槽式堆肥

堆肥技术介绍之三

槽式机械翻抛好氧发酵技术

周纬

堆肥是一种利用细菌分解作用，稳定农业固体废弃物中的有机废物和腐殖质的过程。堆肥产生的有机肥产品含有养分和有机碳，是一种良好的土壤改良剂。堆肥可以在森林地面等地方自然进行，使自然有机物质（枯枝落叶，动物粪便）转换为更稳定的有机材料（腐殖质）和营养物质释放出来，供植物吸收。这个过程也可以自然缓慢进行，但在最佳条件下通常能加快堆肥速度。

根据微生物生长环境的不同，堆肥可分为好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥是指在有氧状态下，好氧微生物对废物中的有机物进行分解转化的过程，最终产物主要是CO2、H2O、热量和腐殖质；厌氧堆肥是在无氧状态下，厌氧微生物对废物中的有机物进行分解转化的过程，最终产物是CH4、CO2、热量和腐殖质。但是由于厌氧微生物对有机物的分解速度缓慢，处理效率低，容易产生恶臭，工艺条件也比较难以控制，因此现在常用好氧堆肥技术。

现代化好氧堆肥工艺可分为翻堆条垛式堆肥、通风静态垛堆肥、发酵槽（池）式堆肥和筒仓式堆肥等。其中槽式机械翻抛发酵堆肥工艺具有占地面积小、堆肥效率高、发酵物料堆积高、翻抛产量大、物料翻动彻底等优点，太阳能堆肥车间具有极好的升温和保温效果及调控功能，堆肥发酵将不再受大风及雨雪等恶劣天气的影响。

槽式堆肥工艺原理为：首先进行堆肥原料的预处理，通过预混调质机将畜禽粪便原料与秸秆粉等辅料自动称量并充分混合调质，按照堆肥要求合理调整物料碳氮比和孔隙度，降低物料的水分含量。然后将混合物料堆放在太阳能堆肥车间里的发酵槽内进行好氧发酵。采用的太阳能堆肥车间具有透光保温的特性，加上采朋强制性槽式翻抛机翻搅和槽底管路通风充氧曝气，一般堆肥20~30天即可腐熟达到无害化要求。图1就是一个典型的槽式机械翻抛堆肥工艺构成图。

槽式堆肥工艺特点可概括为：发酵原料和辅料经过预混调质机自动称量、调质和混合等预处理后，优化了水分、碳氮比、孔隙度等发酵条件；太阳能堆肥车间具有极好的升温和保温效果及调控功能，堆肥发酵将不再受大风及雨雪等恶劣天气的影响；发酵槽配备机械翻搅和静态曝气双重作业系统，利于均衡物料总体发酵温度和物料水分向外蒸发。

图1 槽式机械翻抛堆肥工艺构成图

下面我们就以某市污泥堆肥处理工程为例讲一讲槽式机械翻抛好氧发酵技术，

此槽式机械翻抛堆肥厂的工艺流程见图2。在混料车间内设置了三个料仓：脱水污泥料仓、粉碎秸秆料仓和回用料仓。污水处理厂的脱水污泥通过污泥运输车运至脱水污泥料仓；粉碎后的秸秆经皮带机输送至秸秆料仓；从发酵槽出来的物料经筛分机筛分后的筛上物进入回用料仓。脱水污泥、粉碎后的秸秆及堆肥成品中的筛上物，经混料机搅匀后用装载机运送至发酵槽中进行堆肥。堆肥后的物料通过装载机或翻抛机运送至回料皮带机上，通过回料皮带机输送到筛分机，经过筛分，筛上物进回用料仓重复使用，筛下物即为成品营养土。

图2 某市污泥槽式机械翻抛堆肥厂的工艺流程

新能源产业

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ES&ER节能减排堆肥技术介绍之三

工艺设计1、发酵槽

发酵槽的设计包括发酵槽的数量设计和单个发酵槽的尺寸设计。为方便生产运行，单个发酵槽容积根据每日需要堆肥的物料体积进行设计。发酵槽的宽度、高度尺寸根据翻抛设备的要求确定。本项目采用进口翻抛机，其要求发酵槽宽度为4.5m，翻堆深度最大为2.0m，考虑0.2m的超高，则发酵槽的深度确定为2.2m。发酵槽的长度根据物料体积、发酵槽宽度、高度尺寸等综合确定为30m。发酵槽的数量根据发酵周期确定。本项目设计发酵周期为21d，则发酵槽至少需要21个，考虑1个发酵槽进行周转，则发酵槽的数量为22个。处理量达到300t／d时，设66个发酵槽；处理量达到600t／d时，设132个发酵槽。

