2022年有机肥生产工艺的探索和实践 .pdf

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1、有机肥生产工艺的探索和实践双击自动滚屏发布者： admin 发布时间： 2009-10-17 8:27:38 阅读：199 次 【字体：大中 小】有机肥生产工艺的探索和实践 石家庄沃特威生物工程有限公司董事长吕鸣捷一、沃特威公司基本情况石家庄沃特威生物工程有限公司，致力于城乡有机废弃物无害化治理和资源化利用的研究，在有机肥生产领域，开发出一系列具有自主知识产权的科技产品，微生物发酵剂、有机肥成套设备、肥料生产工艺等生产要素技术自2002 年陆续投放市场，在河北省省会石家庄三年综合治理鸡粪污染专项活动中得到政府财政补贴推广，并被纳入河北省2010 年前治理畜禽粪污整体规划中技术依托方案。目前，沃

2、特威公司利用城乡有机废弃物做堆肥工程实用技术水平站到了国内同行业的第一方队，成为为数不多用自己的产品提供“一站式服务”，承担“交钥匙”工程的企业。公司可承揽国内外以城市生活垃圾、污水厂污泥、畜禽粪便、糖厂滤泥、农作物秸秆、食品医药业糟粕等有机废弃物为原料，建设堆肥厂项目的规划设计、施工；成套设备供应和安装；有机肥发酵剂和生物肥添加剂的供应。还能够提供有机肥、生物有机肥、生物- 有机 - 无机复混肥、抗旱保水肥以及蘑菇基土生产技术培训服务。近几年，公司承担了国内外一大批堆肥工程项目的服务，许多项目成为一些省、市乃至国家的示范工程。如：北京香山公园植物垃圾处理示范项目、浙江金华循环经济示范项目、济

3、南鲁青四万亩玉米秸秆利用项目、南京三润养猪基地堆肥项目、四川米易糖厂滤泥堆肥项目、北京昌平污水厂滤泥堆肥项目、新疆博乐大型养鸡场堆肥项目、广西宜州蚕粪堆肥项目、大连（日本）玛露易奶牛场粪便处理、唐山恒天然（新西兰）奶牛场粪便处理、马来西亚棕榈果柄堆肥项目、莱姆纳（美国）胡志明市生活垃圾处理项目、利比亚的黎波里牛羊粪处理和沙漠化治理项目、哥伦比亚植物垃圾堆肥项目等。目前，“沃特威”业务覆盖国内20 多个省区，已成为国内外市场崭露头角的知名品牌。下面是沃特威作有机肥项目的技术要点简介，供参考。二、沃特威“复式堆肥法”的技术原理名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -

4、 - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 所谓“复式堆肥法”是低温、中温、高温菌种，好氧、厌氧、兼氧发酵，动态、静态堆肥技术优势的集合。 1 科学整合好氧、厌氧、兼氧发酵工艺的快速成肥技术好的堆肥工艺应把有益微生物菌对物料进行分解、腐熟、稳定的功能争取发挥到极致。好氧、厌氧、兼氧微生物产生的生物酶都参与堆肥发酵。但好氧微生物能量大，环境温度提高快，在堆肥过程中起主导作用。以葡萄糖在同等条件下经好氧、厌氧微生物分解为例：好氧状态：葡萄糖氧二氧化碳水686 大卡能量厌氧状态：葡萄糖氧中间产物水22

5、5 大卡能量。因此，我们观察发酵物料堆时会发现, 由于外层保温、保水条件不好, 内层氧气难以补充, 好氧菌会在堆表内约15-40 厘米厚的区域形成一个菌丝密布、温度最高的”海绵层” , 这一区域成肥最快，其他部分 , 尤其核心部分无明显变化。由此可知, 堆肥应以好氧微生物发酵为主，通过翻堆形式让物料都能在好氧微生物活跃的“海绵层” 堆积必要的时段。随环境温度升高氧气减少，高温微生物受到抑制，温度下降。通过翻堆，温度暂时下降到最低值，中温微生物又开始活跃，并引起高温微生物再次活跃。翻堆为好氧微生物创造了生长条件，好氧微生物耗氧也为厌氧、兼氧微生物生长创造了条件。此时, 物料堆除海绵层以外区域,

