有机废弃物负压好氧发酵制肥工艺的制作方法

本发明属于肥料生产领域，具体是涉及将有机废弃物发酵后制成有机肥料的工艺。

背景技术：

近年来，随着城市化进程和农业科技进步的加快，农业、工业生产和居民生活等方面所产生的大量有机废物(市政污泥、畜牧废物、秸杆等)需妥善解决利用。大多数采用堆肥、焚烧、填埋等常规方法，其中焚烧和填埋处理成本高、占地面积大，资源没有循环利用，而普通堆肥工艺则存在处理周期长、发酵不均匀、臭气难以集中收集处理、发酵过后含水率高、车间环境卫生差且能耗高等瓶颈问题，严重制约有机废弃物堆肥发酵产业的可持续发展。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种可有效控制臭气污染且全过程以高效率、高品质、低能耗、持续运行的有机废弃物负发酵制肥工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种有机废弃物负压好氧发酵制肥工艺，在负压生产车间内，将有机废弃物、辅料以及复合型微生物发酵菌剂通过料仓运输至混料机，充分混合后的发酵料通过输送带送入设有负压充氧管道的发酵槽内；发酵过程中，将发酵产生的水蒸气、臭气抽走，同时将发酵槽上方的含氧空气吸入发酵料中，负压风机抽吸出来的臭气和水蒸气经过除臭系统处理；翻抛机每天将发酵槽内的发酵料向出料方向翻抛一次，将最末端的物料抛送至出料皮带运出，经过14～21天发酵周期的处理，发酵料变成含水率为30％以下，料堆温度降至45℃以下经过20-30天的陈化腐熟料；腐熟料经输送皮带转运至腐熟车间进行陈化腐熟后即可作为有机肥原料，将有机肥原料进一步后深加工得到有机肥成品。

优选之，所述负压风机与除臭系统联动，负压抽吸的臭气直接进入除臭系统处理后达标排放，造成的负压使得车间内的含氧空气进入料堆，为好氧发酵提供氧气。

优选之，所述翻抛机翻抛的同时将物料往出料端移动四米，最末端的物料落入出料皮带运至腐熟车间，通过平移车实现翻抛机在若干个发酵槽之间移动。

优选之，所述发酵周期通过调节翻抛时物料的后抛距离以及物料堆高进行调整。

优选之，所述深加工步骤包括破碎、筛分、配比、造粒、烘干、冷却和包装。

优选之，所述除臭系统为喷淋组合生物过滤或活性炭吸附或光催化。

优选之，所述发酵槽尺寸为宽3～4米，高1.8～2.5米，长56～84米。

优选之，所述翻抛机在翻抛过程中将发酵料向出料方向抛送3～4米。

优选之，所述有机废弃物、辅料以及复合型微生物发酵菌剂的质量比为(0.6～0.8)∶(0.2～0.4)：(0.01～0.03)。

优选之，所述辅料为玉米芯、秸秆、蘑菇渣、糠醛渣、稻壳、花生壳等其中一种或多种混合。

实施本发明技术方案，很好地平衡了生产效率、发酵效果、环境控制、制肥标准以及工艺能耗之间的关系，也很好地控制了车间内的工作环境和车间外的环境影响，集约化的空间布置设计将能耗集中到影响发酵效果的关键环节，避免产生重复能耗和过量能耗，具有较好的经济效益，这大大降低了后续深加工制肥的加工难度和能耗，有利于进一步深加工成各类不同用途和档次的有机肥产品，为有机废弃物堆肥发酵和产品资源化利用工艺的瓶颈和痛点提供了很好的解决方案，具有很好的推广价值和广阔的市场前景。

采用“负压抽吸式”的优点是可以沿发酵槽长度方向上，划分为不同的供氧分区，针对物料发酵的不同阶段来配置风机的风量和风压参数，结合变频控制，更为精确的供氧通风，同时避免正压供氧方式里对溢散到车间内的臭气及水汽进行高换气量但低效率的二次收集，环境控制效果更好，在供氧的同时就实现了良好的环境控制，能耗更低；对于翻抛时溢散到车间内的少量气体，通过设在车间内单独的收集管道进行收集，相对风量较少，做到了最大限度的高效收集和节能的目的。

附图说明

图1为有机废弃物负压好氧发酵制肥工艺的流程图。

图2为发酵车间布置图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，有机废弃物负压好氧发酵制肥工艺的流程如下：

1、原料供配。在原料供配车间内设置三个原料仓，分别是有机废弃物料仓、辅料仓、回流料仓和一套菌剂添加设备。生产时，综合考虑含水率、碳氮比、孔隙率的指标要求，通过调节料仓出料螺旋参数，按照一定比例将有机废弃物(市政污泥、畜牧废物、沼渣等)、辅料(秸秆、种壳、边角料、木屑等)、发酵回用料、微生物菌剂通过输料皮带传送至混料系统。

有机废弃物、辅料和微生物菌剂的质量比为(0.6～0.8)∶(0.2～0.4)：(0.01～0.03)。

所添加的微生物菌剂为兼氧型复合发酵菌剂经过独特的驯化培养，菌剂中同时含有多种好氧、兼氧、厌氧菌株，组成一个共存共荣的共生菌群，这些菌株在不同的条件下发挥各自独特的功效，同时能驯化异己，激发益生功能，具有更强生命力与共生性。

