有機肥生產(chǎn)工藝

一、 概述

隨著養(yǎng)殖行業(yè)的迅速發(fā)展，畜禽糞便的污染也日趨嚴重，要想有效的解決上述問題，應(yīng)該變廢為寶，進行無害化、資源化處理。畜禽糞便含有大量的有機質(zhì)等對作物的有益成分，是一種理想的有機肥原料，同時可以添加無機養(yǎng)分制作有機無機肥（既有有機的長效、又有無機的速效），也可以添加生物菌種制作生物有機肥，增加農(nóng)作物的抗病菌能力，提高對肥料養(yǎng)分的吸收能力，達到疏松土壤，提高土壤的保肥保水能力。

有機物料肥料化發(fā)酵技術(shù)是指在一定條件下通過微生物的作用，使有機物料不斷被降解和穩(wěn)定，并生產(chǎn)出一種適宜于土地利用的產(chǎn)品的過程。

有機物料肥料化發(fā)酵一般分好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵兩種。好氧發(fā)酵是在有氧情況下，有機物料在有益微生物作用下的分解過程，其代謝產(chǎn)物主要是二氧化碳、水和熱；厭氧發(fā)酵是在無氧條件下，有機物料在有益微生物作用下的分解，厭氧分解最后的代謝產(chǎn)物是甲烷、二氧化碳和許多低分子量的中間產(chǎn)物，有機酸等。厭氧發(fā)酵與好氧發(fā)酵相比較，單位質(zhì)量的有機質(zhì)降解產(chǎn)生的能量較少，而厭氧發(fā)酵通常容易發(fā)出臭味?；谶@些原因，幾乎所有的堆肥發(fā)酵工程系統(tǒng)都采用好氧堆制發(fā)酵。

有機物料堆制發(fā)酵是指在人工控制下，在一定的水分、C/N比、pH值、粒徑和通風(fēng)條件下，通過有益微生物的發(fā)酵作用，將有機物料轉(zhuǎn)化為肥料的過程。通過堆制發(fā)酵過程，有機物料從不穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的腐殖質(zhì)物質(zhì)，其堆制發(fā)酵后的產(chǎn)品不含病原菌，不含雜草種子，而且無臭無異味，無蠅蟲，呈現(xiàn)褐色或黑褐色，是一種良好的土壤改良劑和有機肥料。

有機物料堆制發(fā)酵成有機肥料施用在有許多好處。第一可以作為一種優(yōu)質(zhì)有機肥來源以保持和形成土壤腐殖質(zhì)，有效地土壤結(jié)構(gòu)和持水能力。第二，可降低植物病原菌，提高作物對病害的抵抗力。第三、含有許多有價值的營養(yǎng)元素，包括N、P、K和多種必要的中微量營養(yǎng)元素。

有機物料堆制發(fā)酵成有機肥料含有大量的有機質(zhì)、腐殖酸、呈有機態(tài)的養(yǎng)分、中微量元素和大量有益微生物。產(chǎn)品在改善植物根系環(huán)境，提高土壤活性，改善土壤理化性，緩解土壤板結(jié)，促進作物生長發(fā)育，促進作物早熟，使作物根系發(fā)達、莖粗、葉厚，抗旱、抗?jié)场⒖购?、抗倒伏、抗病蟲害能力增強，有明顯提高作物品質(zhì)，增產(chǎn)、增收效果。

二、本項目要求

以新鮮牛糞和牛糞沼氣發(fā)酵產(chǎn)生的沼渣為主原料，并添加糠醛渣、N/P/K、腐植酸等為輔料，在優(yōu)質(zhì)的微生物發(fā)酵菌種的作用下，經(jīng)發(fā)酵、烘干、造粒等工序生產(chǎn)農(nóng)林業(yè)所需的有機肥，達到年產(chǎn)不低于2萬噸有機肥的生產(chǎn)能力，設(shè)計能力為2.5萬噸，每年按300個生產(chǎn)日計算。

