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纳米膜好氧发酵堆肥技术
向畜禽粪便中添生物腐熟菌剂,在纳米膜完全覆盖待处理畜禽粪便的条件下,膜内形成微正压的“人工小气候”,通过堆肥机PLC自动控制系统调控加热及强制通风过程,生物代谢能产生65℃以上高温灭菌杀虫,排出水蒸气、CO2等无害物质,截留臭气,实现好氧微生物高温发酵,将畜禽粪便中的有机固体转化成相对稳定的腐殖质状堆肥物质的处理技术。
适用范围:猪、牛、鸡、鸭、羊等不同种类粪便无害化处理及肥料化利用。
覆膜发酵也叫一次发酵,过程包括升温期、高温期、降温期。堆肥过程中,通过鼻闻判断堆肥发酵进行情况,若产生酸、臭等过度刺鼻气味,需及时调整含水量,使其发酵良好。
启动设备;温度、氧气浓度等传感器插入堆体中,连接控制系统。根据设备使用要求,启动堆肥机。若膜无法鼓起,需要查找相应原因,若膜鼓起时间较长,需通风20~24h。
覆膜;将纳米膜完全覆盖在堆体上,利用压边袋或其它方式压实纳米膜边缘,保持边缘不漏气。注:在堆肥发酵前7天保持边缘不漏气,待发酵后期(堆肥12-20天)无臭味、温度较高时,延长通风时间,可以根据情况,适当放气膜处理鼓起紧绷状态,跑水。
过程控制
利用堆肥设备调控堆肥参数,过程控制参数包括通风、温度以及氧气浓度。
1.温度控制。发酵过程中,测定堆层温度的变化情况。堆体发酵温度应控制在55℃~70℃,当堆体温度超过75℃时,应进行翻堆或强制通风;堆层各测温度均应保持在55℃以上,且持续时间不得少于7d,发酵温度不宜大于75℃,而且在65℃~70℃的高温期维持3d以上。覆膜发酵周期内,堆肥温度达到60℃以上,保持7d~10d可翻堆1次。翻堆时需均匀,应尽量将底层物料翻入堆体中上部,以便充分腐熟。注:在堆肥发酵第10天建议翻堆1次,提高发酵效果,收益。
2.水分控制。随着堆肥发酵含水率逐渐下降,到覆膜发酵结束时含水率应在35%~45%。
3.氧气浓度控制。发酵过程中,应进行氧气浓度的测定。通过强制通风使堆体内氧气浓度保持在8%以上,宜控制在10%~15%。跟踪耗氧速率,及时调整通风量,标准状态下的风量宜为0.05Nm3~0.20Nm3/min·m3;风压可按堆层物料每增加1m,风压增加1.0KPa~1.5KPa选取。通风次数和时间应发酵在适宜条件下进行。注:发酵初期,通风量以膜鼓起且膜可压住为主,但后期以长时间通风去水为主。
4.控制方式
覆膜发酵过程可选用参数控制、节点控制等控制方式,参数控制方式宜选择温度-氧气浓度联动控制,节点控制方式可选择时间节点控制、温度节点控制以及时间-温度节点联动控制。
5.去膜
覆膜发酵周期一般应大于20d,判断腐熟度。终止覆膜发酵时,发酵物料不再升温,去膜,堆体无臭味、颜色为灰色、灰褐色或黑色。
静态强制通风的发酵装置
静态强制通风法堆肥要求在密闭的发酵池内进行。池形有方形、圆形、矩形、倒锥形等。发酵池池形的选择由进出料的方式所决定。高度一般为3~4 m。发酵池的密封有利于发酵条件的控制和无害化指标的实现。发酵池底设有通风、排水管道,两者可共用。池顶设有排风口,将废气排出并除臭。通风亦可由底部抽风,造成池力负压来实现。这种方法有利于对臭气的控制。风机一般选用离心式风机,风压53.32~66.65 kPa,每立方米堆层风量为0.1~0.2 m3(标准)/S。静态强制性的通风发酵由于是好氧发酵,其发酵周期比厌氧发酵短。但是,由于垃圾一直处于静止状态,导致物料的不均性及微生物生长的不均匀。因此,完成堆肥仍然需要较长的发酵周期,尤其对有机质含量50%的垃圾,静态强制通气较困难,易造成厌氧状态,发酵周期延长,这是它的局限性。
连续动态强制通风发酵装置
连续动态强制通风形发酵装置是目前高速堆肥系统中用得多的一种装置,发酵采用达诺式发酵滚筒。该装置适合于以纸张为主(占35%~40%),碳氮比高达70的垃圾,通过加入污泥、粪便进行混合发酵。一般情况下,筒体以3 r/min的转速不断翻滚,并通入空气由另一端抽出气体,然后除臭。达诺发酵滚筒的直径3~5m,长为20~70m,功率为55~100kW。达诺发酵滚筒能在28~48 h内完成次发酵,并由一端连续进料,另一端连续出料。
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