兼氧型复合菌剂主要优势：发酵速度更快、效率更高，升温过程一般在48h内可以达到55℃以上，高温(55℃以上)持续的天数可以达到7～10天；可充分破除胞外聚合物(eps)，处置后物料含水率≤30％；可显著减少堆肥处置过程中不可凝气体(如：nh3、h2s及其他有机臭气)的产生和释放；持久性有机污染物(絮凝剂等)降解率可达80％以上；菌群的代谢络合、吸附作用，可使物料中的重金属钝化，减少毒性危害；最大限度保留物料中的营养成分，促进堆肥成品的资源化利用；可有效降低能耗和辅料用量。

兼氧型复合菌剂的菌株含有光合成菌0.5×10⁸个/克、乳酸菌0.8×10⁸个/克、酵母菌1.5×10⁸个/克、放线菌1.0×10⁸个/克、霉菌1.0×10⁸个/克。

2、混料布料。根据辅料的理化性质选择合适的混料机，目前运行稳定、混料效果较好的为卧式混料机，配比好的物料通过输料皮带进入混料机后，通过挤压搅拌，物料成分得到充分混合，水分及孔隙分布均匀，物料混合效果如何将直接影响后续的堆肥发酵质量。充分混匀后的物料通过输料皮带送入布料系统，布料系统的布料机1可进行平移和伸缩操作，通过闸口和平移伸缩装置联合控制，可对多个发酵槽进行布料，布料量和布料宽度可以设定调节。

3、发酵。如图2所示，发酵车间内采用槽式发酵，槽式发酵的温度和通气条件可以得到更好的控制，产品稳定性好，可以更有效地杀灭病原菌，结合负压通气可以更好控制臭味；由于条件控制较好，发酵时间相对较短，可以控制在14天完成；物料采用翻抛机4混合均质，发酵槽3内物料高度较高，因此占地相对条垛式发酵相对较少。单个槽体设计长56米、宽3米、高2.5米，发酵物料的堆高由物料孔隙率、含水率、单槽处理量等因素综合确定。

物料的翻抛作业由后抛链板式翻抛机4完成，链板式翻抛机兼具翻抛和出料两种功能，翻抛机由槽尾(出料端)向槽头(进料端)翻抛前进，物料向出料端移动，最靠近槽尾的发酵产物落入位于槽尾边侧的出料皮带6上，完成自动出料，每次翻抛完毕，槽内物料向出料方向推移四米，结合平移车5可实现多个发酵槽的出料和翻抛作业，并且通过联动控制装置实现全自动无人操作。

发酵槽的通气供氧采用负压抽吸方式实现，在发酵槽底分区域布设导气槽2，导气槽与负压风机相通，负压风机工作时将发酵槽上方空气吸入发酵堆体内，提高堆体氧含量，同时将堆体内发酵产生的臭气及水蒸气抽离，并通过管道输送到车间顶部的除臭系统中。由于负压抽吸使得发酵车间内部整体气压低于车间外，可避免臭气溢散到车间外造成环境污染，做到了最大限度的高效收集和环保节能。

发酵过程产生的臭气由除臭系统进行处理，除臭系统主要由臭气收集管道和臭气处理设备组成，臭气收集管道由发酵槽底部负压抽吸管道和发酵槽上方的臭气收集管道构成；臭气处理设备则主要采用喷淋除臭+生物滤池的技术方案。针对堆肥发酵产生的氨气、水蒸气含量高，气体温度高、成分复杂的情况，首先通过喷淋处理设施对氨气等易溶于水的成分进行吸收，同时降低气体温度，冷凝大部分的水蒸气，再经过生物滤池对剩余的有机、无机臭气进行吸收分解，最终达标排放。

发酵车间内的氧气由新风系统负责补给，保障发酵过程的氧气供应，同时也有效的保持了车间内的气压平衡，出风口主要分布在人员检修、巡检平台，可以提供较为安全的人工操作环境。

4、腐熟。发酵车间内经过14天发酵的发酵产物，通过出料传送，转运至静态后腐熟车间，发酵产物中的有机物质经过20天以上的陈化腐熟得到充分降解，腐殖质及有效微量元素含量增加，ph值趋于中性，充分后腐熟的发酵产物可作为很好的有机肥原料。

5、制肥。腐熟完全的发酵产物经过破碎、筛分、配料、造粒、包装等深加工工序，制成针对不同客户群体的各类有机肥产品，包括有机肥原料、粉剂有机肥、颗粒有机肥、生物有机肥、有机无机复混肥、各类经济作物专用肥等，同时通过配备全自动包装设备、全自动码垛设备，可以实现有机肥料的全自动化生产，生产效率更高、产品质量更稳定。

有机废弃物负压好氧发酵制肥工艺全程采用全自动控制系统，全自动控制系统可对堆肥和制肥的各个环节进行可视化的实时监控和远程设定控制，控制手段主要包括时间控制、位置控制、启停控制等，机械设备在安全可靠的前提下通过自动化控制系统完成堆肥、制肥的无人化运行管理。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

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