发酵槽为钢筋混凝土结构，相邻两个发酵槽共用池壁。池壁的宽度根据翻抛机的要求确定。池壁要能承受翻抛机的压力。发酵槽底板既要承受发酵物料的重力，又要承受装载机的重力，同时还要满足通风的要求。

2、发酵槽的进出料设计

对于槽式发酵工艺，发酵槽的进出料有两种方式：批次进出料和整体进出料。批次进出料的特点是每次在发酵槽的一端进一批料，通过翻抛机对物料的翻抛作业，将物料向发酵槽的另一端移动。第二次再在起端进一批料，周而复始，直至发酵周期结束，成品料从发酵槽的另一端排出。翻抛机在搬运物料的同时也对物料进行充氧、粉碎和搅拌操作。整体进出料的特点是整个发酵槽一次性全部进满料，当发酵周期结束时，一次性全部出料。为满足进料的需要，批次进出料工艺要求在整个发酵周期内按照固定的频率进行翻抛，而翻抛作业会引起堆体温度呈锯齿形变化，不利于堆肥的无害化，因此本工程选择整体进出料工艺。进料时，通过装载机一次性将发酵槽装满料；出料时，一次性将发酵槽中的物料全部搬运出来。在发酵周期的前期不翻抛，只进行鼓风供氧，以满足无害化的持续高温要求；在发酵周期的后期，适当翻抛，以满足堆肥均匀性的要求。

3、发酵槽的供氧

发酵槽式堆肥工艺根据供氧方式的不同分为风机强制供氧、翻抛供氧和风机强制供氧加翻抛供氧三种。发酵槽批次进出料工艺即是风机强制供氧加翻抛供氧的典型代表。本工程考虑到翻抛供氧容易造成堆体温度呈锯齿形变化，不利于堆肥高温的持续，影响堆肥的无害化，因此采用前期风机强制供氧、后期风机强制供氧加翻抛供氧的两

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阶段供氧方式。根据堆体温度、堆体氧气浓度等参数按照事先编制好的程序控制风机的鼓风量。发酵槽的底部为布气板，空气从底部向上进入堆体。每个发酵槽的最大设计供气量为60m3／min。

4、混料

在污泥进入发酵槽之前必须和其他物料进行混料以获得合适的含水率与碳氮比。堆肥料还需具有一定的疏松度，使氧气容易扩散进去。设计堆肥料含水率为55％～58％，碳氮比为(25～30)：1。

为配合混料机的连续工作，在混料机前设置了三个料仓，分别为脱水污泥料仓、粉碎秸秆料仓和回用料仓。通过螺旋输送机将三个料仓中的物料以设定的比例输送至混料机中。

5、物料的输送

在堆肥厂，物料输送贯穿于堆肥的各个阶段。输送方式有车辆输送、皮带机输送、无轴螺旋机输送、有轴螺旋机输送、斗式提升机输送等。最经济的输送方式是皮带机输送，最不经济的方式是车辆输送。

进厂污泥如何进入污泥料仓是整个物料输送的关键点和难点，一般可用的输送方案有螺旋输送机输送、活塞泵或螺杆泵输送等方案。合理的输送方案应具有转卸少、能量消耗小、对周围环境影响小、投资小等特点。螺旋输送机能量消耗小，对周围环境影响小，但无法和污泥车卸车相匹配，需要增加转卸作业；污泥泵输送方案对周围环境影响小，但能量消耗大，投资大。综合比较各种输送方案，本工程选择车辆输送方案，即通过坡道，使污泥车直接开到污泥料仓顶部卸料。该方案最直接，能量消耗小，对周围环境无影响，缺点是修建坡道投资较大。

混料后的堆肥料如何进入发酵槽是物料输送的另一个难点。在堆肥车间中，发酵槽具有数量多、长度长的特点。比较理想的方案是采用皮带机加移动卸料机的方案，即用皮带机将混合好的物料输送至移动卸料机，再由移动卸料机输送至整个发酵槽中。受投资的限制，本设计采用装载机直接将混料后的堆肥料运送到发酵槽中。

