CN103483025B - 养殖废弃物和农林废弃物密闭好氧制生物有机肥工艺 - Google Patents

养殖废弃物和农林废弃物密闭好氧制生物有机肥工艺 Download PDF

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Abstract

养殖废弃物和农林废弃物密闭好氧制生物有机肥工艺，包括以下步骤：（1）、收集养殖废弃物和农林废弃物，并将两者搅拌混合，使混合物的含水率控制至55%-65%；（2）、将混合物进行一次好氧发酵；（3）、接着将混合物进行二次好氧发酵，混合物的含水率降至30%以下；（4）、对混合物进行粉碎和筛分，制成有机肥；（5）、将筛分后的有机肥均质储存；（6）、将有机肥包装、出库。本发明的工艺简单、处理量大、发酵周期较短、物料发酵程度均匀、处理效果好、自动化程度高、处理成本较低，一次好氧发酵和二次好氧发酵处理均是全封闭运行，处理过程无异味，将农业废弃物化废为宝，生产出极有市场价值的有机肥和液态菌肥。

Description

养殖废弃物和农林废弃物密闭好氧制生物有机肥工艺
技术领域
本发明属于垃圾处理技术领域，尤其涉及一种养殖废弃物和农林废弃物密闭好氧制生物有机肥工艺。
背景技术
改革开放以来，我国农村经济取得了长足的发展。但由于传统粗放的农村经济发展模式根深蒂固的影响，农民对环境的认识还没有得到根本的转变，许多环境问题日趋严重，农村生态环境令人担忧。加之，广大农村无法与城市享受同等程度的关注，农业废弃物的垃圾处理问题更是得不到有效的解决，农村甚至成为城市垃圾的消化地，环境不断恶化，与***新农村建设提出的“村容整洁”目标相去甚远。
农业废弃物主要是养殖废弃物和农林废弃物，其中养殖废弃物主要包括牲畜和家禽粪便以及栏圈铺垫物等；农林废物主要包括农田和果园残留物，如秸秆、残株、杂草、落叶、果实外壳、藤蔓、树枝和其他废物。
大型畜牧场和以舍饲方式大规模饲养家禽家畜的场所都排放大量的粪便以及畜栏、禽舍的铺垫物,如果注意农牧业结合,就可成为一项重要的有机肥源;如果不加处理排入环境，就会污染环境。例如未经处理的粪便排入江河湖泊，会使水质污浊,生化需氧量(BOD)负荷增加，形成厌氧腐化或富营养化现象，威胁鱼类、贝类和藻类的生存；也会传染疾病，影响居民健康。如果灌溉用水受到农业废弃物的严重污染，会使水中的氨氮和蛋白氮含量过高，从而造成水稻徒长、倒伏、晚熟或不熟；此外,还可能使地下蓄水层中有过量的硝酸盐,或者使周围环境孳生大量苍蝇和其他害虫。
我国是一个农业大国,随着农业生产水平和农民生活水平的不断提高,对原来用作肥料和燃料的农业废弃物的利用越来越少,因此农业废弃物越来越多。我国已成为世界上农业废弃物产出量最大的国家,其中农作物秸秆年产量达5亿t (干质量)，可供青贮的茎叶等鲜料约10亿t，锯末、刨花等林业废弃物16 000万t，畜禽粪便排放量134亿t，城市垃圾7万t以上。随着工农业生产的迅速发展和人口的增加,这些废弃物以年均5%～10%的速度递增。这其中大部分废弃物被当作垃圾丢弃或排放到环境中,造成可利用资源的浪费和对生态环境的污染。
目前，农业废弃物资源利用中存在以下主要问题：
1、农业废弃物资源总量不清
中国每年到底产生多少农业废弃物，这些废弃物呈怎样的分布利用状况如何，对环境造成多大影响，没有准确的数据和记录，现有的来自不同部门的数据出入很大，真伪难辨。
