)方法，是一種有機(jī)肥料的消費(fèi)方式。堆肥化的產(chǎn)物就稱為堆肥。由于好氧堆肥過程能提供殺滅病原體所需求的熱量，所以也是一種固體有機(jī)廢棄物的無害化處置方式。好氧堆肥工藝成熟穩(wěn)定，它利用了微生物和生物質(zhì)能源，符合生態(tài)學(xué)效應(yīng)，經(jīng)濟(jì)有效，能節(jié)省投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，適用于各種規(guī)模的有機(jī)固廢處置工程，因此得到蓬勃開展。一、概述——好氧堆肥系統(tǒng)原理圖一、概述——堆肥原料好氧堆肥工藝廣泛適用于固體有機(jī)廢棄物：1、農(nóng)業(yè)消費(fèi)各環(huán)節(jié)的廢棄物，包括養(yǎng)殖業(yè)的各種畜禽糞便、廢棄動(dòng)物尸體、發(fā)酵床渣、種植業(yè)的秸桿、谷殼、蔬果殘?jiān)龋?、園林綠化業(yè)的落葉、修剪枝葉、花卉殘?bào)w、水草等；3、加工業(yè)的食品殘?jiān)?、蘑菇渣、酒渣、豆渣、糖廠濾泥等；4、建筑家居業(yè)的木屑、樹皮等。5、居民生活的干凈廚余等；各種資料都是優(yōu)良的堆肥原料或輔料，資源巨量，潛力無限。一、概述——各種的堆肥原料圖片一、概述——堆肥產(chǎn)品堆肥產(chǎn)品用途廣泛，可直接用作土壤改良劑，也可作為消費(fèi)商品有機(jī)肥、生物有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥、復(fù)合微生物肥料的原資料，以及作為魚塘水體調(diào)理劑。堆肥產(chǎn)品按照其用途，應(yīng)符合相關(guān)的產(chǎn)質(zhì)量量規(guī)范。堆肥的原料大多為有機(jī)廢棄物，產(chǎn)品需求滿足其相關(guān)環(huán)保規(guī)范，如堆肥衛(wèi)生規(guī)范、堆肥農(nóng)用規(guī)范，保證對(duì)環(huán)境無害。主要思索的幾個(gè)要素：1、原料：各式各樣，來源廣泛；要建議用戶分析原料的營養(yǎng)含量，判別其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。2、產(chǎn)品：比如土壤調(diào)理劑、生物菌肥等，不同產(chǎn)品對(duì)原料種類、原料處置、堆肥過程控制、產(chǎn)品加工、廢品儲(chǔ)存的要求是不一樣的，也就有不同的工藝選擇和設(shè)計(jì)要求。用戶根據(jù)市場需求進(jìn)展產(chǎn)品規(guī)劃。3、消費(fèi)規(guī)模：設(shè)備規(guī)格選型；原料、廢品儲(chǔ)存區(qū)設(shè)計(jì)；消費(fèi)區(qū)的物流設(shè)計(jì)。根據(jù)原料來源、廢品產(chǎn)量規(guī)劃確定。4、相關(guān)法律、法規(guī)：主要是消防、環(huán)?！捕挝廴究刂啤车纫?guī)范。5、用戶其它要求：消費(fèi)線自動(dòng)化程度、設(shè)備防腐要求〔運(yùn)用壽命〕等。二、好氧堆肥工程設(shè)計(jì)以上要求中，對(duì)設(shè)計(jì)者而言，用戶需求是中心。廠區(qū)、設(shè)備、設(shè)備的規(guī)劃主要根據(jù)用戶的產(chǎn)品規(guī)劃來設(shè)計(jì)。選擇合理的堆肥工藝，精心規(guī)劃消費(fèi)流程，才干高效地把有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料。1、堆肥消費(fèi)工藝是根據(jù)原料情況、產(chǎn)品規(guī)劃來選定的。它確定了原料處置、產(chǎn)品消費(fèi)的總體流程，包括工藝配方、工藝過程、工藝參數(shù)和消費(fèi)方法等要素。