【文章內(nèi)容簡介】 液 ,讓其活性菌盡可能多地附在粒表 ,并利用烘干機的余熱 (約 40℃ 左右 )將肥表的水分快速蒸發(fā) ,通過固化篩分 ,讓顆粒表面光潔 ,含水量在15%20%,經(jīng)檢測有效活菌數(shù)在 個 /g,含水量和顆粒強度均能達到部頒標準。 平面條垛式堆肥工藝 平面條垛式堆肥工藝是經(jīng)過原料處理、加菌、混合、建跺、翻堆、二次加菌、混合、檢驗和包裝得到生物有機肥。 除臭工藝 傳統(tǒng)的方法是利用一些物理和化學(xué)的方法加以防治，但成本高，效果不佳。研究者分離出一些放 線菌 (Streptomyces)接種于家禽糞便中，起到了除臭效果，之后又開發(fā)出了硝化細菌和硫化細菌，使雞糞中的 NH3 和 DMS(二甲基硫化物 )得到了較好的控制。我國自行研制的微生物發(fā)酵劑和固體發(fā)酵設(shè)備的應(yīng)用，將迅速推動我國生物有機肥產(chǎn)業(yè)化。 造粒工藝 造粒方式的選擇是生物有機肥生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，目前生物有機肥常用的造粒方式主要有圓盤造粒 16 和擠壓造粒兩種。圓盤造粒，產(chǎn)品呈圓 粒型，產(chǎn)品質(zhì)量較好，產(chǎn)品可混性好，有利于產(chǎn)品投放市場。但一次性投資較大，對物料要求高，顆粒質(zhì)地松，不利于貯運和 機械化施用。擠壓造粒，產(chǎn)品呈長柱型，生產(chǎn)工序簡單，對物料要求不高，顆粒硬度大，適合貯運和機械化作業(yè)，但產(chǎn)品顆型不好看，帶粉率高，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證，生產(chǎn)能力偏低，成本高。生物有機肥生產(chǎn)工藝以圓盤造粒后低溫烘干工藝為佳。 烘干工藝 為了降低功能性微生物死亡率，烘干溫度不宜過高，烘干時間不能過長。一般應(yīng)選擇烘干溫度不能高于 85～ 90℃ ，烘干時間在 15～ 20min較適宜。 2. 各工藝優(yōu)缺點比較 表 4：各種生產(chǎn)工藝優(yōu)缺點比較 優(yōu)點 缺點 槽式好氧發(fā)酵工藝 腐熟徹底、產(chǎn)品質(zhì)量高、二次污染小 設(shè)備投 入大、投資大 平面條垛式堆肥工藝 投資小、工藝相對簡單 占地面積大、腐熟不徹底、二 次污染嚴重 第二節(jié)：國內(nèi)外核心生產(chǎn)工藝詳述 1. 工藝原理 本工藝生產(chǎn)生物有機肥的主要原料包括：養(yǎng)殖場的豬糞、 17 牛糞、雞糞等；配料包括：稻草、秸稈、木炭、草碳、稻殼等。通過發(fā)酵、復(fù)配、造粒等工藝生產(chǎn)生物有機肥。 2. 工藝流程 圖 2：生物有機肥生產(chǎn)工藝流程示意圖 3. 工藝過程 生物有機肥生產(chǎn)工藝流程基本包括：有機物料接種發(fā)酵（預(yù)發(fā)酵）、主發(fā)酵、粉碎、復(fù)配與混合、烘干、造粒、冷卻、篩分、計量包裝等幾個工藝。 1. 發(fā)酵工藝段 （ 1）預(yù)發(fā)酵 以 20噸牛糞、 10噸雞糞、 20噸豬糞為原料，投加到混合預(yù)發(fā)酵裝置（荷蘭進口）中，進行有機物料接種、充分混合、預(yù)發(fā)酵。 （ 2）主發(fā)酵 將生物菌種加入發(fā)酵設(shè)備，發(fā)酵溫度控制在 50~60℃ ，完成發(fā)酵后顏色呈深褐色，無糞臭但有堆肥氣味。沼氣收集后經(jīng)水封罐、阻火器進入沼氣鍋爐燃燒，為發(fā)酵裝置、造粒、干燥等單元提供熱量。 2. 復(fù)配工藝段 （ 1）粉碎 對配料（稻草、秸稈、豆餅、骨粉、蹄角粉等）進行粉碎， 18 同時對無機肥進行粉碎。 （ 2）原料復(fù)配與混合 有機與無機原料的配 方按不同系列產(chǎn)品進行混合。在攪拌機內(nèi)充分混勻。 （ 3）含水率控制 加秸桿粉或草炭 C/N比高含水率低的有機物料，其加入量為木炭 6噸 /天、草碳 6噸 /天、稻草麥桿 18噸 /天，處理后原料含水率 60%65%， C/N比 2030。加入物質(zhì)須經(jīng)充分破碎。 3. 造粒工藝 （ 1）粉碎 發(fā)酵存放 1 天后進行粉碎，將發(fā)酵好的有機料進行烘干、粉碎、篩分。 （ 2）復(fù)配與混合 在系列專用肥制作過程中，根據(jù)不同土壤狀況及不同作物，添加無機養(yǎng)分以及濃縮有機質(zhì)和微量元素性的礦物質(zhì)，使肥料中含有多種植物生長所需的營養(yǎng)元素如氮、 磷、鉀、鈉、錳、鋅、銅等。根據(jù)配方將氮、磷、鉀及發(fā)酵好的物料進行電腦配比攪拌，輸送至造粒機進行造粒。有機與無機原料的配方按不同系列產(chǎn)品進行混合。在攪拌機內(nèi)充分混勻。 （ 3）造粒 由于生物肥料的生產(chǎn)，以有機質(zhì)為主，纖維素多、成形條件差，并添加有造肥功能的活細菌群、生產(chǎn)過程以不宜接觸 19 高溫等特點。造料方式上不宜采用圓盤造粒和轉(zhuǎn)鼓造粒方法，因為這二種工藝，要求原料的粉碎細度高，造粒水分高，一般含水量要達到 30%左右，為此烘干的負荷大，有效細菌損失也大，而且成球率低 (60%～ 70%左右 )，生產(chǎn)過程中粉塵很大，操作 環(huán)境很差，因此對于有機生物肥的生產(chǎn)，應(yīng)以環(huán)境擠壓法生產(chǎn)的比較好，環(huán)境擠壓對原料粉碎要求低，成型率高 (95%以上 )，成開后顆粒含水量低，烘干的負荷很小，可以減少有效細菌的損失，粉塵小，操作環(huán)境較好。 原料進入造粒機中，加入適量的水或蒸汽、粘結(jié)成粒，造粒后物料通過皮帶機送入烘干機進行干燥。顆粒直徑為，成粒率大于 70%。 （ 4）烘干 生物肥料的生產(chǎn)過程中，不僅成形后顆粒含水量一般都要超過指標，需要低溫烘干，而且有機質(zhì)原料經(jīng)發(fā)酵后，含水量約為 30%～ 40%，成粒后顆粒水分一般在 15%～ 20%之間，肥料質(zhì)量指標要求含水量低于 14%，需進行烘干處理。因此干燥工段是生物肥料生產(chǎn)過程中不可缺少的重要工序，直接影響產(chǎn)量、質(zhì)量和能耗，合理選擇干燥機的型號規(guī)格，控制的工藝條件是非常重要的。 為避免有效活細菌在烘干過程中因溫度過高而死亡，物料烘干溫度不得高于 60℃ （一般 50℃ ），為此與物料接觸的熱風(fēng)溫度，應(yīng)根據(jù) 20 物料的含水量不同而有所不同，一般不超過 130℃ ，最好能分段控制熱風(fēng)溫度，即可以提高熱效率，又可以避免有效活細菌的死亡。根據(jù)這些特點，選用帶式烘干機比較合適，該機適合低溫低水分烘干，而且可段控制熱風(fēng) 進入的溫度，確保物料溫度在整個烘干過程中不高于規(guī)定的溫度，機尾還可增加自然風(fēng)冷卻段，使物料烘干后馬上得到冷卻，起到一機多用的功能，對透氣性好的顆粒狀生物肥料的烘干，非常適合，而且物料烘干平穩(wěn)均勻，顆粒不受任何破損，停留時間和加料速度可以調(diào)節(jié)，以取得最佳干燥效果，由于大部分熱風(fēng)可循環(huán)利用，熱效率高，熱源可采用沼氣鍋爐提供的蒸汽。 在烘干機前部設(shè)有一段二次造粒區(qū)，物料在此區(qū)間可實現(xiàn)二次造粒。然后經(jīng) 揚料板將物料揚起實行充分干燥，烘干機尾部通過抽風(fēng)機經(jīng)管道將濕潤的熱空氣抽出，進入沉降室沉降，尾氣在通過沉降后經(jīng) 過洗滌塔實行噴淋降塵，噴淋水由水泵抽出循環(huán)使用，經(jīng)過二次降塵處理后，尾氣經(jīng)煙囪排入大氣。 （ 6）冷卻 烘干的物料經(jīng)皮帶輸送機、送入冷卻機內(nèi)進行冷卻，冷卻過程主要是用風(fēng)機 將自然空氣經(jīng)管道送入冷卻機中對物料進行冷卻，冷卻機內(nèi)風(fēng)向為逆流，經(jīng)風(fēng)機、管道抽進沉降室的尾氣與烘干尾氣一樣進行處理排入大氣。 21 冷卻后的物料進入篩分，大顆粒物料經(jīng)粉碎后與篩出的粉料一起進入返料皮 帶輸送至造粒機實行再造粒，成品進入自動包裝系統(tǒng)進行包裝。 4. 設(shè)備一覽表（ 2萬噸 /年規(guī)模） 表 5：生物有機肥生產(chǎn)設(shè)備一覽表 序號 1 2 3 4 5 6 7 8 設(shè)備名稱 分料輸送機 輔料機 換熱盤管 電動往復(fù)泵 預(yù)發(fā)酵裝置 發(fā)酵裝置 混合倉 翻耙機 數(shù)量 2 臺 4 臺 2 套 4 臺 1 套 1 套 1 套 2 臺 9 10 11 12 13 14 22 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 水封罐 阻火器 抽風(fēng)機 沼氣鍋爐 保溫材料 皮帶輸送機 1500 型 皮帶輸送機 2500 型 皮帶輸送機 3500 型 粉碎要 60 型 有 機肥專用造料機 80 型 干燥機 15 米 干燥機進出料裝置 開式斗提機 冷卻機 10 米 冷卻機進出料裝置 分級篩 成品倉 干燥抽風(fēng)機 冷卻風(fēng)機 縫包輸送 23 系統(tǒng) 電控柜 安裝材料 1套 1臺 1臺 1套 3套 1臺 2臺 2 臺 2 臺 2 臺 2 臺 2 套 3 臺 2 臺 2 套 1 臺 1 件 1 臺 1臺 1套 1套 1批 圓盤攪拌機 φ臺 彎頭、風(fēng)管、變徑管、煙囪核心設(shè)備投資：約 500萬元，流動資金： 180萬元。 5. 崗位定員 表 6：生物有機肥生產(chǎn)崗位定員 崗位 一個班組定員人數(shù) 班組數(shù) 合計 班長崗生 產(chǎn)崗維修化驗會計出納 (兼保管供銷合計合計企業(yè)定員： 33人，平均工資 2800元 /人 /月計。 6. 成本估算 表 7：生物有機肥生產(chǎn)原材料成本估算 項 目 市場單價（元 /噸） 單耗（噸 /噸） 價格（元） 畜禽糞便 10 配料 10 無機原料 120 活性菌粉 350 微量元素 85 電 水 10 工資及福利折舊費修理費車間生產(chǎn)成本 /噸 目前，生物有機肥市場售價 1000 元 /噸左右，產(chǎn)品凈利稅約 265元 /噸。年產(chǎn) 24 量 2 萬噸計，年可獲利稅約 530萬左右。 7. 環(huán)境保護 A：主要污染 源及其控制措施 （ 1）廢水（年產(chǎn)量 2萬噸計） 廢水名稱 廢水產(chǎn)生量 備注 循環(huán)廢水送循環(huán)經(jīng)濟項目，不排放 沖洗水合計排污水站處理 （ 2）廢氣（年產(chǎn)量 2萬噸計） 序號 1 2 3 4 污染物 生產(chǎn)工藝廢氣 (t/a)鍋爐 罐區(qū)呼吸 合計 溫室氣體 其他無害廢氣 粉塵 煙塵 （ 3）廢渣（年產(chǎn)量 2萬噸計） 固廢名稱 產(chǎn)生量 (t/a) 處置去向 廢渣（鍋爐灰渣）焚燒或回收使用 生活垃圾環(huán)衛(wèi)部門清運處置 小 計 B：綜合利用與治理方案 治理原則是： （ 1）本工藝對環(huán)境保護要采取了全面 規(guī)劃，特別是在工藝 25 設(shè)計方案中，采用了綜合利用，化害為利，不僅提高了經(jīng)濟效益，同時提高了環(huán)境效益，一舉兩得，造福人民。 （ 2）以防為主，治理為輔的方針，搞好 “三廢 ”處理和回收利用，盡量把 “三廢 ”消滅在生產(chǎn)過程中，不排放。 （ 3）實行 “三同時 ”方針， “三廢 ”排放必須達到國家標準。 治理方案如下： （ 1）廢氣：沼氣收集后經(jīng)水封罐、阻火器進入沼氣鍋爐燃燒，為發(fā)酵裝置、造粒、干燥等單元提供熱量；尾氣經(jīng)煙囪高空排放。 （ 2）廢水：生產(chǎn)廢水進入污水處理站的調(diào)節(jié)池內(nèi)，經(jīng)處理后通過壓力過濾器后排入廠區(qū)排水系統(tǒng)。 （ 3）噪聲 本技術(shù)中產(chǎn)生噪聲的主要是壓縮機、鼓風(fēng)機和引風(fēng)機，設(shè)計中均要配備了消音器，使車間外最大噪音 ≤55分貝。 預(yù)計達到的效果： 本技術(shù)中生產(chǎn) “三廢 ”排放量少，設(shè)計中對環(huán)境有影響的污染物作了綜合利用及治理，因此，在生產(chǎn)中只要嚴格管理，本工程實施后不會對環(huán)境產(chǎn)生影響。 8. 技術(shù)特點 （ 1）本工藝利用厭氧發(fā)酵灌高溫兩級發(fā)酵，回收并利用生物能源。可利用沼氣進行發(fā)電，采用成熟的燃氣發(fā)電機組或?qū)Ｓ玫恼託獍l(fā)電機組。 26 （ 2）采用有機肥專用造粒機，可在 20%~40%的含水率時造成結(jié)實的球狀顆粒，大大節(jié)省了能 源和設(shè)備，提高了功效。 （ 3）在干燥過程中特設(shè)有拋光、混圓功能，使顆料更圓滑。 （ 4）可以是純有機肥造粒，或有機、無機肥造粒，對造粒物料無特殊要求。 （ 5）該技術(shù)三廢排放符合環(huán)保要求。 9. 產(chǎn)品質(zhì)量標準 表 8：生物有機肥質(zhì)量標準 項目 有效活菌數(shù) 有機質(zhì)（干基） N+P2O5+K2O 水分 指標 ≥210個 /g ≥% ≥% ≤14% 10. 項目可行性分析 本工藝采用畜禽糞便、稻草秸稈等為原料，通過發(fā)酵、復(fù)肥、造粒等工序，實現(xiàn)生物有機肥的制備，制備成本一般在735元 /噸左右，較目前市場上制備成有著明顯的成本優(yōu)勢，實現(xiàn)低成本、無污染、無三廢、規(guī)?；苽渖镉袡C肥，易于實現(xiàn) 2萬噸 /年的規(guī)模。所得生物有機肥相關(guān)物化指標都達到了較高的水平，產(chǎn)品應(yīng)用廣泛于農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。 總之，本項目符合國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策及行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，產(chǎn)品市場前景看好，項目盈利能力強、抗風(fēng)險能力強，項目單位基礎(chǔ)好、品牌實力強、技術(shù)可行，項目可行。 27 第三節(jié)： 國內(nèi)外專利工藝及新技術(shù)新設(shè)備介紹 1. 一種生物有機肥的制備方法 背景技術(shù) 我國是一個化肥生產(chǎn)大國也是一個化肥消耗大國，磷肥僅僅被植物吸收 20%， 80%的磷肥固定在土壤中；氮肥損失45%，所以化肥在土壤中的流失造成硝酸鹽、亞硝酸鹽對土壤的污染，土壤板結(jié)、土傳病、土壤有害氣體的產(chǎn)生，再加上農(nóng)藥對土壤的殘留，使土壤微生物、土壤酶活性減小或活性喪失，生存環(huán)境遭到破壞，土壤生化過程很難完成，化肥農(nóng)藥對土壤的污染又是一個潛伏的危機。 目前，人們對農(nóng)作物施肥一般采用無機肥，但是長期使用無機肥會造成土壤板結(jié)，農(nóng)作物初苗期穩(wěn)