一種以高水分畜禽糞便生產有機肥的發酵系統及發酵方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及有機肥制備技術領域，具體是一種以高水分畜禽糞便生產有機肥的發酵系統及發酵方法。
【背景技術】
[0002]隨著畜禽養殖業的高速發展，密集式圈養成為廣大養殖企業普遍采用的方法，由于這種養殖模式下，需要每天要對圈舍內的地面進行沖洗以清理糞便，這樣就導致畜禽糞便中含水量高達85-95%。在這樣的情況下，要利用高含水量的畜禽糞便生產有機肥，就需要先在高含水量的畜禽糞便中添加大量干燥輔料如秸桿、統糠、菇渣等原料，調節畜禽糞便的含水量至60-65%，并添加微生物菌劑進行發酵腐熟，得到商品有機肥。
[0003]現有的商品有機肥生產主要存在以下兩個問題:
(I)生產成本高，產品肥效低
現有商品有機肥的原料是一次性混合投放完全，在原料混合這一步就已經決定了主料(畜禽糞便)與輔料(秸桿、統糠、菇渣等)的比例，使用高含水量的主料，必然導致輔料使用量很大(目前一般主料與輔料的比例為6:4，有的甚至達到5:5)，也直接導致有機肥的生產成本大大增加(其中輔料成本在有機肥生產成本中占比約為40%)。由于成品有機肥的氮、磷、鉀等主要肥效元素來源于主料，在主料含水量較高，用料較少的情況下，成品有機肥中氮、磷、鉀元素含量低造成肥效下降，達不到國家標準，只能通過再次添加無機肥進行營養元素補充，導致成品有機肥生產成本升高。
[0004](2)發酵所需場地較大，不能實現連續發酵
現有的有機肥發酵一般均采用間歇式發酵方法，即將原料與發酵菌劑混合好后，建條垛式發酵堆進行高溫發酵，高溫發酵完成后再收大堆進行后熟發酵，場地占用較大，并且對發酵溫度不容易進行有效控制，有一定的發酵失敗風險，并且生產周期很長。
[0005]由于上述原因，目前高水分畜禽糞便利用率不高，大多數有機肥生產廠家都不愿意采購高水分畜禽糞便作為原料來生產有機肥，導致養殖企業的生產廢水大量外排，造成資源浪費及環境污染等問題。
【發明內容】
[0006]本發明的目的就是為了解決現有高水分畜禽糞便在生產過程中添加輔料過多，導致有機肥生產成本升高，肥效降低，并且沒有有效的連續式生產設備的問題，提供一種以高水分畜禽糞便生產有機肥的發酵系統及發酵方法。
[0007]本發明的一種以高水分畜禽糞便生產有機肥的發酵系統，具有前、后開放的發酵槽體，發酵槽體上方裝有翻料裝置，特別是:
a.所述發酵槽體寬8-10米，長90-120米，高2-2.5米，發酵槽體在長度方向上分別設有原料混合區、高溫發酵區、后熟陳化區；在所述發酵槽體的兩側還分別設置有左、右料漿槽； b.在發酵槽體底部布置有若干組曝氣、糞水回收系統，每組曝氣、糞水回收系統包括有集液池、高壓氣栗、集水管、輸氣管和若干根曝氣管，其中集液池的上邊沿與地面平齊，集液池連接集水管，集水管連接輸氣管和曝氣管，曝氣管上設有氣眼，并在輸氣管與集液池之間的集水管上裝有開關閥A，輸氣管的氣體輸入端連接高壓氣栗，在輸氣管上裝有開關閥B ;所述發酵槽體的槽底開有若干均布的集水槽，所述曝氣管一一對應埋設在集水槽中；
c.所述翻料裝置，具有矩形機架，矩形機架可沿著發酵槽體的槽邊縱向移動；在矩形機架上裝有物料栗，物料栗的進料端連接進料管，進料管伸入左料漿槽或右料漿槽中，物料栗的出料端連接出料管，出料管安裝在矩形機架其中一個橫向梁的下側，并在出料管上設有若干根支管，每根支管上裝有電磁閥；在矩形機架上裝有橫跨在兩個橫向梁上的橫向移動平臺，橫向移動平臺上裝有控制室和翻料機構。
[0008]所述原料混合區的長度為12-15米，所述高溫發酵區的長度為48-60米，所述后熟陳化區的長度為30-45米。
[0009]為避免曝氣管上的氣眼堵塞，所述曝氣管的外表面上均包覆有紗網，所述紗網的孔徑為2X2mm0