三、工藝說明

好氧堆制發(fā)酵過程一般分三個階段：起始階段、高溫階段和降溫熟化階段。參與過程的主要微生物種類是細菌、真菌以及放線菌。

1、起始階段  不耐高溫的微生物分解有機物中易講解的碳水化合物、脂肪等，同時釋放熱量使物料溫度上升，溫度可達40℃。

2、高溫階段   耐高溫的微生物迅速繁殖，在有氧的條件下，大部分能降解的蛋白質(zhì)，纖維等繼續(xù)被氧化分解，同時放出大量熱量，使物料溫度上升至60-70℃，這時病原菌和寄生蟲大數(shù)可被殺死。

3、降溫熟化階段   高溫階段必然造成微生物的死亡和活動減少，自然進入低溫階段。在這一階段，嗜熱性微生物有開始占據(jù)優(yōu)勢，對殘余難分解的有機物料做進一步的分解，但微生物活性普遍下降，堆體發(fā)熱量減少，溫度開始下降，有機物趨于穩(wěn)定化，需氧量大大減少，堆制發(fā)酵進入腐熟或后熟階段，形成腐殖質(zhì)。

四、 流程說明

由于糞便中一般含有大量未經(jīng)消化的粗纖維和病菌，必須處理后才能利用。目前比較行之有效的方式是采取發(fā)酵處理，既可以降解粗纖維，又可以利用發(fā)酵過程中產(chǎn)生的熱量殺滅病菌、去除水分。

糞便經(jīng)發(fā)酵后，有部分未發(fā)酵好的粗纖維及成塊物料，無法滿足生產(chǎn)工藝要求，必須經(jīng)過粉碎、篩分，無法粉碎的物料經(jīng)滾筒篩篩出，之后進行計量。雖然發(fā)酵后的物料含有一定的氮、磷、鉀等無機養(yǎng)分，但含量很低，作為肥料使用時仍需要添加一定的無機養(yǎng)分和其他添加劑，粉狀的N、P、K、填料（主要是粘結(jié)劑）等無機原料經(jīng)計量后與處理好的動物糞便同時進入臥式粉碎機進行破碎，此破碎機既可以粉碎已經(jīng)結(jié)塊的無機原料，又可以起到一定的混合作用。粉碎過的原料與配好的生物菌種（在此處添加生物菌種）同時進入雙軸攪拌機進行混合，混合好的粉狀成品直接進行包裝，如要做成顆粒經(jīng)皮帶輸送機送入盤式造粒機，在造粒機內(nèi)噴入水霧進行團粒法造粒。造粒之后的物料盡管大部分已形成顆粒，但此時顆粒水分高、強度低，無法滿足包裝運輸?shù)囊?，該物料?jīng)皮帶輸送機送至回轉(zhuǎn)式干燥機進行干燥?；剞D(zhuǎn)式干燥機是一內(nèi)部布滿升舉式抄板的回轉(zhuǎn)圓筒，在抄板的作用下，物料被揚起與熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)進行熱交換，尾氣通過尾氣處理裝置進行除塵、洗滌、放空。由于在添加生物菌種后為保證生物菌種的存活，故不能采取高溫干燥，必須走低溫大風(fēng)的路線，故本裝置采用二次干燥處理。出干燥機的物料經(jīng)篩分機進行篩分，大顆粒經(jīng)粉碎后與細粉通過返料皮帶進入造粒機，然后再次參與造粒過程。（篩分大顆粒和細粉可以起到降低冷卻機的負荷的作用）通過回轉(zhuǎn)式冷卻機進行冷卻處理，進一步提高顆粒強度、降低水分，之后經(jīng)過細篩，獲得成品。

在原料區(qū)域設(shè)置粉碎機及篩分機，保證篩分出產(chǎn)品的細度滿足生產(chǎn)顆粒有機肥料的要求。

有機顆粒肥

本生產(chǎn)線共八道工序，分別為：配料、破碎、造粒、干燥、篩分、冷卻、包裝。

1 配料

本裝置采用5臺計量皮帶秤，電腦控制進料量及配比。操作工只需將粉狀有機原料（發(fā)酵后添加完菌種）、NPK、填加劑、微量元素等投入計量皮帶的料斗，料斗進料口與地面平齊，即能降低了工人勞動強度，又減少了原料的二次輸送過程，而且物料均勻的進入造粒機穩(wěn)定了造粒狀態(tài)，因此在一定程度上提高了成球率，降低了生產(chǎn)成本。

