有機肥發酵生產過程中原料的選擇和儲存

2017-04-19  來自: 鶴壁市百惠生物科技有限公司 瀏覽次數:651

一、原料類型及特點
 堆肥原料來源十分廣泛,多以有機廢物為主。它們產生或來源于工業、農業以及人們的生產生活,如種植業的秸桿、養殖業的畜禽糞便、食品加工的下腳料、制藥業的廢渣、糧油加工的副產品、居民生活產生的各類垃圾、市政污水處理的污泥等,可以說自然界的一切有機物都可用作堆肥原料。這里僅就堆肥生產中常見或常用的幾類原料特點概述如下。
1.  作物秸桿及伴生副產品
我國農作物秸桿資源豐富,年產生量大約在7億噸左右,其中稻草2.3億噸,玉米桿2.2億噸,豆類及秋雜糧作物秸桿1.0億噸,花生藤蔓、甜菜葉等1.0億噸。作物秸桿的有機成分以纖維素、半纖維素為主,其次為木質素、蛋白質、氨基酸、樹脂、單寧等,有機成分比例幾乎都在70%以上。不同作物的秸桿產生量通常采用糧食總產量乘以秸糧比系數進行測算,如水稻、小麥的秸糧比系數為1.3、玉米為2.5高粱為4大豆為2.5、油菜為2棉花為3. 由于作物秸桿養分含量較低,但有機物含量較高,通常用作秸桿堆肥,以補充農田有機質的不足;但以商品化肥料生產為主的堆肥生產,往往用秸桿粉做輔料,用來調節C/N和物料水分。
隨著經濟的發展,種植業伴生副產品的數量也迅速增長,如稻殼、稻糠、麩皮、餅粕、甜菜渣、蔗渣以及酒糟、蘑菇渣、甜菜濾泥、甘蔗濾泥等,除了部分用作飼料外,大部分沒能充分利用,但這些都是優質的堆肥原料。堆肥生產中,通常也用稻殼粉、稻糠、麩皮、蘑菇渣等調節C/N和物料水分;而在我國南方地區,由于甘蔗濾泥養分相對較高(表5-1),通常把用它作為堆肥的主要原料。
表5-1  甘蔗濾泥成分指標

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2.畜禽糞便
 改革開發以來,我國畜禽養殖規模逐年擴大,規模化養殖企業逐年增多,不可避免的帶來畜禽糞便的大量增加。據不完全統計,我國畜禽糞便的年產生量已超過30億噸,畜禽糞便已成為我國農村的主要污染來源(表5-2)。如隨意堆放,不僅會污染大氣和水源,而且還會導致病原菌的滋生和傳播;如不加處理直接施入農田,則會燒種燒苗或導致雜草種子以及植物病害的擴散。畜禽糞便是一種優質的有機肥料,處理和利用得當,會節省大量化肥,并且還能有效改良土壤。常見的畜禽糞便有雞糞、豬糞、牛糞、羊糞、鴨糞等,由于它們養份含量較高,在堆肥生產中作為主要原料被廣泛應用。

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3.市政污泥
 據統計,我國現已建成并投入運營的污水處理廠有670多座,每年產生的(干)污泥總量約計20億噸,通常采用干化、焚燒、填埋等常規辦法處理。市政污泥N、P、K及有機質含量高,其有機N、 P2O5 、K2O總量達6%以上,有機質含量接近60%,是一種優質的堆肥原料。但由于市政污泥水分含量高達80%以上,顆粒較細,堆放時間少長易霉變,脫水后又易結塊變硬,同時還含有較多重金屬。所以所以應用過程中,需采取一些特殊的技術和工藝。中國農業大學和北京沃土天地生物科技有限公司在市政污泥的處理處置及資源化利用上積累了豐富經驗。
總之,堆肥生產過程中,必須首先對原料的特性作出準確判斷,如原料的產生方式、產生量、收集方式、收集量、水分含量或固形物含量、氮磷鉀含量、有機物含量、有機物組成或腐熟難易程度等(表3-2),便于在原料選擇、產品配方和工藝確定上作出合理調整。
 
