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国内畜禽粪便发酵装备设施发展现状调研

发布时间:2021-1-10 0:00:00 来源:http://www.zzhuihang.net/news-504.html

 近些年,为不断满足物质生活所需,我国畜禽养殖业快速发展,但伴随着这种发展,一些弊端问题突显出来: 畜禽粪便的排放量达到几亿 t,特别是规模化养殖后,粪污处理给规模化养殖带来更大压力,已与工业废水、生活污水并列成为水环境污染的 3 大源头之一[1] 。为能有效解决这种不利因素,适应我国快速发展,保证良好的生态环境,政府引导国内科研机构、高校及企业开展了大量关于畜禽粪便处理的相关工作,以找出更符合我国国情的畜禽粪便处理方向及其应用模式。多年来的成果显示: 畜禽粪便转化有机肥是比较有效、最易接受的处理方向,同时,畜禽粪便转化有机肥处理设备是实现该方向的关键,对于制造出符合相应的国家标准和环境指标的有机肥产品至关重要,对于控制有机肥质量意义重大,对于提高制肥效率起着决定性作用。

目前,市场上有成套的现代化畜禽粪便转化有机肥设备,大致包括混料设备、前处理脱水设备、有机肥发酵设备、后处理烘干设备及造粒设备等,其中有机肥发酵设备为核心设备。长春市农业机械研究院开展有机肥发酵设备设施的相关研究已多年,也积累了一些相关经验,现将此类主流设备的一些情况进行总结,以益于养殖户选择购买此类设备。现我国市场上,用于畜禽粪便发酵的主流设备设施主要有 3 类: 条垛式发酵设备、发酵反应器式发酵设备 (其中包括箱体内搅拌式发酵设备、发酵塔式发酵设备、卧滚筒式发酵设备) 及比较前沿的纳米膜覆盖式发酵设施等。所用发酵工艺都为耗氧发酵工艺,具体如下。

1条垛式发酵设备

条垛式发酵设备发酵模式应用起步较久远,而且应用较广泛。

1. 1 设备基本概述

条垛式发酵设备 (如图 1) 结构较简单,按作用用途划分结构,分为行走部和翻垛部 2 部分。做功原理上,利用条垛机的行走部,在堆垛槽内根据时间循环要求、需氧要求和温控要求,在工作区域内运动,利用翻垛部在行走过程中翻整堆槽内的畜禽粪便、秸秆和微生物菌的混合物,起到物料混合、促进氧气自然进入、水分自然蒸发及翻堆控温度等作用。

1. 2 设备特点

条垛式发酵设备结构简单,执行工作量也较简单,即行走,翻堆; 经设备工作运行,畜禽粪便与其它物料混合均匀,氧气进入较充分; 设备一次性处理量较大,而且设备承载能力强,性能稳定; 由于畜禽粪便发酵需要一定热源提供,以促进快速发酵,减少污染可能性,而条垛式发酵设备自身无加热功能,仅依靠自然环境温度提供一定热量,因此一次物料发酵时较长; 设备占地规模大,且需要有相应的配套防漏雨设施; 投入成本高,运行成本 (用能) 低; 属于半密闭空间处理,有一定环境污染性; 产出有机肥产品品质一般; 除水效果一般; 适宜处理中大型养殖场产粪便量; 设备应用过程中,腐蚀较严重,易损坏; 南方地区应用较适宜,东北地区由于环境温度原因,应用较不适宜。


2发酵反应器式发酵设备

在我国市场上,发酵反应器式发酵设备属于主流设备,被广大养殖户作为首选的处理畜禽粪便产品。这类设备大致分为卧滚筒式发酵设备、箱体内搅拌式发酵设备、发酵塔式发酵设备 3 大类。

2. 1 卧滚筒式发酵设备

2. 1. 1 设备基本概述

图2  卧滚筒式发酵设备

卧滚筒式发酵设备 (如图 2) 结构上一般由自动控制系统、进料绞龙、出料绞龙、滚筒总成、充氧风机和电加热导热油炉组成。设备根据畜禽粪便发酵及生物菌激活条件要求,设备需提供混料混氧搅拌、充分加温物料温度、除去物料湿度、对物料充氧功能,同时根据物料循动要求,设备随时间需使物料从始端向末端运动。本设备为完成以上做功要求,利用滚筒总成的旋转提供混料混氧搅拌,利用电加热导热油炉提供热源于滚筒总成内的管道,以给物料加温,利用进口控湿、热风、电加热和滚筒内的格栅给物料去湿,利用充氧风机对物料充氧,利用滚筒 (内有螺旋部件) 旋转完成物料从始端到末端前推工作。另外,进料由进料绞龙完成,出料由出料绞龙完成。

2. 1. 2 设备特点

通过设备工作可使畜禽粪便和其它混合物料初级发酵; 畜禽粪便与其它物料混合均匀性较好; 投入成本高,运行成本 (用能) 略高; 设备一次性处理量由滚筒容量决定,但大多数处理量一般,且不易太大,

适宜中小型养殖场应用; 设备承载能力强,性能稳定; 设备属于全密闭空间处理,环境污染性较低; 设备占地规模适宜; 设备有给物料加热功能,同时氧气进入仓内较充分,因此提供发酵条件较好,一次物料发酵时较短; 有机肥产品品质较好; 除水效果较好;物料进入设备,易卡机,物料出设备,较慢; 设备应用过程中,有腐蚀; 设备适合我国大部地区。

2. 2 箱式发酵设备

2. 2. 1 设备基本概述

图3  箱式发酵设备

箱式发酵设备 (如图 3) 结构上一般由自动控制系统、电加热导热油炉、充氧风机、双向螺旋搅拌轴和箱体仓组成。设备根据畜禽粪便发酵及生物菌激活条件要求,设备需提供混料混氧搅拌、充分加温物料温度、除去物料湿度、对物料充氧功能,同时根据物料循动要求,设备随时间使物料向两端或中间换向集聚。为完成以上做功要求,利用双向螺旋搅拌轴提供混料混氧搅拌,利用电加热导热油炉提供热源于箱体仓内的管路,以给物料加温,利用进口控湿、热风和电加热综合去湿,利用充氧风机对物料充氧,利用双向螺旋搅拌轴提供给物料向两端和中间换向集聚。另外,进料直接通过入料口投入,出料时利用双向螺旋搅拌轴使物料向中间集聚,从出料口排出。

2. 2. 2 设备特点

通过设备工作可使畜禽粪便和其它混合物料初级发酵; 畜禽粪便与其它物料混合均匀性好; 投入成本高,运行成本 (用能) 略高; 由于双向螺旋搅拌轴受力较大原因,设备处理规模较小,适宜小型养殖场应

用; 同样由于双向螺旋搅拌轴易受冲击,设备承载能力较弱; 设备属于全密闭空间处理,环境污染性较低; 设备占地规模较小; 设备有给物料加热功能,同时氧气进入仓内较充分,混料均匀性好,因此提供发酵条件较好,一次物料发酵时间短; 有机肥产品品质好; 除水效果一般; 设备应用过程中,有腐蚀; 设备适合我国大部地区。

2. 3 塔式发酵设备

2. 3. 1 设备基本概述

图4  塔式发酵设备

塔式发酵设备 (如图 4) 有 2 种,其中一种同箱式发酵设备,不同之处在箱式发酵设备卧放置,塔式发酵设备立放置,这里不做另述; 另一种为内部采用翻板结构有机肥发酵塔,该设备由自动控制系统、塔仓总成、充氧风机和电加热导热油炉组成。设备根据畜禽粪便发酵及生物菌激活条件要求,设备需提供混料混氧、充分加温物料温度、除去物料湿度、对物料充氧功能,同时根据物料循动要求,设备随着时间需提供物料从顶端向底端运动。塔式发酵设备为完成以上做功要求,利用外搅拌机完成物料混合,利用塔仓总成内的翻板翻转完成混氧工作,利用电加热导热油炉提供热源于塔仓总成内的管路,以给物料加温,利用进口控湿、通热风和电加热综合除湿,利用充氧风机对物料充氧,利用翻板翻转提供物料从顶端向底端运动。

2. 3. 2 设备特点

通过设备工作可使畜禽粪便和其它混合物料初级发酵; 设备自身不具备混合物料功能,需外加混料装备; 投入成本高,运行成本 (用能) 略高; 设备处理规模较大,适宜大型养殖场应用; 设备承载能力较强; 设备属于全密闭空间处理,环境污染性较低; 设备占地规模较大; 设备具有给物料加热功能,但由于氧气进入仓内物料的充分性一般,因此导致综合提供发酵条件一般,一次物料发酵时略长; 有机肥产品品质一般; 除水效果一般; 设备应用过程中,有腐蚀;设备适合我国大部地区。


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