2、按堆肥消費(fèi)工藝要求，開場設(shè)計(jì)消費(fèi)流程，即分解成各個(gè)消費(fèi)工序。3、規(guī)劃完成工序的方法、設(shè)備、設(shè)備及人員配置。二、好氧堆肥工程設(shè)計(jì)—消費(fèi)工序設(shè)計(jì)好氧堆肥工藝流程圖原資料預(yù)處置堆垛陳化高溫發(fā)酵產(chǎn)品加工儲(chǔ)存、銷售原料、輔料臭氣處置鼓風(fēng)、翻拌工藝階段原料預(yù)處理發(fā)酵工段產(chǎn)品加工環(huán)境治理工藝目的按工藝配方要求準(zhǔn)備原料、輔料。分解、穩(wěn)定有機(jī)物；殺滅有害微生物、蟲卵、雜草種子等；減少水分；物料均一化。除去雜質(zhì)；按產(chǎn)品配方生產(chǎn)成品；產(chǎn)品貯存。符合環(huán)保法律、法規(guī)，保護(hù)周邊環(huán)境；改善廠區(qū)、車間環(huán)境。設(shè)施、設(shè)備倉庫、車間接納、貯存、供料設(shè)備；分揀、干燥（脫水）、混料設(shè)備發(fā)酵場地、容器；攪拌、翻堆設(shè)備；鼓風(fēng)裝置。粉碎、篩分、混合、造粒、干燥、冷卻、計(jì)量、包裝。車間、倉庫。集風(fēng)裝置；廢氣除臭裝置；滲漏液處理裝置。物料輸送、轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備：鏟車、叉車、運(yùn)輸車輛、皮帶機(jī)、攪龍、提升機(jī)等。物料成分、工藝參數(shù)、環(huán)境各種數(shù)據(jù)的檢測、監(jiān)察裝置，包括實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。二、好氧堆肥工程設(shè)計(jì)—消費(fèi)工序及設(shè)備、設(shè)備二、好氧堆肥工程設(shè)計(jì)—發(fā)酵工段的工序選擇發(fā)酵階段簡易流程標(biāo)準(zhǔn)流程高端流程高溫發(fā)酵簡易垛堆；鏟車翻動(dòng)。機(jī)械翻堆；鼓風(fēng)通氣；水分調(diào)節(jié)。保溫、保濕；機(jī)械翻拌；鼓風(fēng)通氣；調(diào)節(jié)水分、pH值、養(yǎng)分；陳化腐熟簡易垛堆靜態(tài)垛堆，必要時(shí)用鏟車翻動(dòng)。發(fā)酵工段是好氧堆肥工程的中心部分。這個(gè)工段關(guān)鍵是運(yùn)用各種手段，包括設(shè)計(jì)堆肥工藝配方，發(fā)酵過程的通風(fēng)、翻拌、加溫、降溫、加水、加干料，都是為了發(fā)明和維持一個(gè)適宜微生物生長、繁衍的條件，也可以說是建立一個(gè)“養(yǎng)〞微生物的系統(tǒng)。消費(fèi)企業(yè)需求根據(jù)本人的情況，來選擇“粗養(yǎng)還是精養(yǎng)〞。發(fā)酵工段的工藝流程規(guī)劃：堆肥企業(yè)應(yīng)該規(guī)劃建立具備合理、有效的設(shè)備，消費(fèi)平安、衛(wèi)生的堆肥產(chǎn)品；簡單的流程可以經(jīng)過發(fā)酵配方、添加特定的微生物制劑等手段到達(dá)要求。三、好氧堆肥工程設(shè)計(jì)—發(fā)酵工段的分類好氧發(fā)酵工段有各種方式，都是根據(jù)原料、消費(fèi)規(guī)模、場地、環(huán)保要求、自動(dòng)化程度、投資等條件，來設(shè)計(jì)維持堆體的好氧形狀，以滿足定向微生物的穩(wěn)定繁衍。堆肥系統(tǒng)類型普通根據(jù)堆料〔垛〕形狀和翻拌方式，分為靜態(tài)堆垛發(fā)酵、條垛翻堆發(fā)酵、槽式堆垛翻堆發(fā)酵、攪拌式容器發(fā)酵。