養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝的制作方法
【專利摘要】養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝，包括以下步驟：（1）、收集養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物，并將兩者攪拌混合，使混合物的含水率控制至55%-65%；（2）、將混合物進行一次好氧發(fā)酵；（3）、接著將混合物進行二次好氧發(fā)酵，混合物的含水率降至30%以下；（4）、對混合物進行粉碎和篩分，制成有機肥；（5）、將篩分后的有機肥均質(zhì)儲存；（6）、將有機肥包裝、出庫。本發(fā)明的工藝簡單、處理量大、發(fā)酵周期較短、物料發(fā)酵程度均勻、處理效果好、自動化程度高、處理成本較低，一次好氧發(fā)酵和二次好氧發(fā)酵處理均是全封閉運行，處理過程無異味，將農(nóng)業(yè)廢棄物化廢為寶，生產(chǎn)出極有市場價值的有機肥和液態(tài)菌肥。
【專利說明】養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于垃圾處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]改革開放以來，我國農(nóng)村經(jīng)濟取得了長足的發(fā)展。但由于傳統(tǒng)粗放的農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展模式根深蒂固的影響，農(nóng)民對環(huán)境的認識還沒有得到根本的轉(zhuǎn)變，許多環(huán)境問題日趨嚴重，農(nóng)村生態(tài)環(huán)境令人擔憂。加之，廣大農(nóng)村無法與城市享受同等程度的關(guān)注，農(nóng)業(yè)廢棄物的垃圾處理問題更是得不到有效的解決，農(nóng)村甚至成為城市垃圾的消化地，環(huán)境不斷惡化，與社會主義新農(nóng)村建設(shè)提出的“村容整潔”目標相去甚遠。
[0003]農(nóng)業(yè)廢棄物主要是養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物，其中養(yǎng)殖廢棄物主要包括牲畜和家禽糞便以及欄圈鋪墊物等；農(nóng)林廢物主要包括農(nóng)田和果園殘留物，如秸桿、殘株、雜草、落葉、果實外殼、藤蔓、樹枝和其他廢物。
[0004]大型畜牧場和以舍飼方式大規(guī)模飼養(yǎng)家禽家畜的場所都排放大量的糞便以及畜欄、禽舍的鋪墊物，如果注意農(nóng)牧業(yè)結(jié)合，就可成為一項重要的有機肥源；如果不加處理排入環(huán)境，就會污染環(huán)境。例如未經(jīng)處理的糞便排入江河湖泊，會使水質(zhì)污濁，生化需氧量(BOD)負荷增加，形成厭氧腐化或富營養(yǎng)化現(xiàn)象，威脅魚類、貝類和藻類的生存；也會傳染疾病，影響居民健康。如果灌溉用水受到農(nóng)業(yè)廢棄物的嚴重污染，會使水中的氨氮和蛋白氮含量過高，從而造成水稻徒長、倒伏、晚熟或不熟；此外，還可能使地下蓄水層中有過量的硝酸鹽，或者使周圍環(huán)境孳生大量蒼蠅和其他害蟲。
[0005]我國是一個農(nóng)業(yè)大國，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和農(nóng)民生活水平的不斷提高，對原來用作肥料和燃料的農(nóng)業(yè)廢棄物的利用越來越少，因此農(nóng)業(yè)廢棄物越來越多。我國已成為世界上農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量最大的 國家，其中農(nóng)作物秸桿年產(chǎn)量達5億t (干質(zhì)量)，可供青貯的莖葉等鮮料約10億t，鋸末、刨花等林業(yè)廢棄物16 000萬t，畜禽糞便排放量134億t，城市垃圾7萬t以上。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和人口的增加，這些廢棄物以年均5%~10%的速度遞增。這其中大部分廢棄物被當作垃圾丟棄或排放到環(huán)境中，造成可利用資源的浪費和對生態(tài)環(huán)境的污染。
[0006]目前，農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用中存在以下主要問題:
1、農(nóng)業(yè)廢棄物資源總量不清
中國每年到底產(chǎn)生多少農(nóng)業(yè)廢棄物，這些廢棄物呈怎樣的分布利用狀況如何，對環(huán)境造成多大影響，沒有準確的數(shù)據(jù)和記錄，現(xiàn)有的來自不同部門的數(shù)據(jù)出入很大，真?zhèn)坞y辨。
[0007]2、重視程度不夠，缺乏相關(guān)政策法規(guī)