[0010]所述翻料機構具有矩形翻料框架，翻料框架的前、后端分別裝有活動式轉軸和固定式轉軸，并在活動式轉軸和固定式轉軸上套裝有履帶，在履帶上均布有翻齒，其中固定式轉軸與驅動電機A構成傳動連接，在翻料框架的左、右側分別鉸接有頂升油缸，在固定式轉軸的上側設有固定臺架，所述頂升油缸的頂升端鉸接在固定臺架上。
[0011]所述矩形機架的兩個橫向梁下側均轉動裝有橫向布置的大車滾軸，并在矩形機架上裝有匹配大車滾軸的驅動電機B，大車滾軸的兩端裝有大車滾輪，大車滾輪沿著導軌A行走；導軌A固定在發酵槽體的槽邊上沿。
[0012]所述矩形機架的兩個橫向梁上均固定有橫向布置的導軌B，在橫向移動平臺上轉動裝有左右兩根縱向布置的小車滾軸，并在橫向移動平臺上裝有匹配小車滾軸的驅動電機C，小車滾軸的兩端裝有小車滾輪，小車滾輪沿著導軌B行走。
[0013]本發明的一種以高水分畜禽糞便生產有機肥的發酵系統生產有機肥的發酵方法，包括下述步驟:
(O將含水量為85-95%的新鮮畜禽糞便脫水至含水量為55-70%，在發酵系統的原料混合區與含水量低于8%的統糠混合均勻，調節物料含水量為55-65%，利用翻拋裝置向物料中均勻拌入畜禽糞便腐熟菌劑，并在翻料裝置的推進下使物料進入發酵系統的高溫發酵區進行高溫發酵；所述新鮮畜禽糞便脫水所得的糞便漿液排入發酵槽體兩側的左、右料漿槽中；
(2)在溫度為60-70°C，含水量為50-55%的條件下高溫發酵15-20天，期間采用翻料裝置每天翻拋1-2次，并檢測物料含水量及物料溫度；當物料溫度> 70°C或含水量< 50%時，向物料中噴入適量畜禽糞便漿液或新鮮畜禽糞便，使物料溫度及含水量保持在發酵條件下；當物料溫度< 60°C或含水量> 55%時，利用發酵系統底部的曝氣、糞水回收系統進行通風增氧，并及時排出發酵槽底部的積液；
(3)高溫發酵完成后，物料在翻料裝置的推進下轉移至發酵系統的后熟陳化區，在翻拋裝置的推進下物料溫度逐漸降至室溫，含水量降至30%以下，期間采用翻料裝置每天翻拋2次，并檢測物料含水量及物料溫度；當物料溫度> 50°C或含水量> 35%時，通風增氧，并增加翻堆次數，及時排出發酵槽底部的積液，若陳化區內物料不能達到合格狀態，則轉移至倉庫陳化區收大堆陳化，直至物料合格，用8_X8_的篩網篩分后分裝既得，所得成品有機肥各項指標均符合NY525-2012標準。
[0014]所述新鮮畜禽糞便為羊糞、牛糞、豬糞、雞糞或鴨糞中的任意一種或幾種。
[0015]所述新鮮畜禽糞便是采用過濾法或壓榨法進行脫水。
[0016]本發明發酵系統中的曝氣、糞水回收系統使用時，先關閉開關閥A，開啟開關閥B，高壓氣栗通過曝氣管向發酵槽體中所堆積的正在發酵的物料中鼓入空氣，待物料發酵一段時間后，開啟開關閥A，關閉開關閥B，發酵槽體中的糞水逐漸集流在集水槽中，并且沿著曝氣管匯流入集水管中，并最終儲存在集液池中。
[0017]本發明發酵系統的翻料裝置在使用時，操作人員可在控制室中控制矩形機架沿著大車方向(縱向)勻速前進，橫向移動平臺保持原位，并控制翻料機構啟動運行，對正在發酵的有機物進行翻轉攪拌，與此同時，根據發酵物料的含水量情況，啟動物料栗，將儲存在左、右料漿槽中發酵所需的料漿噴灑在正在發酵的物料上；待矩形機架沿著大車方向走完一個行程，再控制橫向移動平臺橫向移動一個工位(橫向移動平臺的寬度)，接著控制矩形機架沿著大車方向往回勻速行駛，并啟動翻料機構和物料栗，對該行程中的正在發酵的有機物進行翻轉攪拌并噴灑料漿；如此，控制矩形機架和橫向移動平臺按照上述操作在左、右料漿槽所圍成的區間中往復行走，直至實現對所有正在發酵的有機物的翻轉攪拌作業和料漿的噴灑作業。
[0018]本發明的發酵系統及發酵方法具有以下優點:
1.提供了一種以高水分畜禽糞便為原料生產有機肥的連續式發酵系統，大大提高了生產效率，為有機肥的工業化生產提供了便利條件；
2.解決了高水分畜禽糞便脫水后糞便漿液的處理方式，通過將脫水所得的糞便漿液及新鮮畜禽糞便添加到正在發酵的物料中，持續增加發酵物料中的主料比例，降低有機肥生產成本，提高有機肥肥效；
3.利用已發