畜禽粪便塔式堆肥发酵无害化处理工艺与设备

韦建吉，曾庆东，黄激文

（广东省现代农业装备研究所，广州 510630）

畜禽粪便塔式堆肥发酵无害化处理工艺与设备

韦建吉，曾庆东，黄激文

（广东省现代农业装备研究所，广州 510630）

研制的密封塔式堆肥发酵系统，适用于禽畜养殖场的禽畜粪便处理。它利用密封隔热保温的塔体，通过好氧高温发酵，充分利用生物发酵热能，能够快速将湿的畜禽粪便除臭、杀虫、灭菌、蒸发水分等，并进行无害化处理，达到有机肥料的相关标准，实现变废为宝，而且在这过程中不会产生废水、废气等对环境造成的二次污染。

禽畜粪便 塔式堆肥发酵 无害化处理 有机肥料

0 引言

近年来，在我国环保及畜产管理部门的督促下，部分资金雄厚的大型养殖场相继开展了畜禽粪便处理工作，但在处理方法的选择、工艺流程设计、处理规模等方面各地情况差异大，存在着很多问题。目前堆肥生产工艺主要存在以下问题：一是一些中小型养殖场、鸡粪加工厂处理禽畜粪便采用简易敞开式堆放或使用静态通风发酵方法，工艺落后，机械化程度低，占地大，堆肥气味及污水对周围环境影响较大，难以控制蚊蝇的滋生，而且受天气、环境影响大，堆肥场往往成为养殖场及周边地区的污染源，生产的堆肥质量更是难以保证；二是一些大型养殖场处理禽畜粪便大都采用槽式翻堆发酵，为利于机械操作和水气挥发，一般采用敞开式，而且占地面积大，通风增氧不易操作，水分挥发慢，发酵周期一般长达25～30 d，能耗较大，易受气候影响；三是有部分大型养殖场虽然采用来自德国和芬兰进口的自走式堆肥翻抛机，但机械维护复杂，价格昂贵，只适用于空旷、干燥无雨地区垛堆发酵。总之，目前的设备仍不能解决操作环境恶劣，敞开式发酵导致发酵场臭气难以收集处理的难题。因此，在人口密集的发达地区，有机肥厂选址困难，更需要密封式、自动化程度高、无二次环境污染的堆肥工艺和翻堆发酵设备。

广东省现代农业装备研究所通过对影响畜禽粪便生物堆肥发酵因素的分析，结合多年对有机肥料生产工艺及设备研究的经验，研制开发出适合于畜禽粪便无害化处理的塔式堆肥发酵处理工艺流程及成套设备，为畜禽粪便除臭、杀虫、灭菌、蒸发水分等无害化处理提供了工程技术保障，使畜禽粪便堆肥处理实现工业化、机械化生产成为可能，并符合环境及农业多方面的技术和标准要求。

1 工艺技术路线

广东省现代农业装备研究所研制的畜禽粪便塔式堆肥发酵无害化处理设备，采用可封闭运行的新工艺。该工艺采用日进日出，分仓贮存的方式，简化了塔式（仓式）发酵工艺的进料、布料、出料工序和设备，方便曝气通氧、废气回收处理以及布置检测和控制装置，可以实现发酵过程中不同发酵阶段的精确控制，有利于目标生物菌繁殖、扩充和发酵，有利于畜禽粪便分解，由不稳定状态转变为稳定的腐殖质，从而缩短发酵周期，提高堆肥产品质量。