堆肥系統(tǒng)類型翻拌方式通風(fēng)方式設(shè)施、設(shè)備靜態(tài)垛堆發(fā)酵開放式不翻拌自然通風(fēng)堆料場地；鏟車。隧道式不翻拌強(qiáng)制通風(fēng)堆料隧道；鼓風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)。膜覆蓋不翻拌強(qiáng)制通風(fēng)堆料場地；特殊覆蓋膜、卷膜機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、傳感器、控制系統(tǒng)。條形垛堆翻堆發(fā)酵定期翻拌自然通風(fēng)堆料場地（有室外、有室內(nèi)）；人工駕駛翻堆機(jī)，電動(dòng)翻堆機(jī)。槽式堆垛翻堆發(fā)酵定時(shí)翻拌強(qiáng)制通風(fēng)發(fā)酵槽；移動(dòng)式攪拌機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、進(jìn)出口送料系統(tǒng)。容器攪拌式發(fā)酵定時(shí)攪拌強(qiáng)制通風(fēng)種類繁多，達(dá)諾滾筒、塔式堆肥裝置、立式攪拌發(fā)酵罐、臥式攪拌發(fā)酵機(jī)等。三、好氧堆肥工程的發(fā)酵設(shè)備—靜態(tài)垛堆發(fā)酵設(shè)備上述各子系統(tǒng)組成完好的膜覆蓋靜態(tài)垛堆發(fā)酵系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)成密閉的小環(huán)境，堆體中的微生物在適宜的環(huán)境下〔合理的C/N比，適宜的含水率，充足的氧氣〕非?；顫?，能高效地分解有機(jī)物，降低臭氣濃度，最終構(gòu)成充分好氧發(fā)酵的堆肥廢品。三、好氧堆肥工程的發(fā)酵設(shè)備—靜態(tài)垛堆發(fā)酵設(shè)備三、好氧堆肥工程的發(fā)酵設(shè)備—條垛堆肥設(shè)備三、好氧堆肥工程的發(fā)酵設(shè)備—槽式堆肥設(shè)備家庭、實(shí)驗(yàn)室用發(fā)酵罐倉貯式發(fā)酵立式發(fā)酵罐滾筒發(fā)酵機(jī)三、好氧堆肥工程的發(fā)酵設(shè)備—容器式堆肥設(shè)備翻堆機(jī)在堆肥消費(fèi)中的作用：

攪拌物料：經(jīng)過翻抖物料，使上層、下層的物料強(qiáng)迫混合，實(shí)現(xiàn)堆體物料均一化；調(diào)理料堆的溫度：在翻堆機(jī)作業(yè)中，物料與大量新穎空氣充分接觸、混合，一方面降低料堆溫度，另一方面有助于好氧微生物活潑生熱，維持在設(shè)定的溫度范圍。改善料堆的通透性：經(jīng)過翻堆，防止物料因堆積緣由產(chǎn)生板結(jié)問題，堅(jiān)持料堆蓬松，有適宜的孔隙度，并防止堆體內(nèi)部構(gòu)成短路風(fēng)道。調(diào)理料堆的水分：經(jīng)過翻堆，促進(jìn)水蒸氣強(qiáng)迫性揮發(fā)。實(shí)現(xiàn)堆肥工藝的特殊要求：破碎原料；堅(jiān)持堆體外形；實(shí)現(xiàn)料堆定量移位等。發(fā)酵工段需求運(yùn)用各種有效的配備，來調(diào)控發(fā)酵參數(shù)。運(yùn)用翻堆機(jī)對(duì)發(fā)酵堆體進(jìn)展操作，是最通用、有效的手段。三、好氧堆肥工程的發(fā)酵設(shè)備—翻堆機(jī)作用鏈板式翻堆機(jī)任務(wù)表示圖鏈板式翻堆機(jī)：鏈板式翻堆機(jī)構(gòu)類似一臺(tái)挪動(dòng)的鏈板保送機(jī)，有獨(dú)特的多齒鏈板。