國家目前沒有完整的農(nóng)業(yè)廢棄物利用的專門法律法規(guī)農(nóng)業(yè)，主管部門只重視“肉、蛋、奶”等農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)，不重視農(nóng)業(yè)廢棄物的利用。即便在當前注重環(huán)境保護和食品安全的大背景下，對農(nóng)業(yè)廢棄物的處理和資源化利用也沒擺在應(yīng)有的位置?，F(xiàn)有的農(nóng)業(yè)廢棄物的管理體制和相關(guān)標準可操作性差，更談不上預(yù)警、監(jiān)測體系。[0008]3、農(nóng)業(yè)廢棄物利用技術(shù)落后，利用率低
雖然我國農(nóng)業(yè)廢棄物利用有著悠久的歷史，但是創(chuàng)新性技術(shù)少，推廣價值不高，農(nóng)業(yè)廢棄物的利用率很低。比如秸桿的利用，大多數(shù)還是采用直接燃燒供熱或者還田的方式，缺乏先進的利用技術(shù)。
[0009]4、農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化產(chǎn)品單一，商品價值低
農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)品開發(fā)缺乏主攻方向，品種單一，質(zhì)量不高，商品價值低。比如畜禽糞便的利用，大多數(shù)采用烘干后直接肥料施用的方式，缺乏對其有效營養(yǎng)價值的分析利用，沒有形成創(chuàng)新型的肥料產(chǎn)品。
[0010]因此，如何合理利用農(nóng)業(yè)廢棄物資源，真正實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物變“廢”為“寶”，對緩解我國資源和能源壓力，保護生態(tài)環(huán)境，促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種工藝簡單、變廢為寶、科學(xué)環(huán)保的養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝，包括以下步驟，
(1)、收集養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物，對于含水率大于70%的養(yǎng)殖廢棄物先進行離心脫水和暫存，含水率小于70%的養(yǎng)殖廢棄物直接暫存，然后再將養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物進行攪拌混合，使混合物的含水率控制至55%-65% ；
(2)、將混合物輸送到密閉臥式雙層筒體好氧發(fā)酵罐內(nèi)進行一次好氧發(fā)酵，同時向密閉臥式雙層筒體好氧發(fā)酵罐內(nèi)供氣，一次好氧發(fā)酵的溫度為65° -75。；` (3)、接著將混合物輸送到密閉臥式好氧發(fā)酵罐內(nèi)進行二次好氧發(fā)酵，同時向密閉臥式好氧發(fā)酵罐內(nèi)供氣，二次好氧發(fā)酵溫度為50° -60°，二次好氧發(fā)酵完成后，混合物的含水率降至30%以下；
(4)、對混合物進行粉碎和篩分，制成有機肥，有機肥的粒度大小不大于0.5cm ；
(5)、將篩分后的有機肥均質(zhì)儲存；
(6)、將有機肥包裝、出庫。
[0013]所述步驟(1)中的農(nóng)林廢棄物在攪拌混合前依次進行鍘切、烘干、粉碎、暫存工序。
[0014]將步驟(1)中養(yǎng)殖廢棄物在堆放過程中自然滲出的廢水、離心脫水工序產(chǎn)生的廢水以及步驟(2)中一次好氧發(fā)酵后的排出的廢水通過滲濾液收集裝置輸送到厭氧發(fā)酵罐內(nèi)，厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼渣、沼液和沼氣，將沼渣、沼液和沼氣分離。
[0015]將沼渣輸送到步驟(1)中含水率大于70%的養(yǎng)殖廢棄物的離心脫水工序中，沼渣重新利用。
[0016]沼氣的一部分提純后裝罐銷售，另一部分燃燒為農(nóng)林廢棄物的烘干工序提供熱倉泛。
[0017]將沼液進行曝氣后加菌種培養(yǎng)3-5天，制成液態(tài)菌肥。
[0018]將養(yǎng)殖廢棄物在堆放暫存過程中自然釋放的廢氣、離心脫水釋放的廢氣、滲濾液收集裝置釋放的廢氣以及在攪拌混合工序中的廢氣收集到廢氣收集裝置中；所述步驟
(2),(3)中將發(fā)酵過程中排出的廢氣通過排氣裝置也收集到廢氣收集裝置中，再將廢氣收集裝置中的廢氣通過生物濾床除臭裝置進行廢氣處理，達標后排到大氣中。
[0019]所述一次好氧發(fā)酵的溫度為70°，二次好氧發(fā)酵溫度為55°。
[0020]所述養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物三者攪拌混合后的含水率為60%。
[0021]所述有機肥的粒度大小為0.2cm。