2、重视程度不够,缺乏相关政策法规
国家目前没有完整的农业废弃物利用的专门法律法规农业，主管部门只重视“肉、蛋、奶”等农产品的生产，不重视农业废弃物的利用。即便在当前注重环境保护和食品安全的大背景下，对农业废弃物的处理和资源化利用也没摆在应有的位置。现有的农业废弃物的管理体制和相关标准可操作性差,更谈不上预警、监测体系。
3、农业废弃物利用技术落后，利用率低
虽然我国农业废弃物利用有着悠久的历史，但是创新性技术少，推广价值不高，农业废弃物的利用率很低。比如秸秆的利用，大多数还是采用直接燃烧供热或者还田的方式,缺乏先进的利用技术。
4、农业废弃物转化产品单一，商品价值低
农业废弃物产品开发缺乏主攻方向，品种单一，质量不高，商品价值低。比如畜禽粪便的利用，大多数采用烘干后直接肥料施用的方式，缺乏对其有效营养价值的分析利用，没有形成创新型的肥料产品。
因此，如何合理利用农业废弃物资源,真正实现农业废弃物变“废”为“宝”，对缓解我国资源和能源压力，保护生态环境，促进农业的可持续发展具有重大意义。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种工艺简单、变废为宝、科学环保的养殖废弃物和农林废弃物密闭好氧制生物有机肥工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：养殖废弃物和农林废弃物密闭好氧制生物有机肥工艺，包括以下步骤，
（1）、收集养殖废弃物和农林废弃物，对于含水率大于70%的养殖废弃物先进行离心脱水和暂存，含水率小于70%的养殖废弃物直接暂存，然后再将养殖废弃物和农林废弃物进行搅拌混合，使混合物的含水率控制至55%-65%；
（2）、将混合物输送到密闭卧式双层筒体好氧发酵罐内进行一次好氧发酵，同时向密闭卧式双层筒体好氧发酵罐内供气，一次好氧发酵的温度为65℃-75℃；
（3）、接着将混合物输送到密闭卧式好氧发酵罐内进行二次好氧发酵，同时向密闭卧式好氧发酵罐内供气，二次好氧发酵温度为50℃-60℃，二次好氧发酵完成后，混合物的含水率降至30%以下；
（4）、对混合物进行粉碎和筛分，制成有机肥，有机肥的粒度大小不大于0.5cm；
（5）、将筛分后的有机肥均质储存；
（6）、将有机肥包装、出库。
所述步骤（1）中的农林废弃物在搅拌混合前依次进行铡切、烘干、粉碎、暂存工序。
将步骤（1）中养殖废弃物在堆放过程中自然渗出的废水、离心脱水工序产生的废水以及步骤（2）中一次好氧发酵后的排出的废水通过渗滤液收集装置输送到厌氧发酵罐内，厌氧发酵后产生沼渣、沼液和沼气，将沼渣、沼液和沼气分离。
将沼渣输送到步骤（1）中含水率大于70%的养殖废弃物的离心脱水工序中，沼渣重新利用。
沼气的一部分提纯后装罐销售，另一部分燃烧为农林废弃物的烘干工序提供热能。
将沼液进行曝气后加菌种培养3-5天，制成液态菌肥。
将养殖废弃物在堆放暂存过程中自然释放的废气、离心脱水释放的废气、渗滤液收集装置释放的废气以及在搅拌混合工序中的废气收集到废气收集装置中；所述步骤（2）、（3）中将发酵过程中排出的废气通过排气装置也收集到废气收集装置中，再将废气收集装置中的废气通过生物滤床除臭装置进行废气处理，达标后排到大气中。
所述一次好氧发酵的温度为70℃，二次好氧发酵温度为55℃。
所述养殖废弃物和农林废弃物三者搅拌混合后的含水率为60%。
所述有机肥的粒度大小为0.2cm。
