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畜禽養殖廢棄物生產(chǎn)有機肥相關(guān)技術(shù)研究

來(lái)源：admin發(fā)布時(shí)間：2022-12-28 15:50:12瀏覽：/次

 01


引言

 

畜禽養殖業(yè)是我國農業(yè)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，對農業(yè)增產(chǎn)增收及農村經(jīng)濟發(fā)展具有非常重要的作用，但畜禽養殖過(guò)程會(huì )產(chǎn)生大量的養殖垃圾、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。目前對于畜禽養殖廢棄物主要進(jìn)行農業(yè)還田處理，但處理模式比較粗放，對空氣、土壤都會(huì )造成一定污染，而利用微生物發(fā)酵技術(shù)將其轉變?yōu)檗r業(yè)生產(chǎn)中備受歡迎的有機肥料，能有效解決這一問(wèn)題，為實(shí)現畜禽養殖業(yè)的可持續發(fā)展奠定堅實(shí)基礎。

 

 


02


畜禽養殖廢棄物的處理現狀

 

現階段，畜禽養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殖企業(yè)。二是生產(chǎn)有機肥料。將雞、狗、牛等畜禽產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行高溫發(fā)酵，得到高效有機肥料，既有助于解決廢棄物的污染問(wèn)題，也能為當地農民提供高質(zhì)量的有機肥料。三是直接還田。目前我國的養殖業(yè)仍然是以散養為主，這部分畜禽養殖廢棄物不經(jīng)任何處理，直接當成農家肥使用。除散養農戶(hù)以外，大量中小型養殖場(chǎng)也都是采用這種方式，甚至很多養殖場(chǎng)免費將生糞送到農戶(hù)家門(mén)口，待農戶(hù)有需要時(shí)便直接施到了農田里?？傊?，除少數規?；B殖企業(yè)之外，大多數中小養殖場(chǎng)及散戶(hù)產(chǎn)生的養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，成為持續的空氣污染源。

 

 


03


畜禽養殖廢棄物生產(chǎn)有機肥的工藝流程

 

為提高畜禽養殖廢棄物的利用價(jià)值，減少傳統處理手段帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，有必要加大對有機肥工藝的應用力度。目前，畜禽養殖廢棄物生產(chǎn)有機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進(jìn)行闡述。

3.1發(fā)酵
有機肥生產(chǎn)的發(fā)酵環(huán)節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)養元素的有機成品。目前比較常用的有機肥發(fā)酵技術(shù)包括堆式發(fā)酵和反應器發(fā)酵兩大類(lèi)，其中，堆式發(fā)酵屬于比較傳統的發(fā)酵技術(shù)，其基本過(guò)程如下：首先對畜禽廢棄物進(jìn)行脫水、除雜等預處理，然后加入特定的微生物發(fā)酵菌種和輔料調理劑，再置于攪拌機中，待物料充分攪勻后再運至合適的地方堆置發(fā)酵，根據具體工藝情況的不同，有時(shí)需要定期翻推，以確?？諝饬魍?，保證氧氣供應，并及時(shí)將發(fā)酵產(chǎn)生的過(guò)量潮氣排出。根據堆肥方法的不同，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15-20d，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，可隨意調節堆垛長(cháng)度，且無(wú)需投入昂貴設備，但缺點(diǎn)是腐熟過(guò)程耗時(shí)較長(cháng)，且 堆高較低，一般不超過(guò)1.2m，需占用大量場(chǎng)地。
（2）通氣堆肥，即利用風(fēng)機、多孔管道等對堆肥內部進(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2m 左右，從而減小場(chǎng)地占用，但缺點(diǎn)是打造通風(fēng)系統需要一定的成本投入，并且需要增設除臭系統以滿(mǎn)足相關(guān)環(huán)保要求。
（3）槽式堆肥，即將堆料放到長(cháng)槽式裝置中發(fā)酵，令攪拌機沿著(zhù)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1.2-1.5m之間，3-5周后即可發(fā)酵完全，但其設備投入及運行成本比條垛堆肥和通氣堆肥要高一些，且攪拌結構易被糞便腐蝕和磨損，要定期給予維護或換新。與堆式發(fā)酵相比，反應器發(fā)酵是更為先進(jìn)的發(fā)酵工藝，具體分為塔式、水平式、斜式轉筒幾種不同類(lèi)型，對國內而言，目前應用最為成熟的是塔式發(fā)酵技術(shù)，其處理過(guò)程如下：首先對畜禽糞便進(jìn)行預處理，然后加入菌種、輔料，于攪拌機內攪勻，再用皮帶運輸機運至發(fā)酵塔頂層，之后每天翻塔一次，只需7d即可發(fā)酵完成。不難發(fā)現，與傳統的堆式發(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，能夠更好地滿(mǎn)足畜禽養殖廢棄物處理的需要（表1）。



3.2造粒
有機肥發(fā)酵完成后，還需要進(jìn)行造粒處理。常用的造粒技術(shù)包括團粒法和擠壓法，前者在造粒機內進(jìn)行，需要將原料按一定配方在攪拌機內攪勻，然后運至造粒機內進(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，最終得到有機肥成品。團粒法的產(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，與團粒法相比，擠壓法的產(chǎn)能較低，所得顆粒的外觀(guān)粗糙、含水量高，且容易發(fā)生粉化現象，因此在實(shí)際生產(chǎn)中團粒法更受歡迎。以筆者所在公司為例，目前采用的就是團粒法生產(chǎn)工藝，該工藝已穩定運行多年，證實(shí)是一種非?？煽康挠袡C肥生產(chǎn)技術(shù)，其具體的工藝流程如下。將反應塔內發(fā)酵得到的有機料與尿素、粉狀磷銨、氯化銨、硫酸銨等以特定配比加入圓盤(pán)拌合機內，待混合均勻后送入造粒機內進(jìn)行造粒。在造粒機內，物料在一定轉速下形成機械流化床，其間加入適量蒸汽，為造粒過(guò)程提供相應的熱量和水分，然后適量噴灑后續進(jìn)行尾氣洗滌所得到的循環(huán)洗滌液，促使物料團聚成粒。物料經(jīng)造粒機加工成顆粒后，由陳化皮送至干燥機內，利用熱空氣進(jìn)行順流干燥，待徹底干燥后再經(jīng)出口提升機送入滾篩內進(jìn)行篩分處理。在篩分過(guò)程中，粒徑不足1mm的細粉被直接篩除，經(jīng)返料皮帶送回重新造粒；粒徑超過(guò)4.75mm的顆粒在自流作用下進(jìn)入破碎機中進(jìn)行破碎處理，然后經(jīng)返料皮帶送回重新造粒；粒徑在1-4.75mm之間的達標顆粒輸送至冷卻機中，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應注意的幾個(gè)問(wèn)題
（1）廢棄物的收集、轉運比較麻煩，不易進(jìn)行機械化處理，建議利用中轉堆放場(chǎng)進(jìn)行收集存放，在降低人工作業(yè)強度的同時(shí)，降低糞污含水率，有條件的可以采用集裝箱存放，以便二次運輸。
（2）在進(jìn)行塔式發(fā)酵的工業(yè)化堆肥設計時(shí)，需要微生物學(xué)家、建筑師、工程師等共同參與，慎重選擇機械設備，盡可能在保證堆肥效率的同時(shí)，降低運行能耗，以體現機械化生產(chǎn)的優(yōu)勢。
（3）在堆肥前期往往排出大量臭氣，對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。對于造粒機、干燥機等產(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用循環(huán)洗滌液進(jìn)行反復淋洗，待符合國家規定的空氣排放標準后才能排放。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，沉降內要定期補充清水以維持正常循環(huán)。

 

 


04


畜禽養殖廢棄物生產(chǎn)有機肥的市場(chǎng)前景

 

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

 

 


05


結語(yǔ)

 

利用畜禽養殖廢棄物生產(chǎn)有機肥的市場(chǎng)前景廣闊，一種酚類(lèi)物質(zhì)，能誘導植物對低溫、水分缺失等非生物脅迫產(chǎn)生的抗性。水楊酸也是一種新發(fā)現的內源激素，能夠對植物生長(cháng)發(fā)育起到調控的作用，能夠抑制乙烯的合成，從而延緩果實(shí)的成熟，降低果實(shí)的腐爛率，延長(cháng)果實(shí)的貨架期。最后是氯化鈣，鈣不僅是植物生長(cháng)過(guò)程中的重要礦物質(zhì)元素之一，而且是細胞壁的重要組成部分，使細胞壁結構更為穩定，能夠起到增強果實(shí)硬度的作用。較高濃度的鈣有利于果實(shí)采摘后品質(zhì)提升，降低果實(shí)呼吸速率，延緩果實(shí)成熟果實(shí)。外源鈣處理后的果實(shí)可以使細胞壁強度增加，抑制過(guò)氧化作用，降低質(zhì)膜透性，使果實(shí)細胞代謝速率降低，起到了延緩果實(shí)衰老的作用。但是其在儲藏前期，對SSC和維生素C的保護能力也很強，與水楊酸相比，適合更短時(shí)間的保鮮。

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