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1、好氧堆肥工程装备技术与应用,广东省现代农业装备研究所广东弘科农业机械研究开发有限公司2016.11 济南,曾庆东 高级工程师,目录：,一、概述,二、好氧堆肥工程设计,三、好氧堆肥工程的发酵设备,四、堆肥工程设备化,五、堆肥工程技术应用案例,一、概述,堆肥是有机废弃物实现无害化处置和资源化利用的重要技术手段。堆肥过程中，有机废弃物经过微生物的分解、合成，形成稳定的腐殖质类物质（有机肥料），达到无害化和资源化的目的。其中好氧堆肥是指在一定的水分、C/N比、通风等人工可控的条件下，通过好氧微生物的作用，实现固体废弃物稳定化的一种技术方法，是一种有机肥料的生产方式。堆肥化的产物就称为堆肥。 由于好氧堆
2、肥过程能提供杀灭病原体所需要的热量，所以也是一种固体有机废弃物的无害化处理方式。 好氧堆肥工艺成熟稳定，它利用了微生物和生物质能源，符合生态学效应，经济有效，能节省投资和运行费用，适用于各种规模的有机固废处理项目，因而得到蓬勃发展。,一、概述好氧堆肥系统原理图,一、概述堆肥原料,好氧堆肥工艺广泛适用于固体有机废弃物： 1、农业生产各环节的废弃物，包括养殖业的各种畜禽粪便、废弃动物尸体、发酵床渣、种植业的秸杆、谷壳、蔬果残渣等； 2、园林绿化业的落叶、修剪枝叶、花卉残体、水草等； 3、加工业的食品残渣、蘑菇渣、酒渣、豆渣、糖厂滤泥等； 4、建筑家居业的木屑、树皮等。 5、居民生活的干净厨余等；各
3、种材料都是优良的堆肥原料或辅料，资源巨量，潜力无限。,一、概述各种的堆肥原料图片,一、概述堆肥产品,堆肥产品用途广泛，可直接用作土壤改良剂，也可作为生产商品有机肥、生物有机肥和有机无机复混肥、复合微生物肥料的原材料，以及作为鱼塘水体调理剂。堆肥产品依照其用途，应符合相关的产品质量标准。堆肥的原料大多为有机废弃物，产品需要满足其相关环保标准，如堆肥卫生标准、堆肥农用标准，保证对环境无害。,主要考虑的几个要素：1、原料：各式各样，来源广泛； 要建议用户分析原料的养分含量，判断其经济价值。2、产品：比如土壤调理剂、生物菌肥等，不同产品对原料种类、原料处理、堆肥过程控制、产品加工、成品贮存的要求是不一
4、样的，也就有不同的工艺选择和设计要求。 用户根据市场需求进行产品规划。3、生产规模：设备规格选型；原料、成品贮存区设计；生产区的物流设计。 根据原料来源、成品产量规划确定。4、相关法律、法规：主要是消防、环保（二次污染控制）等标准。5、用户其它要求：生产线自动化水平、设施防腐要求（使用寿命）等。,二、好氧堆肥工程设计,以上要求中，对设计者而言，用户需求是核心。厂区、设施、设备的规划主要根据用户的产品规划来设计。选择合理的堆肥工艺，精心规划生产流程，才能高效地把有机废弃物转化为有机肥料。,1、堆肥生产工艺是根据原料情况、产品规划来选定的。它确定了原料处理、产品生产的总体流程，包括工艺配方、工艺过
5、程、工艺参数和生产方法等要素。2、按堆肥生产工艺要求，开始设计生产流程，即分解成各个生产工序。3、规划完成工序的方法、设施、设备及人员配置。,二、好氧堆肥工程设计生产工序设计,二、好氧堆肥工程设计生产工序及设备、设施,二、好氧堆肥工程设计发酵工段的工序选择,发酵工段是好氧堆肥工程的核心部分。这个工段关键是运用各种手段，包括设计堆肥工艺配方，发酵过程的通风、翻拌、加温、降温、加水、加干料，都是为了创造和维持一个适宜微生物生长、繁殖的条件，也可以说是建设一个“养”微生物的系统。,生产企业需要根据自己的情况，来选择“粗养还是精养”。,发酵工段的工艺流程规划：,堆肥企业应该规划建设具备合理、有效的设施
