在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,果樹(shù)落葉、作物秸稈、豆粕、棉粕以及蔓生作物莖葉等都被我們視作廢棄物,往往不能得到合理的處置;在養(yǎng)殖業(yè)中,動(dòng)物糞便是養(yǎng)殖污染的主力軍,對(duì)于養(yǎng)殖戶(hù)來(lái)說(shuō),糞便的處理被視作頭等難題;在工業(yè)生產(chǎn)中的酒糟、醋糟、糖渣等;居家生活的生活垃圾、廚余垃圾等;城市管理的河道污泥、下水道淤泥等,對(duì)環(huán)境造成的污染問(wèn)題已經(jīng)不得不引起我們的重視。
然而,在自然界中,遍及農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)以及日常生活的廢棄物本來(lái)是使土壤肥沃的寶貝,只是因?yàn)槲茨軐?duì)它們進(jìn)行妥善處理,使這些寶貝就變成了讓人厭惡的垃圾,原因就在于我們?nèi)鄙倭藢⑦@兩者連接起來(lái)的媒介——微生物。
動(dòng)物、植物、微生物,這三者是自然界能夠穩(wěn)定運(yùn)行三個(gè)主要的組成部分,缺少任何一部分,自然界的循環(huán)都會(huì)被破壞,而我們現(xiàn)在所處困境的根本原因就在于缺少了微生物,以至于循環(huán)被破壞,出現(xiàn)了很多的“垃圾”。
原料預(yù)處理包括固液分離、輔料粉碎以及對(duì)原料含水率、碳氮比、pH值的調(diào)整。好氧發(fā)酵環(huán)節(jié)包括翻拋、通風(fēng)等措施,對(duì)原料起到補(bǔ)充氧氣、控制溫度、散發(fā)水分和恢復(fù)孔隙率的作用。制粒成型是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,圍繞制粒成型這一核心,前有粉碎、配料、混合等工序,后有烘干、篩分、冷卻等工序。原料預(yù)處理主要是制備滿(mǎn)足好氧發(fā)酵要求的發(fā)酵原料。其主要過(guò)程包括畜禽糞便的固液分離、輔料的粉碎和各種原料的混合配比。
固液分離設(shè)備
堆肥處理的原料是固體糞便。固體糞便的來(lái)源為干清糞和通過(guò)固液分離方法從“水泡糞”中分離出的固體物。要實(shí)現(xiàn)固液分離,應(yīng)用*廣泛、分離效果*好的是機(jī)械分離。機(jī)械分離設(shè)備可分為篩分分離、離心分離、壓濾分離和螺旋擠壓分離4種類(lèi)型。
1)篩分分離機(jī)械:用于畜禽糞便分離的篩分機(jī)械主要有斜板篩和振動(dòng)篩。篩條截面形狀為楔形的斜板篩,用于糞便分離具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不堵塞等特點(diǎn)。但固體物質(zhì)去除率較低,一般小于25%。
2)離心分離機(jī)械:用于畜禽糞便的離心固液分離機(jī)主要有過(guò)濾離心機(jī)和臥式螺旋離心機(jī)。離心分離機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是分離速度快、分離效率高;缺點(diǎn)是投資大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗高。
3)壓濾分離機(jī)械:壓濾機(jī)具有處理能力大、操作管理簡(jiǎn)便、濾餅含水率低、無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。由于其是利用濾帶使固液分離,為防止濾帶堵塞,需高壓水不斷沖刷,增加污水處理量,成本高。