采用上述技术方案，对于养殖废弃物的含水率大于70%的要先进行离心脱水使含水率降至70%，农林废弃物需要进行铡切、烘干、粉碎后再与养殖废弃物搅拌混合，混合物经过一次好氧发酵、二次好氧发酵后水分含量被降低至30%以下，再次粉碎筛分后成为有机肥。各个工序中所产生的废气经负压收集并除臭后排放到大气中。一次好氧发酵后的废水、养殖废弃物暂存自然释放的废水以及离心脱水工序中释放的废水用于制取沼气和沼液，一部分沼气提纯后装罐用于销售，一部分沼气燃烧用于农林废弃物的烘干，沼液被曝气后加入菌种培养用于制取液态菌肥，沼渣再重新离心脱水、搅拌混合后再次利用。本发明中的含水率、温度、有机肥粒度大小等参数均为制取有机肥的必要条件和最佳选择。
本发明中制取有机肥最主要的是一次好氧发酵和二次好氧发酵工序，这两道工序决定了所制取有机肥的质量，一次好氧发酵所用的密闭卧式双层筒体好氧发酵罐（专利申请号为2013103484863）为本申请人于2013年8月12日申请的发明专利，二次好氧发酵所用的密闭卧式好氧发酵罐（专利申请号为2013102974850）本申请人于2013年7月16日申请的发明专利。因此，密闭卧式双层筒体好氧发酵罐和密闭卧式好氧发酵罐的具体构造及使用过程就不再详细阐述。由于采用了密闭卧式双层筒体好氧发酵罐进行一次好氧发酵和采用密闭卧式好氧发酵罐进行二次好氧发酵，这样不仅缩短了好氧发酵的时间，而且大大提高了有机肥的品质和肥效。
本发明的工艺简单、处理量大、发酵周期较短、物料发酵程度均匀、处理效果好、自动化程度高、处理成本较低，一次好氧发酵和二次好氧发酵处理均是全封闭运行，处理过程无异味，处理过程中产生的废气，经负压收集，通过生物滤床处理，达标排放，对周边环境不产生负面影响，将农业废弃物化废为宝，生产出极有市场价值的有机肥和液态菌肥，将农业废弃物化废为宝，生产出极有市场价值的有机肥和液态菌肥，也避免了农业废弃物对环境和人体所可能造成的威胁，从而实现农业废弃物的无害化、资源化利用。
本发明科学有效地将养殖废弃物和农林废弃物加工转化为有机肥和液态菌肥，对充分合理利用农业生产和生活资源、减少农业污染、改善农村生态卫生环境并应对日益严峻的资源和能源危机。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的养殖废弃物和农林废弃物密闭好氧制生物有机肥工艺，包括以下步骤，
（1）、收集养殖废弃物和农林废弃物，对于含水率大于70%的养殖废弃物先进行离心脱水和暂存，含水率小于70%的养殖废弃物直接暂存，然后再将养殖废弃物和农林废弃物进行搅拌混合，使混合物的含水率控制至55%-65%，优选60%；
（2）、将混合物输送到密闭卧式双层筒体好氧发酵罐内进行一次好氧发酵，同时向密闭卧式双层筒体好氧发酵罐内供气，一次好氧发酵的温度为65℃-75℃，优选70℃；
（3）、接着将混合物输送到密闭卧式好氧发酵罐内进行二次好氧发酵，同时向密闭卧式好氧发酵罐内供气，二次好氧发酵温度为50℃-60℃，优选55℃，二次好氧发酵完成后，混合物的含水率降至30%以下；
（4）、对混合物进行粉碎和筛分，制成有机肥，有机肥的粒度大小不大于0.5cm，优选0.2cm；
（5）、将筛分后的有机肥均质储存；
（6）、将有机肥包装、出库。
步骤（1）中的农林废弃物在搅拌混合前依次进行铡切、烘干、粉碎、暂存工序。