[0022]采用上述技術(shù)方案，對于養(yǎng)殖廢棄物的含水率大于70%的要先進行離心脫水使含水率降至70%，農(nóng)林廢棄物需要進行鍘切、烘干、粉碎后再與養(yǎng)殖廢棄物攪拌混合，混合物經(jīng)過一次好氧發(fā)酵、二次好氧發(fā)酵后水分含量被降低至30%以下，再次粉碎篩分后成為有機肥。各個工序中所產(chǎn)生的廢氣經(jīng)負壓收集并除臭后排放到大氣中。一次好氧發(fā)酵后的廢水、養(yǎng)殖廢棄物暫存自然釋放的廢水以及離心脫水工序中釋放的廢水用于制取沼氣和沼液，一部分沼氣提純后裝罐用于銷售，一部分沼氣燃燒用于農(nóng)林廢棄物的烘干，沼液被曝氣后加入菌種培養(yǎng)用于制取液態(tài)菌肥，沼渣再重新離心脫水、攪拌混合后再次利用。本發(fā)明中的含水率、溫度、有機肥粒度大小等參數(shù)均為制取有機肥的必要條件和最佳選擇。
[0023]本發(fā)明中制取有機肥最主要的是一次好氧發(fā)酵和二次好氧發(fā)酵工序，這兩道工序決定了所制取有機肥的質(zhì)量，一次好氧發(fā)酵所用的密閉臥式雙層筒體好氧發(fā)酵罐(專利申請?zhí)枮?013103484863)為本 申請人:于2013年8月12日申請的發(fā)明專利，二次好氧發(fā)酵所用的密閉臥式好氧發(fā)酵罐(專利申請?zhí)枮?013102974850)本 申請人:于2013年7月16日申請的發(fā)明專利。因此，密閉臥式雙層筒體好氧發(fā)酵罐和密閉臥式好氧發(fā)酵罐的具體構(gòu)造及使用過程就不再詳細闡述。由于采用了密閉臥式雙層筒體好氧發(fā)酵罐進行一次好氧發(fā)酵和采用密閉臥式好氧發(fā)酵罐進行二次好氧發(fā)酵，這樣不僅縮短了好氧發(fā)酵的時間，而且大大提聞了有機肥的品質(zhì)和肥效。
[0024]本發(fā)明的工藝簡單、處理量大、發(fā)酵周期較短、物料發(fā)酵程度均勻、處理效果好、自動化程度高、處理成本較低，一次好氧發(fā)酵和二次好氧發(fā)酵處理均是全封閉運行，處理過程無異味，處理過程中產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)負壓收集，通過生物濾床處理，達標排放，對周邊環(huán)境不產(chǎn)生負面影響，將農(nóng)業(yè)廢棄物化廢為寶，生產(chǎn)出極有市場價值的有機肥和液態(tài)菌肥，將農(nóng)業(yè)廢棄物化廢為寶，生產(chǎn)出極有市場價值的有機肥和液態(tài)菌肥，也避免了農(nóng)業(yè)廢棄物對環(huán)境和人體所可能造成的威脅，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的無害化、資源化利用。
[0025]本發(fā)明科學(xué)有效地將養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物加工轉(zhuǎn)化為有機肥和液態(tài)菌肥，對充分合理利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活資源、減少農(nóng)業(yè)污染、改善農(nóng)村生態(tài)衛(wèi)生環(huán)境并應(yīng)對日益嚴峻的資源和能源危機。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0027]如圖1所示，本發(fā)明的養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝，包括以下步驟，
(I)、收集養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物，對于含水率大于70%的養(yǎng)殖廢棄物先進行離心脫水和暫存，含水率小于70%的養(yǎng)殖廢棄物直接暫存，然后再將養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物進行攪拌混合，使混合物的含水率控制至55%-65%，優(yōu)選60% ；(2)、將混合物輸送到密閉臥式雙層筒體好氧發(fā)酵罐內(nèi)進行一次好氧發(fā)酵，同時向密閉臥式雙層筒體好氧發(fā)酵罐內(nèi)供氣，一次好氧發(fā)酵的溫度為65° -75。，優(yōu)選70° ;
(3)、接著將混合物輸送到密閉臥式好氧發(fā)酵罐內(nèi)進行二次好氧發(fā)酵，同時向密閉臥式好氧發(fā)酵罐內(nèi)供氣，二次好氧發(fā)酵溫度為50° -60°，優(yōu)選55°，二次好氧發(fā)酵完成后，混合物的含水率降至30%以下；
(4)、對混合物進行粉碎和篩分，制成有機肥，有機肥的粒度大小不大于0.5cm,優(yōu)選
0.2cm ；
(5)、將篩分后的有機肥均質(zhì)儲存；
(6)、將有機肥包裝、出庫。
[0028]步驟(1)中的農(nóng)林廢棄物在攪拌混合前依次進行鍘切、烘干、粉碎、暫存工序。
[0029]將步驟(1)中養(yǎng)殖廢棄物在堆放過程中自然滲出的廢水、離心脫水工序產(chǎn)生的廢水以及步驟(2)中一次好氧發(fā)酵后的排出的廢水通過滲濾液收集裝置輸送到厭氧發(fā)酵罐內(nèi)，厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼渣、沼液和沼氣，將沼渣、沼液和沼氣分離。
[0030]將沼渣輸送到步驟 (1)中含水率大于70%的養(yǎng)殖廢棄物的離心脫水工序中，沼渣重新利用。
[0031]沼氣的一部分提純脫硫后裝罐銷售，另一部分燃燒為農(nóng)林廢棄物的烘干工序提供熱能。