6、厌氧、兼氧微生物也在进行着人们肉眼难以观察到的活动, 而正是这种缓慢的活动 , 厌氧、兼氧微生物使得一些必须在较低温度下才能分解稳定的物质转变成了肥料( 类似于乳酸菌不能在高温条件下把牛奶转变成更易消化吸收的酸奶) 。所以 , 只有让物料处在好氧厌氧好氧交替并存状态，不同呼吸类型、不同温度类型的微生物都能产酶, 促使物料向肥料转化, 这就是堆肥微生态的复杂生化反应。综上所述，好氧堆肥初始阶段不是起温越快越好，发酵中也不是温度越高越好。起温太快、太高，一些在中、低温活跃的有益菌来不及作功就已失活，特别是未添加发酵剂的情况下快速起高温，在耐高温霉菌作用下 , 其他野生有益菌群形不成优势，易“起温霉

7、变”，称为“高烧”，原料呈灰白色, 将使养分消耗殆尽。 2 科学整合动态、静态堆肥发酵工艺的快速成肥技术一般认为 , 通过翻堆不断创造新的好氧发酵条件被称作动态堆肥。而各种厌氧发酵形式, 或以暴气形式向堆置不动的原料堆供氧, 创造好氧发酵条件的堆肥工艺称作静态堆肥。好氧动态堆肥成肥周期最短, 厌氧静态堆肥周期最长, 兼氧堆肥处于两者之间。有的生产厂家选择生产工艺和设备, 往往不知道如何处理好这三者关系，不了解粘稠物料特性,硬上槽式发酵，使通透性极差的物料处在封闭状态，暴气装置形同虚设，基本处于厌氧静态堆肥状态, 从而违背了有机肥以好氧发酵为主的要求。原料长时间不名师资料总结 - - -精品资料

8、欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 起温 , 反应慢，产生了硫化氢等大量有害气体, 臭气氨气浓重。氮素向胺态氮、硝态氮转化中脱胺, 造成养分大量流失 , 这种堆肥正如老话讲的“陈粪如土”。某省一个地区指令性上马四百多个槽式发酵鸡粪处理厂 , 短短时间相继倒闭,严重挫伤了人们参与环境治理, 发展有机肥业的积极性。沃特威目睹了这一惨痛现实，并从中汲取教训，潜心研究出地面堆置发酵的翻堆机专利产品和有机肥工艺专利技术。沃特威的做法，先期依靠翻堆机作业，由于

9、供氧充足, 一般一天起温 (45以上 ), 两天除臭 , 三天杀灭毒害,5-7天物料黏度下降趋于松散，10 天左右停止翻堆作业，由动态堆肥转入静态堆肥模式。即在发酵中的物料堆底部建立空气贮存室, 连接智能暴气设备。也可先行对正在发酵, 但已除臭灭害 , 尚含有较多水分 (30 以上 ) 的物料造粒， 再在堆置的颗粒堆底建立空气贮存室, 连接智能暴气设备, 进行暴气发酵。组成周期短、产量大、工艺简练、投资较小，有利于环境达标的“动态-静态复式堆肥法”。 3 科学整合”除臭味、灭菌害、腐殖化”三个环节的快速成肥技术沃特威公司设计的整个堆肥过程，可描述为三个生产周期：一是消除臭味期，指堆置初期主要以