4)螺旋擠壓分離機(jī)械:螺旋擠壓分離機(jī)是一種相對(duì)較為新型的固液分離設(shè)備,是目前畜禽糞便固液分離應(yīng)用*廣的一種設(shè)備。其缺陷為在分離前需將原糞水用攪拌器攪拌均勻,從而使糞水中大量的固態(tài)有機(jī)物溶解在水中,使得廢水的后處理變得異常困難,*終處理出水難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)現(xiàn)有存在的一些不足,可研究設(shè)計(jì)新型固液分離機(jī),完善分離機(jī)構(gòu),防止糞液直接沖入分離系統(tǒng),增強(qiáng)篩網(wǎng)的防堵性,極大提高設(shè)備的工作效率和分離成效,降低固體含水率。
畜禽糞便加工有機(jī)肥一體化設(shè)備工藝圖
粉碎設(shè)備
畜禽糞便的發(fā)酵工藝要求需要加入一定的輔料(秸稈、樹(shù)枝、稻殼、玉米芯等)。為了得到適宜好氧堆肥發(fā)酵的輔料粒徑,需要對(duì)輔料進(jìn)行粉碎處理,所以就需要用到粉碎設(shè)備。
現(xiàn)有常用物料粉碎的設(shè)備主要有三種:錘片粉碎機(jī)、大小型鍘草機(jī)、樹(shù)枝粉碎機(jī)。錘片粉碎機(jī)通用性好,工作時(shí)物料由進(jìn)料口進(jìn)入粉碎室,首先由高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)錘片對(duì)其進(jìn)行打擊、搓擦,而后進(jìn)一步受到圍繞粉碎室設(shè)置的篩片、齒板的撞擊與搓擦作用,實(shí)現(xiàn)粉碎加工,當(dāng)物料的粒度小于篩片篩孔直徑時(shí)透過(guò)篩片由出料口排出。糧食加工后的廢棄物,如稻殼、玉米芯等可通過(guò)錘片粉碎機(jī)就能達(dá)到滿(mǎn)意的效果。鍘草機(jī)由電機(jī)或內(nèi)燃機(jī)作為配套動(dòng)力。將動(dòng)力傳遞給主軸,主軸另一端的齒輪通過(guò)齒輪箱、萬(wàn)向節(jié)等將經(jīng)過(guò)調(diào)速的動(dòng)力傳遞給壓草輥,當(dāng)待加工的物料進(jìn)入上下壓草輥之間時(shí),被壓草輥夾持并以一定的速度送入鍘切機(jī)構(gòu),經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)的刀具切碎后經(jīng)出草口拋出機(jī)外。作物收割后的秸稈,由于其含長(zhǎng)纖維,可通過(guò)鍘草機(jī)切斷粉碎,獲得滿(mǎn)意的粒徑大小。樹(shù)枝粉碎機(jī)利用活動(dòng)齒盤(pán)和固定齒盤(pán)間的高速相對(duì)運(yùn)動(dòng),被粉碎物經(jīng)齒沖擊、摩擦及物彼此間沖擊等綜合作用獲得粉碎,被粉碎物可直接由主機(jī)磨腔中排出,粒度大小通過(guò)更換不同孔徑的網(wǎng)篩獲得。各種木材、木材下腳料、樹(shù)枝樹(shù)杈等可通過(guò)樹(shù)枝粉碎機(jī)達(dá)到粉碎的目的。
粉碎設(shè)備的改進(jìn)可以從合理優(yōu)化定刀的切削角度,優(yōu)化刀盤(pán)切削速度、刀片參數(shù)及刀盤(pán)上刀片和錘片的布置入手,使粉碎機(jī)構(gòu)能對(duì)多樣性的物料進(jìn)行快速切削及揉搓。同時(shí)加大對(duì)進(jìn)料機(jī)構(gòu)的研究,解決進(jìn)料困難,不易進(jìn)入粉碎腔的問(wèn)題。
有機(jī)肥原料專(zhuān)用粉碎機(jī)
混合設(shè)備
混合是指將固體糞便、輔料和各種調(diào)理劑按照預(yù)先設(shè)定的配方比例均勻混合的過(guò)程。對(duì)原料進(jìn)行預(yù)混合,可以使堆體內(nèi)各處均達(dá)到要求的碳氮比,確保微生物存活繁衍。根據(jù)被混合物料的性質(zhì),宜采用雙軸無(wú)重力式混合機(jī)。該機(jī)臥式筒體內(nèi)裝有雙軸旋轉(zhuǎn)反向的槳葉,槳成一定角度將物料沿軸向、徑向循環(huán)翻攪,使物料迅速混合均勻。減速機(jī)帶動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)速度與槳葉的結(jié)構(gòu)會(huì)使物料重力減弱,即使物料有比重、粒徑的差異,在交錯(cuò)布置的攪拌葉片快速劇烈的翻騰拋灑下,也能達(dá)到很好的混合效果。如果該機(jī)能根據(jù)原料性質(zhì)自動(dòng)控制混合時(shí)間,就能取得更好的效果和效率。
發(fā)酵設(shè)備
條垛式發(fā)酵設(shè)備
條垛式發(fā)酵設(shè)備主要是指條垛式翻堆機(jī)。條垛式翻堆機(jī)是一種適用于條垛式發(fā)酵的翻拋設(shè)備,一般需要較大的場(chǎng)地。條垛式發(fā)酵是將物料堆放成一定高度的條垛,不需要建造發(fā)酵槽,通過(guò)條垛式翻堆機(jī)的翻拋?zhàn)饔茫瑢⒆匀伙L(fēng)從料堆兩側(cè)送入料堆,提供氧氣,實(shí)現(xiàn)堆肥發(fā)酵。條垛式翻堆機(jī)主要由翻拋裝置、行走驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)等組成,以?xún)?nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)為主。條垛式發(fā)酵因物料堆積高度低,升溫效果不好。由于室外堆積發(fā)酵,容易受季節(jié)和陰雨天影響。還有其尾氣污染、臭氣和滲水會(huì)帶來(lái)環(huán)保問(wèn)題。條垛式翻堆機(jī)比較適合粘緊物料的前處理,小規(guī)模生產(chǎn),農(nóng)場(chǎng)自用肥生產(chǎn),無(wú)固定生產(chǎn)場(chǎng)所或臨時(shí)生產(chǎn)用。
條垛式翻堆機(jī)應(yīng)在對(duì)堆料高度的自適應(yīng)方面加大研究,使設(shè)備具有自適應(yīng)控制功能,增強(qiáng)設(shè)備適應(yīng)物料的能力。由于是有人駕駛設(shè)備,應(yīng)配備帶空調(diào)、空氣過(guò)濾凈化系統(tǒng)的駕駛艙,利于改善工作環(huán)境。
槽式發(fā)酵設(shè)備
槽式發(fā)酵設(shè)備主要指槽式翻拋機(jī)。槽式翻拋機(jī)是一種與發(fā)酵槽相配套的翻拋設(shè)備。發(fā)酵槽兩側(cè)的頂部安裝有軌道,翻拋機(jī)可以在軌道上前后運(yùn)行。一般槽式翻拋機(jī)的配備是一機(jī)多槽,翻拋機(jī)在發(fā)酵槽之間的轉(zhuǎn)運(yùn)可以通過(guò)移行機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。槽式翻拋機(jī)主要由機(jī)架、翻拋裝置、行走機(jī)構(gòu)、電纜卷筒裝置、電控系統(tǒng)等組成,以電力驅(qū)動(dòng)為主。槽式發(fā)酵系統(tǒng)具有占地空間小、堆肥深度高(0.8~2.5 m)、升溫快和處理能力較大等優(yōu)點(diǎn)。槽式發(fā)酵過(guò)程中能夠保持、保證形成中溫-高溫-中溫-高溫交替的狀態(tài),有效縮短發(fā)酵周期。在翻拋機(jī)上設(shè)置了添加菌種的裝置,能在發(fā)酵過(guò)程中均勻的按比例噴灑。同時(shí)可在槽底鋪設(shè)通風(fēng)管,增加通氣量。還有設(shè)備使用電力,無(wú)尾氣污染,臭氣和滲水也可以有效控制。槽式翻拋機(jī)適用于精細(xì)化規(guī)模化生產(chǎn),利于生產(chǎn)管理和生產(chǎn)成本的控制。槽式翻拋機(jī)可在行走安全性、翻拋系統(tǒng)的可靠性、對(duì)堆肥物料的適應(yīng)性和運(yùn)行的自動(dòng)化程度等方面進(jìn)行改進(jìn)研究。生產(chǎn)出產(chǎn)品效率高,運(yùn)行平穩(wěn)可靠,堅(jiān)固耐用,翻拋均勻,受到市場(chǎng)好評(píng)的翻拋機(jī)。