在翻堆過程中，翻堆機(jī)沿隔墻軌道前行作業(yè)，多齒鏈板可以把底層物料掏空送走，上層物料會(huì)不停跌落到傾斜的鏈板保送頭上，物料會(huì)在保送過程中打散、混合，翻過保送頭向后散落，產(chǎn)生定量位移，使物料在槽內(nèi)有規(guī)律、等間隔后移，從而構(gòu)成了一種定時(shí)翻堆、定距移位的規(guī)范好氧發(fā)酵機(jī)制。由于翻拌任務(wù)面寬，動(dòng)作柔和，所以任務(wù)效率高、能耗少。鏈板式翻堆機(jī)集攪拌、移料功能于一體，用于槽式好氧堆肥消費(fèi)的發(fā)酵工序。三、好氧堆肥工程的發(fā)酵設(shè)備—鏈板式翻堆機(jī)三、好氧堆肥工程的發(fā)酵設(shè)備—鏈板式翻堆機(jī)采用鏈板式翻堆機(jī)帶來的進(jìn)料、出料方式變化：采用鏈板式翻堆機(jī)后，由于翻堆機(jī)在翻堆過程中，定間隔向后挪動(dòng)物料，這樣發(fā)酵車間就可以分成投料區(qū)、發(fā)酵區(qū)、出料區(qū)〔附圖〕。發(fā)酵物料經(jīng)初處置后，只需運(yùn)送到投料區(qū)即可，這不同于其它全進(jìn)全出的發(fā)酵方式——需用鏟車布料至整個(gè)發(fā)酵區(qū)。即：布料方式從面(原料倉庫)→面〔發(fā)酵車間〕改為面〔原料倉庫〕→線〔發(fā)酵槽進(jìn)料端〕，這就為自動(dòng)布料系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了方便。我們經(jīng)過架空皮帶機(jī)、挪動(dòng)皮帶機(jī)等組成布料系統(tǒng)，就可以很方便地實(shí)現(xiàn)將攪拌后的原料布置到投料區(qū)的功能。同樣，發(fā)酵完成后，物料已移位到發(fā)酵槽的出料口，鏟車不用深化槽內(nèi)搜集成熟料，直接從出料口鏟走到下一個(gè)消費(fèi)車間，也能夠經(jīng)過皮帶系統(tǒng)接料到下一個(gè)工序。三、好氧堆肥工程的發(fā)酵設(shè)備——運(yùn)用鏈板翻堆機(jī)的典型堆肥工廠三、好氧堆肥工程的發(fā)酵設(shè)備—鏈板式翻堆機(jī)鏈板式翻堆機(jī)〔西門子〕鏈板式翻堆機(jī)鏈板式翻堆機(jī)〔韓國〕鏈板式翻堆機(jī)三、好氧堆肥工程的發(fā)酵設(shè)備—鏈板翻堆機(jī)任務(wù)車間布料皮帶機(jī)翻堆作業(yè)出料皮帶機(jī)廠房密封除臭三、好氧堆肥工程的發(fā)酵設(shè)備—鏈板翻堆機(jī)任務(wù)車間鏈板式翻堆機(jī)具有的定量移位的功能，實(shí)現(xiàn)發(fā)酵翻堆作業(yè)和物料有序流動(dòng)能同步進(jìn)展，使堆肥消費(fèi)的自動(dòng)化、規(guī)范化程度大為提高，可以經(jīng)過電動(dòng)機(jī)械〔皮帶保送系統(tǒng)〕組成自動(dòng)化程度高、控制方便的物料流轉(zhuǎn)系統(tǒng)，減少鏟車等運(yùn)輸車輛的運(yùn)用，降低車間物料轉(zhuǎn)運(yùn)本錢；發(fā)酵車間不用預(yù)留鏟車任務(wù)空間和承載車輛的行走負(fù)荷，操作人員不用再進(jìn)入發(fā)酵場，為密封發(fā)酵車間提供了條件，方便設(shè)計(jì)、安裝環(huán)控安裝，可以徹底改善車間工人的任務(wù)條件和周邊環(huán)境。三、好氧堆肥工程的發(fā)酵設(shè)備—鏈板翻堆機(jī)任務(wù)特點(diǎn)小結(jié)好氧堆肥工藝流程圖原資料預(yù)處置堆垛陳化高溫發(fā)酵產(chǎn)品加工儲(chǔ)存、銷售原料、輔料臭氣處置鼓風(fēng)、翻拌四、堆肥工程設(shè)備化如下圖，規(guī)范的堆肥消費(fèi)工藝包括原料預(yù)處置、配料、翻堆鼓風(fēng)、環(huán)境控制等工序，各環(huán)節(jié)都需求有專業(yè)人員進(jìn)展操控。一些小型的有機(jī)廢棄物處置工程，比如農(nóng)場式的養(yǎng)殖場、屠宰加工廠等企業(yè)，有機(jī)廢棄物數(shù)量缺乏以支撐建立一個(gè)能盈利的有機(jī)肥料廠，又必需處理廢棄物處置問題，選擇一體化的發(fā)酵設(shè)備可以處理傳統(tǒng)堆肥方法存在的輔料多、工藝復(fù)雜、占地面積大、廢氣處置難的問題。一體化的發(fā)酵設(shè)備集成了生物發(fā)酵、設(shè)備工程等多項(xiàng)技術(shù)和系統(tǒng)，適宜于小型的有機(jī)廢棄物處置工程。今天土地本錢、人力本錢在消費(fèi)建立中占比越來越重，工程設(shè)備化提高了堆肥工程的機(jī)械化、自動(dòng)化程度，將會(huì)成為越來越多廠家的選擇。

堆肥工程設(shè)備化是指將堆肥處置工藝物化到一臺(tái)設(shè)備上，即將復(fù)雜的固廢堆肥工藝流程——原料傳送、儲(chǔ)存、攪拌發(fā)酵、鼓風(fēng)曝氣與排濕除臭等工序物化到一臺(tái)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)堆肥系統(tǒng)設(shè)備化。即所說的一臺(tái)設(shè)備=一個(gè)工廠，不用另建廠房。設(shè)備集原料處置、儲(chǔ)存、發(fā)酵、除臭于一身，不需求另設(shè)原料儲(chǔ)存、輔料調(diào)配、熟化垛堆等工序，工藝簡單，運(yùn)用方便；設(shè)備盡量運(yùn)用自動(dòng)化、智能化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備操作簡單化、處置高效化、系統(tǒng)環(huán)?；?。

堆肥工程設(shè)備化在技術(shù)上并不復(fù)雜，關(guān)鍵在于設(shè)備的可靠性。由于設(shè)備的任務(wù)對(duì)象是固體有機(jī)廢棄物，消費(fèi)過程產(chǎn)生的各種成分對(duì)鋼材有較強(qiáng)的腐蝕性，而一臺(tái)設(shè)備由于容積大，造價(jià)不菲。所以要求設(shè)備任務(wù)可靠，從構(gòu)造設(shè)計(jì)、資料選擇、制造工藝都要保證設(shè)備的耐用性。容器式堆肥設(shè)備就是發(fā)酵工程設(shè)備化最好選擇。目前興隆國家對(duì)環(huán)保設(shè)備的要求：高度化、集約化、長壽命化。也就是設(shè)備占地少、操作簡單、可靠耐用，也表達(dá)設(shè)備設(shè)計(jì)、制造上的環(huán)保、循環(huán)理念。四、堆肥工程設(shè)備化它是一臺(tái)立式密閉式發(fā)酵機(jī)，內(nèi)部附有可以保送空氣和進(jìn)展攪拌的攪拌葉片。任務(wù)原理：在好氧條件下，經(jīng)過好氧菌的作用，分解畜禽糞便等有機(jī)廢棄物，同時(shí)蒸發(fā)掉有機(jī)廢棄物中的水分，使有機(jī)廢棄物變?yōu)閮?yōu)質(zhì)的有機(jī)肥。四、堆肥工程設(shè)備化倉貯式堆肥發(fā)酵系統(tǒng)包括混合安裝、發(fā)酵倉、轉(zhuǎn)倉保送系統(tǒng)、鼓風(fēng)安裝、發(fā)酵廢氣處置系統(tǒng)等組成。整個(gè)消費(fèi)過程是在高效可控的條件下進(jìn)展，運(yùn)用PLC控制技術(shù)，自動(dòng)化程度高，并且模塊化設(shè)計(jì)可以將消費(fèi)線根據(jù)消費(fèi)規(guī)模進(jìn)展隨意組合、擴(kuò)展，滿足固體發(fā)酵的自動(dòng)化、規(guī)?；M(fèi)要求。四、堆肥工程設(shè)備化倉貯式堆肥發(fā)酵系統(tǒng)加熱式攪拌發(fā)酵機(jī)四、堆肥工程設(shè)備化立式發(fā)酵罐原料運(yùn)輸—密封運(yùn)輸車輛、計(jì)量地磅原輔料