10、氨化细菌、糖分解菌等无芽孢细菌为主，对粗有机质、糖份等水溶性有机物及蛋白质类进行分解。由于这个阶段有效阻断了物料的腐败，严格讲虽不是消除臭味，但不再产生新的臭味，因此视作除臭的关键期。二是杀灭病害期，指堆肥进入纤维素分解阶段，堆内温度升到55以上的高温阶段，高温性纤维素菌占优势，除继续分解易分解的有机物，主要在分解半纤维素、纤维素等复杂有机物，原料处在持续高温下，开始了腐殖化过程。经检验，堆肥温度在60 摄氏度以上三天，就能杀灭物料中绝大部分的寄生虫卵、病原菌和杂草种子，达到无害化的目的，这是杀灭原料中病原菌等有害物的关键期, 对处理各种有机废弃物, 尤其是在垃圾和畜禽粪便处理中杀灭对人畜有害

11、物质的关键环节。三是后熟期，即二次发酵期。这时堆肥温度成持续下降趋势，至50 以下时，高温分解菌受到抑制，中温微生物显著增加，主要分解残留下来的纤维素、半纤维素及前期尚未腐熟的有机物质，这是生产高质量有机肥的重要阶段。有些肥料施用后“烧苗”，往往是一次发酵时间短，不重视甚至不进行二次发酵, 原料并未真正腐熟所致。三、沃特威“复式堆肥法”的实际操作 1堆肥的相关条件含水量：原料的含水量一般保持在55% 左右 ，含水量过大，物料间隙含氧不能满足微生物菌对氧的需求；含水量过小，可溶有机质流动性变差，阻止养分对微生物的供应。初期发酵可采用“充填干基质”结合“发酵后物料回流”调整水分，其中“发酵后物料回

12、流”法还带回大量生物酶, 有助于起温发酵。 如物料含水量过大, 需在初始建堆场地设隔栅板地面, 进行固液分离 , 渗漏液可作发酵中后期补水 , 也可视养分用于液态肥生产。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 氧量和温度：好氧堆肥的实际翻堆和暴气通风时间根据堆温实施控制。初期起温后翻堆有利于菌种活跃，堆温升高。当温度升高时翻堆，可造成温度下降并再次升温。堆温不能超过70 摄氏度。否则大量微生物呈孢子状态或休眠、死亡，发酵

13、剂中多数功能微生物的活性几乎为零。pH值：原料 pH值要求中性 , 偏离此范围，要对物料进行酸碱度调节。在堆肥过程中，物料的Ph值会随着发酵阶段的不同而变化，一般对堆肥无大影响。C/N 比：堆肥过程中，微生物一般每消耗 25 克有机碳要吸收1 克氮素。因此C/N一般控制在25 左右， C/N 过高，有机物起温后难维持, 分解速度慢，发酵周期长。C/N 过低，温度上升缓慢，氮过量以至以氨气形式释放，不仅散发难闻气味，还造成养分流失。因此，C/N不合适要调节。团粒度：用设备控制在1530 毫米为宜，物料发酵堆始终成一种富有弹性的蓬松状态。团粒度过小、过大，透气性都差，易成厌氧发酵。 2堆肥的工艺流

14、程我公司堆肥工艺可描述为：将物料用铲车等机械（产量小可用人工）建堆成条垛状, 建堆尺寸视物料性状和处理量, 选择条垛式翻堆机，物料堆一般掌握在高1.2 米、宽 3.5 米。如采用侧翻式翻堆机，堆高和堆宽较为灵活，一般以一天的物料为单元建堆，一般堆高0.6-2.5米，宽度和长度不受翻堆机设备的限制。堆表添加复合微生物菌发酵剂（可用人工或翻堆机喷撒），按需要添加辅料调质；翻堆机第一次作业，将原料一次性翻拌、破碎成3 厘米左右的团块，堆置成蓬松富有弹性的条垛状。为激活有益菌群，切忌重复翻堆作业，也不能用不透气的帘布（如塑料膜）覆盖；从第二天起, 根据智能发酵指标测试仪显示要求适时翻堆，控制好温度、含