将步骤（1）中养殖废弃物在堆放过程中自然渗出的废水、离心脱水工序产生的废水以及步骤（2）中一次好氧发酵后的排出的废水通过渗滤液收集装置输送到厌氧发酵罐内，厌氧发酵后产生沼渣、沼液和沼气，将沼渣、沼液和沼气分离。
将沼渣输送到步骤（1）中含水率大于70%的养殖废弃物的离心脱水工序中，沼渣重新利用。
沼气的一部分提纯脱硫后装罐销售，另一部分燃烧为农林废弃物的烘干工序提供热能。
将沼液进行曝气后加菌种培养3-5天，制成液态菌肥。
将养殖废弃物在堆放暂存过程中自然释放的废气、离心脱水释放的废气、渗滤液收集装置释放的废气以及在搅拌混合工序中的废气收集到废气收集装置中；所述步骤（2）、（3）中将发酵过程中排出的废气通过排气装置也收集到废气收集装置中，再将废气收集装置中的废气通过生物滤床除臭装置进行废气处理，达标后排到大气中。
本实施例并没有对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.养殖废弃物和农林废弃物密闭好氧制生物有机肥工艺，其特征在于：包括以下步骤，
（1）、收集养殖废弃物和农林废弃物，对于含水率大于70%的养殖废弃物先进行离心脱水和暂存，含水率小于70%的养殖废弃物直接暂存，然后再将养殖废弃物和农林废弃物进行搅拌混合，使混合物的含水率控制至55%-65%；
（2）、将混合物输送到密闭卧式双层筒体好氧发酵罐内进行一次好氧发酵，同时向密闭卧式双层筒体好氧发酵罐内供气，一次好氧发酵的温度为65℃-75℃；
（3）、接着将混合物输送到密闭卧式好氧发酵罐内进行二次好氧发酵，同时向密闭卧式好氧发酵罐内供气，二次好氧发酵温度为50℃-60℃，二次好氧发酵完成后，混合物的含水率降至30%以下；
（4）、对混合物进行粉碎和筛分，制成有机肥，有机肥的粒度大小不大于0.5cm；
（5）、将筛分后的有机肥均质储存；
（6）、将有机肥包装、出库；
所述步骤（1）中的农林废弃物在搅拌混合前依次进行铡切、烘干、粉碎、暂存工序；
将步骤（1）中养殖废弃物在堆放过程中自然渗出的废水、离心脱水工序产生的废水以及步骤（2）中一次好氧发酵后的排出的废水通过渗滤液收集装置输送到厌氧发酵罐内，厌氧发酵后产生沼渣、沼液和沼气，将沼渣、沼液和沼气分离；
将沼渣输送到步骤（1）中含水率大于70%的养殖废弃物的离心脱水工序中，沼渣重新利用；
沼气的一部分提纯后装罐销售，另一部分燃烧为农林废弃物的烘干工序提供热能；
将沼液进行曝气后加菌种培养3-5天，制成液态菌肥。
2.根据权利要求1所述的养殖废弃物和农林废弃物密闭好氧制生物有机肥工艺，其特征在于：将养殖废弃物在堆放暂存过程中自然释放的废气、离心脱水释放的废气、渗滤液收集装置释放的废气以及在搅拌混合工序中的废气收集到废气收集装置中；所述步骤（2）、（3）中将发酵过程中排出的废气通过排气装置也收集到废气收集装置中，再将废气收集装置中的废气通过生物滤床除臭装置进行废气处理，达标后排到大气中。
3.根据权利要求1所述的养殖废弃物和农林废弃物密闭好氧制生物有机肥工艺，其特征在于：所述一次好氧发酵的温度为70℃，二次好氧发酵温度为55℃。
4.根据权利要求1所述的养殖废弃物和农林废弃物密闭好氧制生物有机肥工艺，其特征在于：所述养殖废弃物和农林废弃物二者搅拌混合后的含水率为60%。
5 根据权利要求1所述的养殖废弃物和农林废弃物密闭好氧制生物有机肥工艺，其特征在于：所述有机肥的粒度大小为0.2cm。
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