6、，生产安全、卫生的堆肥产品；简单的流程可以通过发酵配方、添加特定的微生物制剂等手段达到要求。,三、好氧堆肥工程设计发酵工段的分类,好氧发酵工段有各种模式，都是根据原料、生产规模、场地、环保要求、自动化水平、投资等条件，来设计维持堆体的好氧状态，以满足定向微生物的稳定繁殖。 堆肥系统类型一般根据堆料（垛）形态和翻拌形式，分为静态堆垛发酵、条垛翻堆发酵、槽式堆垛翻堆发酵、搅拌式容器发酵。,三、好氧堆肥工程的发酵设备静态垛堆发酵设备,上述各子系统组成完整的膜覆盖静态垛堆发酵系统，在系统内部形成密闭的小环境，堆体中的微生物在合适的环境下（合理的C/N比，适合的含水率，充足的氧气）非常活跃，能高效地分解
7、有机物，降低臭气浓度，最终形成充分好氧发酵的堆肥成品。,三、好氧堆肥工程的发酵设备静态垛堆发酵设备,三、好氧堆肥工程的发酵设备条垛堆肥设备,三、好氧堆肥工程的发酵设备槽式堆肥设备,三、好氧堆肥工程的发酵设备容器式堆肥设备,翻堆机在堆肥生产中的作用： 搅拌物料：通过翻抖物料，使上层、下层的物料强制混合，实现堆体物料均一化；调节料堆的温度：在翻堆机作业中，物料与大量新鲜空气充分接触、混合，一方面降低料堆温度，另一方面有助于好氧微生物活跃生热，维持在设定的温度范围。改善料堆的通透性：通过翻堆，防止物料因堆积原因产生板结问题，保持料堆蓬松，有适宜的孔隙度，并防止堆体内部形成短路风道。调节料堆的水分：通
8、过翻堆，促进水蒸气强制性挥发。实现堆肥工艺的特殊要求：破碎原料；保持堆体形状；实现料堆定量移位等。,发酵工段需要应用各种有效的装备，来调控发酵参数。应用翻堆机对发酵堆体进行操作，是最通用、有效的手段。,三、好氧堆肥工程的发酵设备翻堆机作用,链板式翻堆机工作示意图,链板式翻堆机： 链板式翻堆机构类似一台移动的链板输送机，有独特的多齿链板。在翻堆过程中，翻堆机沿隔墙轨道前行作业，多齿链板可以把底层物料掏空送走，上层物料会不停跌落到倾斜的链板输送头上，物料会在输送过程中打散、混合，翻过输送头向后散落，产生定量位移，使物料在槽内有规律、等距离后移，从而形成了一种定时翻堆、定距移位的标准好氧发酵机制。
9、由于翻拌工作面宽，动作柔和，所以工作效率高、能耗少。,链板式翻堆机集搅拌、移料功能于一体，用于槽式好氧堆肥生产的发酵工序。,三、好氧堆肥工程的发酵设备链板式翻堆机,三、好氧堆肥工程的发酵设备链板式翻堆机,采用链板式翻堆机带来的进料、出料方式变化： 采用链板式翻堆机后，由于翻堆机在翻堆过程中，定距离向后移动物料，这样发酵车间就可以分成投料区、发酵区、出料区（附图）。发酵物料经初处理后，只需运送到投料区即可，这不同于其它全进全出的发酵模式需用铲车布料至整个发酵区。 即：布料方式从面(原料仓库)面（发酵车间）改为面（原料仓库）线（发酵槽进料端），这就为自动布料系统设计提供了方便。我们通过架空皮带机、
10、移动皮带机等组成布料系统，就可以很方便地实现将搅拌后的原料布置到投料区的功能。 同样，发酵完成后，物料已移位到发酵槽的出料口，铲车不用深入槽内收集成熟料，直接从出料口铲走到下一个生产车间，也可能通过皮带系统接料到下一个工序。,三、好氧堆肥工程的发酵设备应用链板翻堆机的典型堆肥工厂,三、好氧堆肥工程的发酵设备链板式翻堆机,三、好氧堆肥工程的发酵设备链板翻堆机工作车间,三、好氧堆肥工程的发酵设备链板翻堆机工作车间,链板式翻堆机具有的定量移位的功能，实现发酵翻堆作业和物料有序流动能同步进行，使堆肥生产的自动化、标准化程度大为提高，可以通过电动机械（皮带输送系统）组成自动化程度高、控制方便的物料流转系