15、氧量、水分等要素，使中温和高温性微生物菌在不同阶段做功，快速消除臭气、杀灭病原菌。暴气发酵。此时物料近于松透，移至暴气场地, 物料堆底设气室若干，根据智能仪器显示要求,适时向空气贮存室供入空气，向料堆补充水分, 以利最大限度的加厚海绵层厚度；原料筛分。及时把那些量少，但难腐熟的物料（如木块、骨头、羽毛）分离出来回流，是缩短原料整体发酵周期的重要环节。大宗物料进入后熟发酵或称二次发酵，此阶段仍依赖暴气系统，可设两条线，一是后熟干燥生产粉状有机肥，二是直接应用湿法造粒技术，经暴气发酵、干燥生产颗粒状有机肥。无论粉状肥、 颗粒肥都可加工成为生物有机肥、生物有机无机复混肥。抽样检验，计量包装。每次翻堆

16、后，堆料的体积都有明显的减缩，因此，越接近发酵结束，材料变得越少。一般而言，发酵腐熟后期原料的体积约缩减为30以上。重量缩减50以上。二次发酵，即后陈化阶段是在专门车间内进行，即发酵后的物料堆入发酵床（我公司提供暴气发酵专有技术设备）, 经 10 天以上的时间进行暴气发酵，使木质素, 纤维素等难分解的物质腐殖化。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 一次发酵阶段，堆料中的水分蒸发很多，由于相当一部分干物质转变为发酵热而

17、消耗掉，少部分转化为各种菌体生物量，干物质损失引起的含水量增加比蒸发得更多。因而一次发酵结束时，堆料的含水量仍很大。二次发酵期间，水分的损失是很大的，加之有暴气装置，堆料可接近干燥。根据以上原理，如环境湿度不大，或产量不大，可不必使用烘干设备，否则二次发酵后的粉状、颗粒状肥料需要低温烘干、冷却设备，筛选、干燥后装袋. 3堆肥场的规划遵循环境优化、有利生产、节约用地、便于管理、方便生活和适度美化的原则，发酵场地可在距离原料地附近单独设立，亦可在目标场地将发酵场、深加工车间和办公区集中规划。现就一万吨规模小型有机肥厂整体布置给出如下参考意见。储料场：考虑原料季节性价格因素，设置储料场一处，在原料充

18、足或价格较低时，收购原料予以储存。面积由项目方根据原料储量酌定。储存的原料须使用生物除臭技术处理。发酵场： 因为一般物料一次发酵不少于10 天时间， 为保障连续生产， 发酵场地至少应满足堆置15天生产所积蓄物料的要求。年产1 万吨成品肥，大致需要原料2.5-3.5万立方米，全年按300 天实际生产时间计算， 每天需物料约100 立方米， 15 天的物料存量为1500 立方米。 为便于计算 , 设物料堆高1 米，宽 2 米，每延长米的物料大致1.8 立方米， 1500 立方米物料发酵场占地面积约为2000 平米。如使用侧翻式翻堆机，占地减少三分之一以上。场地用三合土(30 公分 ) 水泥 (10

19、-15 公分 ) 硬化 , 上建永久性大棚。有些干燥地区场地可用三合土平整地面，浅层土表没有砖、石等坚硬物和浮土, 不蓄水 , 可不建大棚。所选用材料以项目方投资能力和投资强度确定。有动力供电和自来水供水条件，道路畅通，适合翻堆机行走作业。二次发酵场和深加工车间各约1000 平方米，可建车间2 座或连体大棚，共约2000 平方米。应根据物料存量，建设永久性车间或大棚。地面水泥硬化10 公分。二次发酵车间设暴气装置。深加工车包括 : 粉碎、造粒、干燥冷却、筛分、计量包装、成品储存功能区，中间环节用输送带或人工完成。生产生活用自来水, 动力和照明供电装置和设施应满足项目需要. 办公设施、供排水、动

20、力、生活设施，根据需要和投资能力酌定。四、沃特威“复式堆肥法”的技术支撑 1沃特威作为国内率先研发地面自走式翻堆机的厂家，坚持以市场为导向，做到“人无我有，人名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 有我好”。不断超越追随，坚持在市场领跑。自2004 年 1 月，沃特威公司发明了骑跨式（也称门式）翻堆机，申报两项国家专利，这一产品已形成一个特色市场，带起了一个自行式翻堆机生产行业，结束了外国技术称雄中国市场的局面。沃特威翻