[0032]將沼液進行曝氣后加菌種培養(yǎng)3-5天，制成液態(tài)菌肥。
[0033]將養(yǎng)殖廢棄物在堆放暫存過程中自然釋放的廢氣、離心脫水釋放的廢氣、滲濾液收集裝置釋放的廢氣以及在攪拌混合工序中的廢氣收集到廢氣收集裝置中；所述步驟
(2),(3)中將發(fā)酵過程中排出的廢氣通過排氣裝置也收集到廢氣收集裝置中，再將廢氣收集裝置中的廢氣通過生物濾床除臭裝置進行廢氣處理，達標后排到大氣中。
[0034]本實施例并沒有對本發(fā)明的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝，其特征在于:包括以下步驟， (1)、收集養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物，對于含水率大于70%的養(yǎng)殖廢棄物先進行離心脫水和暫存，含水率小于70%的養(yǎng)殖廢棄物直接暫存，然后再將養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物進行攪拌混合，使混合物的含水率控制至55%-65% ； (2)、將混合物輸送到密閉臥式雙層筒體好氧發(fā)酵罐內(nèi)進行一次好氧發(fā)酵，同時向密閉臥式雙層筒體好氧發(fā)酵罐內(nèi)供氣，一次好氧發(fā)酵的溫度為65° -75。； (3)、接著將混合物輸送到密閉臥式好氧發(fā)酵罐內(nèi)進行二次好氧發(fā)酵，同時向密閉臥式好氧發(fā)酵罐內(nèi)供氣，二次好氧發(fā)酵溫度為50° -60°，二次好氧發(fā)酵完成后，混合物的含水率降至30%以下； (4)、對混合物進行粉碎和篩分，制成有機肥，有機肥的粒度大小不大于0.5cm ； (5)、將篩分后的有機肥均質(zhì)儲存； (6)、將有機肥包裝、出庫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝，其特征在于:所述步驟(1)中的農(nóng)林廢棄物在攪拌混合前依次進行鍘切、烘干、粉碎、暫存工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝，其特征在于:將步驟(1)中養(yǎng)殖廢棄物在堆放過程中自然滲出的廢水、離心脫水工序產(chǎn)生的廢水以及步驟(2)中一次好氧發(fā)酵后的排出的廢水通過滲濾液收集裝置輸送到厭氧發(fā)酵罐內(nèi)，厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼渣、沼液和沼氣，將沼渣、沼液和沼氣分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝，其特征在于:將沼渣輸送到步驟(1)中含水率大于70%的養(yǎng)殖廢棄物的離心脫水工序中，沼渣重新利用。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝，其特征在于:沼氣的一部分提純后裝罐銷售，另一部分燃燒為農(nóng)林廢棄物的烘干工序提供熱能。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝，其特征在于:將沼液進行曝氣后加菌種培養(yǎng)3-5天，制成液態(tài)菌肥。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5或6所述的養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝，其特征在于:將養(yǎng)殖廢棄物在堆放暫存過程中自然釋放的廢氣、離心脫水釋放的廢氣、滲濾液收集裝置釋放的廢氣以及在攪拌混合工序中的廢氣收集到廢氣收集裝置中；所述步驟(2)、(3)中將發(fā)酵過程中排出的廢氣通過排氣裝置也收集到廢氣收集裝置中，再將廢氣收集裝置中的廢氣通過生物濾床除臭裝置進行廢氣處理，達標后排到大氣中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝，其特征在于:所述一次好氧發(fā)酵的溫度為70°，二次好氧發(fā)酵溫度為55°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝，其特征在于:所述養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物三者攪拌混合后的含水率為60%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖廢棄物和農(nóng)林廢棄物密閉好氧制生物有機肥工藝，其特征在于:所述有機肥的粒度大小為0.2cm。
【文檔編號】B01D53/84GK103483025SQ201310417215
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】張共敏, 馮建忠, 丁皓, 桑有成, 張元若, 霍婉旖, 艾永利, 張靜, 侯清峰, 魏觀杰, 周東升, 屈廣輝, 王建偉, 宋中州, 李現(xiàn)偉, 郭建濤, 李文博, 劉浩 申請人:張共敏, 馮建忠, 丁皓, 桑有成