1.1 发酵工艺流程

塔式堆肥发酵工艺流程如图1。

图1 塔式堆肥发酵工艺流程图

1.2 工艺流程说明

将出栏的禽畜粪便集中收集到粪池，由污水泵将粪便抽送到搅拌机，与调理剂（谷壳粉、糠粉、返料）和菌种进行混合。混合后的物料由斗式提升机提升到好氧发酵塔塔顶，物料从塔顶进入第1仓进行发酵处理，第2 d进入第2仓进行发酵处理，空出第1仓再入新鲜原料……直到物料从第7仓出来，完成一个发酵处理周期（共7 d），成为堆肥成品。混合物料进入发酵仓后经过短期时间内，禽畜粪便堆肥物料内温度可以升至60～70℃左右，维持此温度一段时间，就可以杀死蛔虫卵、大肠杆菌等有害病菌（这些病菌在55℃左右时被杀死），而在该温度范围，大多数微生物最活跃、最易分解有机物，使禽畜粪便得到发酵腐熟，臭味载体因此得到分解转化而消除。这样，从7仓完成最后发酵后排出的物料便达到了无害化，变成优质有机肥的原料。排出的物料一部分运至有机肥加工系统做成有机肥，另一部分则作为返料重新进入堆肥处理下一个循环过程。物料在密封塔内部可实现发酵升温，能充分利用生物发酵热能除湿灭害，自动控温供氧，动态好氧发酵，全过程不产生氨和硫化氢等恶臭物质，不受气候条件和环境温度影响，均匀保持塔内温度在60～70℃左右，工艺条件稳定，灭害完全，腐化彻底。

1.3 工艺技术特点

本工艺能实现自动调剂、稳定传送、连续排出，全自动化控制生产物料，并自动供氧、调温、除湿，利用好氧生物菌产生的生物能对养殖场的粪尿等有机废弃物实现零污染、零排放的无害化处理。本工艺具体有以下特点：

1）与敞开式发酵相比，畜禽粪便密封塔式发酵堆肥系统充分利用好氧发酵过程中好氧生物菌的生物热能,达到提高热能利用和节能减排的作用,容易实现发酵废气收集及处理，解决了堆肥废气二次污染问题。并且自动化程度高，占地面积小。

2）不同发酵日期的物料完全隔开，防止生、熟料混合，保证堆肥产品的质量。

3）发酵仓塔体采用钢架结构或混泥土结构，具有密封堆存物料、隔热保温功能，为微生物繁殖提供了有利条件，适应范围广，不受环境温度和气候条件的影响，在冬天一样可以对各类有机废弃物进行好氧发酵堆肥化处理。

4）平底发酵仓底设计采用滑架出料装置，实现匀速出料及防止物料在发酵仓内结拱。物料换仓时清空贮仓，全部物料经下输送机-提升机-上输送机再入下一个料仓，物料实现充分通氧，打散，有利于发酵。

5）发酵仓内无其它机械搅拌等运动部件，仓体有效容积大，方便安装检测、曝气、吸气装置，并且使用稳定，不易损坏。

6）物料入仓、换仓、出仓共用一套输送系统，设备利用率高，投资省；输送系统采用通用设备，易维护，易操作，方便采购。

7）系统方便实现模块化，标准化，自动化，模块化系统可以根据实际要求扩张，进而达到更大的生产量。

2 生产线设备

密封塔式堆肥发酵设备及其主要组成部件见图2和表1。

图2 塔式堆肥发酵设备示意图

表1 塔式堆肥发酵设备主要组成部件

3 结束语

畜禽粪便塔式堆肥发酵无害化处理成套设备自研制以来已在广东温氏集团等多家养殖企业推广应用。该设备利用生物技术与工程技术相结合，解决畜禽粪便的发酵腐熟时间长、发酵不均匀的问题，防止二次污染产生，达到畜禽粪便高效无害化处理的目的。降低环境污染，合理利用畜禽粪便转化成有机肥，实现农业增产增收，变废为宝。形成了“养殖—粪污—有机肥料—优质农产品”的生态农业发展路线，改变过去以牺牲环境为代价的生产发展模式。该设备的成功应用，将带动较大范围的环境治理，可以大量解决有机肥料供应问题，为当地绿色有机农产品生产奠定基础，根本解决现存污染问题，综合效益明显。

Tower-composting Technology And Equipment For Harmless Treatment On Livestock And Poultry Manure

Wei Jianji,Zeng Qingdong,Huang Jiwen
（Guangdong Institute of Modern Agricultural Equipment,Guangzhou 510630,China）

Seal tower-composting system is suitable for livestock manure treatment on livestock farms.It uses the tower body sealing and heat insulation,through high temperature aerobic fermentation,make full use of biological fermentation heat, The wet manure can be quickly harmless treatment with deinsectization,sterilization, deodorization and moisture evaporation,reach the relevant standard of organic fertilizer,to achieve turning waste into treasure,And in this process will not produce waste water,waste gas,no secondary pollution to the environment.

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韦建吉（1970-），男，壮族，广西人，高级工程师，主要从事复混肥、有机肥、农业废弃物资源化处理工艺及设备的研究开发工作。