2破碎

此工序選用立式粉碎機，立式粉碎機可以破碎原料中的大塊具有工作性能好、連續(xù)性強、易除塵等優(yōu)點，為造粒機改善了工作環(huán)境。

3造粒

在有機肥的生產(chǎn)中造粒方式的選擇非常重要。目前行業(yè)內(nèi)主要有圓盤、轉(zhuǎn)鼓、擠壓等多種方式，這幾種方式各有其優(yōu)缺點。圓盤造粒機的優(yōu)點是操作直觀、控制簡單，成球率高，返料少，設(shè)備易損件減少，維護量?。黄洳蛔阒幵谟趩螜C的處理量小。出于外觀質(zhì)量、節(jié)能等多方面考慮，本工藝選擇兩臺圓盤造粒機，并聯(lián)設(shè)置。

4.干燥

造粒之后的物料盡管大部分已形成顆粒，但此時顆粒水分高、強度低，無法滿足包裝運輸?shù)囊?，必須進行干燥處理?？紤]到本系統(tǒng)物料造粒時水分偏高，而成品要求水分較低，受物料性質(zhì)的限制，從造粒機出來的顆粒強度較小，干燥過程中必須盡可能的減小顆粒的破損，不能選擇大直徑的干燥機，因此本系統(tǒng)設(shè)置設(shè)置了兩臺回轉(zhuǎn)式干燥機。采用順流干燥，只對物料進行中溫強化干燥，以免出料時物料溫度過高，增加冷卻機的負荷，影響冷卻效果。

5篩分

烘干后的物料有粉狀物料和大顆粒的存在，用篩分機將大顆粒全部篩出，大顆粒經(jīng)粉碎機粉碎后與細粉通過返料皮帶機直接回到造粒機與原料混合后再次參與造粒。如此形成完整的生產(chǎn)循環(huán)，成品進入冷卻工序。

6冷卻

通過回轉(zhuǎn)式冷卻機進行冷卻處理，進一步提高顆粒強度、降低水分，在冷卻過程中由于物料和筒壁、抄板之間的摩擦，會不可避免的產(chǎn)生細粉，因此在冷卻機后端增加了一道滾筒篩，篩除細粉，保證了成品的質(zhì)量。此段工序細粉非常少，采用人工處理。

7 包裝

合格成品選用自動包裝機進行包裝，自動稱重、放料、縫包，計量準確、操作簡單，再次提高了工作效率。

五、發(fā)酵后達到的技術(shù)指標

該項目嚴格按《生產(chǎn)綠色食品的肥料使用準則》和生產(chǎn)有機食品要求進行研制。采用的肥料資源是準則中所規(guī)定的七大類26種之中的幾項，對環(huán)境和作物均不產(chǎn)生不良后果。

發(fā)酵后達到的技術(shù)指標：

1、該技術(shù)指標的準則是按作物專用定量施用配制，減少化肥對環(huán)境及作物的污染。

2、該技術(shù)指標是采用生物、有機、無機三結(jié)合配制，各發(fā)揮其特長。

1、該技術(shù)指標對作物無公害、無殘毒，符合綠色食品和有機食品肥料要求。

生物有機肥產(chǎn)品的技術(shù)指標

六、發(fā)酵有機肥成本概算：

說明：牛糞按每立方20元計算

      糠醛渣按每立方130元計算

      N/P/K按每1%50元計算

      工人工資每人每日100元計算

      每噸發(fā)酵成品需要發(fā)酵菌種20元

      5500卡的煤炭按850元/噸計算

      綜合生產(chǎn)成本約360-420元，銷售價格應(yīng)該在800-1100元，噸毛利在350-650元。