11、统，减少铲车等运输车辆的使用，降低车间物料转运成本；发酵车间不用预留铲车工作空间和承载车辆的行走负荷，操作人员不用再进入发酵场，为密封发酵车间提供了条件，方便设计、安装环控装置，可以彻底改善车间工人的工作条件和周边环境。,三、好氧堆肥工程的发酵设备链板翻堆机工作特点小结,四、堆肥工程设备化,如图所示，标准的堆肥生产工艺包括原料预处理、配料、翻堆鼓风、环境控制等工序，各环节都需要有专业人员进行操控。一些小型的有机废弃物处理工程，比如农场式的养殖场、屠宰加工厂等企业，有机废弃物数量不足以支撑建设一个能盈利的有机肥料厂，又必须解决废弃物处理问题，选择一体化的发酵设备可以解决传统堆肥方法存在的辅料多、
12、工艺复杂、占地面积大、废气处理难的问题。 一体化的发酵设备集成了生物发酵、设备工程等多项技术和系统，适合于小型的有机废弃物处理工程。 今天土地成本、人力成本在生产建设中占比越来越重，工程设备化提高了堆肥工程的机械化、自动化水平，将会成为越来越多厂家的选择。,堆肥工程设备化是指将堆肥处理工艺物化到一台设备上，即将复杂的固废堆肥工艺流程原料传送、贮存、搅拌发酵、鼓风曝气与排湿除臭等工序物化到一台设备中，实现堆肥系统设备化。 即所说的一台设备=一个工厂，不用另建厂房。设备集原料处理、贮存、发酵、除臭于一身，不需要另设原料贮存、辅料调配、熟化垛堆等工序，工艺简单，使用方便； 设备尽量应用自动化、智能化
13、控制技术，实现设备操作简单化、处理高效化、系统环保化。,堆肥工程设备化在技术上并不复杂，关键在于设备的可靠性。由于设备的工作对象是固体有机废弃物，生产过程产生的各种成分对钢材有较强的腐蚀性，而一台设备由于容积大，造价不菲。所以要求设备工作可靠，从结构设计、材料选择、制造工艺都要保证设备的耐用性。,容器式堆肥设备就是发酵工程设备化最好选择。,目前发达国家对环保设施的要求：高度化、集约化、长寿命化。也就是设备占地少、操作简单、可靠耐用，也体现设备设计、制造上的环保、循环理念。,四、堆肥工程设备化,它是一台立式密闭式发酵机，内部附有可以输送空气和进行搅拌的搅拌叶片。,工作原理：在好氧条件下，通过好氧
14、菌的作用，分解畜禽粪便等有机废弃物，同时蒸发掉有机废弃物中的水分，使有机废弃物变为优质的有机肥。,四、堆肥工程设备化,仓贮式堆肥发酵系统包括混合装置、发酵仓、转仓输送系统、鼓风装置、发酵废气处理系统等组成。,整个生产过程是在高效可控的条件下进行，应用PLC控制技术，自动化程度高，并且模块化设计可以将生产线根据生产规模进行随意组合、扩充，满足固体发酵的自动化、规模化生产要求。,四、堆肥工程设备化,仓贮式堆肥发酵系统,加热式搅拌发酵机,四、堆肥工程设备化,立式发酵罐,以下以一个采用立式发酵工艺的堆肥工厂为例，介绍规范处理废弃物及一种较简易的有机肥生产的工艺。,五、好氧堆肥工程技术应用堆肥厂案例,密封式发酵塔,五、好氧堆肥工程技术应用堆肥厂案例,五、好氧堆肥工程技术应用堆肥厂案例,采用生物滴滤床除臭装置,五、好氧堆肥工程技术应用堆肥工厂案例,日常生产的各种数据、产品检测报告,工厂所需要的各样证书、许可证,