21、堆机定型产品的主要特点：具有“车轮和翻堆轴软启动双作用离合装置”、“颠簸中保持翻堆轴与地面定位的液压平衡系统”、“场地小转弯半径装置”等隐形技术，性价比在同类产品中脱颖而出，成为国内翻堆机的最大供应商。 2009年新年伊始 , 沃特威翻堆机在保证已有机型市场供应量的同时, 以再领先一次的决心推出全新概念的翻堆机产品. 这一新的专利产品性能达到国际领先水平，其中侧式翻堆机填补了国内空白，给有机肥生产方式带来崭新技术元素。这种新机型主要优点: 一是规避了翻堆机制作越来越复杂, 车型越来越大 , 价格越来越昂贵的发展趋势 , 新产品结构简练 , 可靠 , 轻便, 实现了小型机取代中型机, 中型机取代

22、大机型, 性价比形成更大优势; 二是规避了因市场液压件技术不可靠造成的翻堆机发展瓶颈, 依靠成熟先进的数控技术实现了行走和翻堆系统双无极变速。三是实现节能20以上。四是翻堆机整车零部件全部采用标准件, 核心部件全部采用国内外名优产品。 2与沃特威“复式堆肥法”相配套的微生物发酵剂，是许多沃特威服务客户在有机肥生产项目取得高效率的“至宝”。沃特威的微生物发酵剂优于许多同类产品，源于复合菌种技术。沃特威公司菌种库中有数百种有益微生物菌，以此针对不同原料需求，在不同种、属的菌种里挑选几大类、上百种有益微生物菌种 , 组合成“集团军”合成部队应对复杂的有机物。让它们产生大量的酶群，保证葡萄糖在真菌、兼

23、性真菌作用下的分解；淀粉在糖化酶的作用下的水解；纤维素在纤维素酶的作用下逐渐水解为葡萄糖；蛋白质在蛋白酶和肽酶的作用下降解为氨基酸等；脂肪在甘油酯水解酶的作用下水解成脂肪酸和甘油，脂肪酸经过碳原子的氧化而降解；木质素是苯基类丙烷的复杂聚合物，被真菌和放线菌所降解。 2003 年 1 月石家庄市政府鸡粪综合治理办公室、2008 年 1 月北京香山公园园艺队都用沃特威微生物发酵剂与国内外产品作过对比试验. 沃特威的发酵剂优势明显. 市场反馈证明 , 使用过沃特威微生物发酵剂的都会给出“质优价廉”的评价。 32004 年 12 月，沃特威公司申报了“一种用畜禽粪便生产有机肥的方法”发明专利。依托这一

24、核心技术形成的沃特威有机肥建厂模式的影响日益扩大，特别是2007 年本人在武汉召开的“全国第四期堆肥工艺与工程培训班”介绍了这种“复式作业法”，公司影响日益扩大。沃特威在有机肥制粒上，研制成功的“制核- 抛圆 - 包膜”流水线，即能应用于干法制粒（原料含水20以下）也能用于湿法制粒（原料含水40以下）。适合缺乏粘性、圆盘、转鼓造粒不易成型的原料，可使圆盘、转鼓造粒生名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 产效率和质量明显

25、提高，较好地解决了规模化有机肥生产中制粒难、成本高的问题。 4有机肥厂及周边环境污染控制。有机废弃物一般带有恶臭和病害污染源, 环保部门对有机肥厂消除恶臭和病害污染源有严格要求。2008 年 11 月，沃特威向美国莱姆纳公司的胡志明市生活垃圾处理厂提供了这种生物除臭灭害工艺，建立起“清洁生产”观念，在国外的技术市场展示了沃特威生物工程实力。沃特威公司可提供专项技术，也可提供一些成功案例的环保部门“环评报告”文本作参考。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -