建设方案
1、建设发酵区(以200m3为例)
1)在养殖场贮粪区附近不超过50米的地方,优选地势高、平坦、背风、铲车易作业的区域作为堆肥发酵区。
2)在发酵区,建立满足铲车作业的防渗基础。
①机械或人工挖掘长20m、宽6m、深不低于0.3m的高分子膜防渗基础,平整铺设一层或多层高分子抗裂防水渗透膜,加盖0.3m土层,机械压实,修整,完成发酵区建设。
②水泥浇注长23m、宽不低于7.5m,厚0.2m的防渗基础。
③在主发酵区外建防渗滤液外流围墙。
④根据现场具体情况,建立污水收集池。
2、安装通风管
根据设计要求,按照图纸,布设通风管道,通风管需要水泥槽、砖体等保护层,避免铲车作业压坏通风管。按图纸要求平铺无孔通风管,再平铺有孔通风管,风孔居中且朝上。连接主、次通风管道,完成安装。利用稻壳、菇渣等蓬松性物料将通风管完全覆盖,形成保护层,防止粘性物料堵塞风管风口。
3、纳米膜;表面平整、色泽均匀,无裂纹、杂质和破洞,孔径纳米级的薄膜。薄膜具有选择透过性:水蒸气、二氧化碳等小分子气体可通过,阻止臭气等大分子通过。
3.1好氧堆肥;在充分供氧的条件下,主要利用好氧微生物发酵进行的堆肥处理过程。
3.2 纳米膜好氧发酵堆肥机;在纳米膜完全覆盖的条件下,通过温度、氧气浓度等传感器反馈机制自动调控加热、强制通风等,实现好氧微生物高温堆肥处理畜禽粪便的装置。装置组成参考《纳米膜好氧发酵堆肥装置》(Q/LXKD 01-2018)要求,即包括纳米膜发酵仓、曝气通风管路及风机、PLC自动控制柜、温度传感器、氧气传感器等。
3.3 预处理;通过机械破碎、添加辅料、接种微生物菌种等方式调整畜禽粪便堆肥原料发酵条件的处理工艺。
3.4 覆膜发酵;堆肥原料中宜腐有机物经过升温、高温、降温至温度稳定的降解过程。
工程与选址
1、建设工程
主体工程至少应包括:预处理区、覆膜发酵区、二次发酵区等;工程可以包括:原辅料库、产品检测、成品库等。选址应符合村镇建设发展规划、土地利用发展规划和环境保护规划要求。统筹畜禽养殖场(小区)区位特点,充分利用已建的堆肥处理设施,合理布局。覆膜发酵区要求地形平坦,地势稍高,利于排水,通风良好,易机械作业,应远离居民区或与居民区隔离。覆膜发酵区设在畜禽养殖区域内应符合NY/T 682的要求,即应设在养殖场的生产区、生活管理区的常年主导风向的下风向或侧风向处。覆膜发酵区应采用水泥或防渗材料做防渗处理。
主体工程建设
a)根据处理能力合理规划建立覆膜发酵区,合理布局通风管道。
b)畜禽粪便贮存设施应符合GB/T 27622的规定。
工艺流程
采用纳米膜覆盖反馈控制通风好氧发酵堆肥以及相关组合工艺,包括物料预处理、覆膜发酵、二次发酵、后处理、腐熟度判定等工艺环节。
堆肥前准备
原辅料准备
堆肥主要原料为畜禽粪便,辅料可选择秸秆、食用菌渣、锯末、谷糠、酒糟等农业废弃物中的一种或多种。
堆肥原料中严禁混入下列物质:
1有毒有害工业制品及其残弃物、城市污泥;2有化学反应并产生有害物质的物品;
3有腐蚀性或的物质;4易燃、易爆等危险品;5生物危险品和垃圾;
6危害环境安全的微生物制剂;7微生物菌剂选择;接种的微生物菌剂应执行GB 20187中的相关规定。
接种菌剂
选择牛、猪、蛋鸡、肉鸡等不同畜种的微生物菌剂,腐熟菌剂每kg微生物菌剂处理2~3立方米的物料。若选用其他公司菌剂产品,需至少满足堆肥中添生物含量宜在106/g以上,不得使用未经菌种安全评价或农业农村部登记的制剂,根据固体有机废物类型及特点选用合适微生物菌剂。
过程控制
利用堆肥设备调控堆肥参数,过程控制参数包括通风、温度以及氧气浓度。
1.温度控制。发酵过程中,测定堆层温度的变化情况。堆体发酵温度应控制在55℃~70℃,当堆体温度超过75℃时,应进行翻堆或强制通风;堆层各测温度均应保持在55℃以上,且持续时间不得少于7d,发酵温度不宜大于75℃,而且在65℃~70℃的高温期维持3d以上。覆膜发酵周期内,堆肥温度达到60℃以上,保持7d~10d可翻堆1次。翻堆时需均匀,应尽量将底层物料翻入堆体中上部,以便充分腐熟。注:在堆肥发酵第10天建议翻堆1次,提高发酵效果,收益。
2.水分控制。随着堆肥发酵含水率逐渐下降,到覆膜发酵结束时含水率应在35%~45%。
3.氧气浓度控制。发酵过程中,应进行氧气浓度的测定。通过强制通风使堆体内氧气浓度保持在8%以上,宜控制在10%~15%。跟踪耗氧速率,及时调整通风量,标准状态下的风量宜为0.05Nm3~0.20Nm3/min·m3;风压可按堆层物料每增加1m,风压增加1.0KPa~1.5KPa选取。通风次数和时间应发酵在适宜条件下进行。注:发酵初期,通风量以膜鼓起且膜可压住为主,但后期以长时间通风去水为主。
4.控制方式
覆膜发酵过程可选用参数控制、节点控制等控制方式,参数控制方式宜选择温度-氧气浓度联动控制,节点控制方式可选择时间节点控制、温度节点控制以及时间-温度节点联动控制。
5.去膜
覆膜发酵周期一般应大于20d,判断腐熟度。终止覆膜发酵时,发酵物料不再升温,去膜,堆体无臭味、颜色为灰色、灰褐色或黑色。
腐熟度判定;固体畜禽粪便经过堆肥处理后应符合GB/T 36195的卫生学要求。
(1)取样
采样应采用多点采样,再用四分法,即将样品混合堆成圆锥。按“十”字形将圆锥切成四份,取对角线的两份,为一次缩分,再将两份样品混合堆成圆锥,按“十”字形切成四份,取对角线的两份,以此类推重复4~5次,不得少于200g。
(2)检测方法;外观采用目测、鼻嗅、手摸测定。
温度由温度传感器直接测量。高度应分上、中、下三层,上层和下层测试点均应设在离堆层表面或底部0.5~1.0m处;每个层次水平面测试点布置按发酵物料的几何形状,可分中心部位和边缘部位设置,边缘部位距边缘宜为0.5m~1m。在发酵周期内,应每天2~3次记录堆体温度情况,并做记录。
堆肥设备通常系指堆肥进行生化反应的反应器装置,是堆肥系统的主要组成部分。它的类型有立式堆肥发酵塔、卧式堆肥发酵滚筒、筒仓式堆肥发酵仓和箱式堆肥发酵池。立式堆肥发酵塔又可分为立式多层板闭和门式、立式多层浆叶刮板式、立式多层移动床式。筒仓式堆肥发酵仓可分为筒仓式静态发酵仓和简仓式动态发酵仓。箱式堆肥发酵池可分为矩形固定式梨翻倒发酵池、扇斗翻倒式发酵池、吊车翻倒式发酵池和卧式浆叶发酵池。