二、原料選擇
堆肥原料按照不同分類方式,可以劃分成不同的類型。
如按使用量劃分,可以分為主料和輔料:
1.主料。顧名思義就是堆肥生產的主要原料,通常這類原料占到物料比例的30~80%,由一種或幾種原料構成,常用的主料有畜禽糞便、市政污泥、甘蔗濾泥、草炭等。
2.輔料。主要是用來調節物料水分、C/N、C/P、pH、通透性的一些原料,由一種或幾種原料組成,通常這類原料占整個物料的比例不超過40%,單一物料所占比例不超過20%。常用的輔料有秸桿粉、稻殼粉、稻糠、麥麩、餅粕、草炭、蘑菇渣、粉煤灰、生石灰、過磷酸鈣、磷礦粉等。
如按原料性質劃分,可以分為碳素原料、氮素原料和調理劑類原料:
1.碳素原料。是指那些有機碳含量高的原料,這類原料可作為堆肥的主料,如秸桿堆肥中的秸桿,但多數是作為輔料,用來調節水分、C/N和增強物料的透氣性,如秸桿粉、稻殼粉、稻糠、草炭、蘑菇渣、粉煤灰等。
2.氮素原料。通常是指那些C/N在30以下的原料,并多作為堆肥的主料,如畜禽糞便、市政污泥、甘蔗濾泥等,也有一些做輔料用來調節C/N的高氮原料,如餅粕、魚粉、肉骨粉、尿素等。
3.調理劑類原料。主要指用來調節pH值的原料,如生石灰、石膏以及稀酸等,有時也將調節C/P的原料歸為調理劑。
總之,堆肥生產應該根據當地的資源狀況以及堆肥化的目的首先確定主料,然后根據主料的性質選取輔料。當主料為高碳素原料時,應選擇合適的高氮素原料進行調節;當主料為高氮素原料時,選擇合適的高碳素原料進行調節。無論何種原料,其選用的一般原則為:
1.原料來源廣泛、供應穩定;
2.原料水分盡量偏低;
3.氮磷鉀及有機質養分適宜;
4.易腐熟;
5.成本或價格低。
三、原料儲存
 由于用作堆肥的原料種類繁多,少則3~5種,多則上10種,不同原料水分含量各異,即使同一原料因季節、年份或收集方式的不同也存在較大差異。原料儲存系統的庫容應與堆肥生產規模匹配,做到干濕分別存儲。水分較低的原料(干物料)與常規原料儲存基本相同,而以有機廢物如畜禽糞便、市政污泥、甘蔗濾泥等為主的堆肥生產,由于這類原料水分通常高達60%~80%,同時在堆肥物料中所占比例又高達40%~80%,它們儲存(周轉)狀況的好壞對后續產品的質量起到了非常重要的作用。所以在以有機廢物為主的原料儲存系統的設計和建設,應滿足如下基本要求:
1.最大限度的減少或消除原料造成二次污染。由于用作堆肥的多數有機廢物不僅水分高,而且異味重,儲存系統設計不當會造成廢水和廢氣的外泄,嚴重影響工廠及其周遍的生產生活環境。通常原料儲存系統應相對密閉,同時還應噴灑除臭劑或在物料表面加蓋草炭、滑石粉等吸附劑;
2.最大限度的減少原料在儲存過程中養分損失。高水分有機廢物在儲存過程中,往往由于水分自然滲透和厭氧發酵造成有機養分大量流失,為減少養分損失,通常在原料低層鋪設吸附性較強的干有機物料,如草炭、稻殼粉、蘑菇渣等,同時還應盡量降低儲存高度、減少儲存時間,一般這類物料的儲存或周轉時間以不超過一周為宜;
3.盡可能的在儲存過程中降低原料水分。儲存過程中,加快物料水分的自然揮發,有效降低物料水分,有利于后續工藝段原材料的處理和搭配(配方),降低生產成本,提高發酵效率。通常可采用陽光棚進行該類物料的儲存,通過光照提高棚溫,促進水分的快速揮發。
原料儲存系統的面積可通過式(5.1)、式(5.2)和式(5.3)計算:
Wo +Wm R
每天的發酵產量    W = -              (5.1)
                                                     T
                      W R 1T1(1-V1)
濕原料儲存面積    S1 = -              (5.2)
                            D1 H 1K1 V1
                           W R 2T2
    干原料儲存面積    S 2= -                 (5.3)
                           D2H 2K2
    W 每天發酵產量;Wo 有機肥設計規模; W m有機無機設計規模;R有機發酵料在有機無機復混肥中所占比例;T年生產日數;S1濕原料儲存面積;S 2干原料儲存面積; R 1濕原料在發酵料中所占比例;R 2干原料在發酵料中所占比例; T1濕原料周轉日數;T2干原料周轉日數;H 1濕原料儲存高度;H 2干原料儲存高度;V1濕原料含水率;D1濕原料比重;D2干原料比重;K1濕原料儲存系數(原料堆放面積占庫房面積的比值);K2干原料儲存系數。
    如一年產1萬噸肥料的堆肥廠,年生產200天,生產有機肥5000噸,有機無機復混肥5000噸,主要有機原料為雞糞和秸桿粉,雞糞比重為2、含水率70%、堆積高度40cm、添加比例70%、周轉時間一周,秸桿粉比重為0.4、堆積高度2m、添加比例20%、周轉時間二周,有機無機復混肥中有機物料比例為40%,則其雞糞儲存面積需要接近150 m2左右;秸桿粉儲存面積需160 m2左右。
(河南省鶴壁市百惠生物科技有限公司供應有機肥發酵菌種、有機肥發酵劑和有機肥生產技術。本技術適宜于處理的廢棄物包括:(1)糞便類 雞糞、豬糞、牛糞、羊糞、馬糞等動物糞便;(2)秸稈類 玉米秸稈、稻草、麥秸、豆秸等農作物秸稈;(3)殼糠類 稻殼、稻殼粉、花生殼粉、花生秧粉、谷糠、菌糠等;(4)糟渣類 酒糟、醬油糟、醋糟、糠醛渣、木糖渣、酶渣、大蒜渣、糖渣等;(5)餅粕類 豆餅、豆粕、油枯、菜籽餅等;(6)其他 生活污泥、濾泥等。通過生物發酵腐熟,制作成達到NY525-2002標準的有機肥料。http://www.dzdazz.live/。咨詢熱線:0392-5611505  5611506  5611507  13303927596 13303920423)

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