6、厂房通风设计

在污泥堆肥过程中会有大量的水以水蒸气的形式散发出来，同时还可能伴随有氨气、硫化氢等臭味气体的产生。堆肥车间的通风设计如下：在车间顶部设置若干台射流风机向车间两侧吹，用来组织车间气流，并在车间两侧设若干个排风口，排风口接排风管道通向生物滤池。这种设计的优点在于车间内部不设通风管道，（下转第33页）

节能减排ES&ER

蔬菜用药现状调查将在11省份开展

从农业部农药检定所获悉，为着力解决一些蔬菜用药登记品种少、部分蔬菜“无药可用”和用药不规范等问题，农业部药检所今年将重点开展蔬菜用药现状调查，率先在天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、山东、广西、海南、四川、陕西等11个省份开展蔬菜用药现状调查试点。预期筛选出150多种蔬菜、500种病虫害防治用药，提出500项相应的农药残留标准，制定150多种蔬菜安全合理使用技术规范。并选择广谱、高效、低毒、环境友好的农药品种，组织开展白菜等10类蔬菜品种、20种病虫害的“菜药组合”登记试验，扩大登记使用范围。这是农业部药检所今年开展的重点工作之一。

据了解，今年农业部药检所还将大力加强农药监管、继续严格农药登记、进一步完善农药标准体系建设，积极扩大国际交流合作。

“在农药监督管理方面，我们将推行一些新举措。”农业部药检所所长隋鹏飞介绍说，除了积极推进新修订的《农药管理条例》出台，完善相关配套规章，还将组织实施全国农药监督抽查计划，加大农药市场抽查力度，对违法添加高毒农药或有效成分不足的，依法吊销登记证件。同时探索建立违规生产经营农药企业黑名单制度，并对其进行重点监管。“我们还将大力推行农药经营许可，探索利用条形码等现代信息技术，建立

农药质量管理可追溯机制，同时继续抓好低毒生物农药补贴示范推广项目。”

今年农业部药检所将进一步完善农药登记审批制度，拟订登记管理办法,修订登记资料要求,更加突出登记审批的引导性。今年登记网上申请将由6个试点省市向全国推开，山东、江苏、浙江、河北等省将开展部省联动审批试点，进一步优化登记审批流程。同时严格登记试验单位和样品管理，对百草枯等高风险农药重点进行监测和评估。

此外，农业部药检所还将大力夯实农药管理技术基础。拟完成180项农药残留限量标准、17项检测方法标准及500多项农药安全使用操作规程研制工作，推动建立农药残留限量标准、产品质量标准发布与登记同步机制。继续强化农药抗性、环境、残留、毒理风险评估，及时制定风险管理措施，进一步健全风险评估技术体系。

隋鹏飞表示，今年将开展行业信息统计分析，继续做好农药价格调查和需求预测，编制《中国农药发展年度报告》，为农业生产和行业发展提供信息服务。同时积极拓展国际合作空间，强化人才队伍建设，继续开展走进“百家企业、千家药店、万家农户”下基层活动。

编辑：赵梦

（上接第32页）同时由于射流风机的作用，可以比较均匀地组织气流。

7、除臭设计

当堆体供氧不足或碳氮比不合适时，堆肥过程可能会产生氨气、硫化氢、硫醇、胺类等臭味气体，一般的除臭方法有生物滤池法、土壤法等，本工程选择生物滤池法。在生物滤池中填充成品堆肥和树皮、木屑等的混合物，利用其中的微生物作用将臭味气体除去。为排除水蒸气凝结产生的凝结水，在生物滤池底部设置了排水系统。

生物滤池的设计表面负荷为0.022m3／(m2·s)，滤料高度为1.5m。

以上就是某市污泥槽式机械翻抛堆肥厂的工艺设计。另一种比较简易的比较堆肥方式是翻抛条垛堆肥技术。对土建要求低，不需配套发酵槽，可在室外堆制，节

省建筑投资；堆肥场地面积需要相对大一些；同时利用机械翻堆作业机动性强，经过翻抛后的条垛料堆利于堆肥后期的水分散失。但是北方地区室外堆肥冬季保温性差，堆肥周期需要有所延长或季节性停止堆肥，而且露天堆肥时雨季料堆易受影响。

每种发酵技术都有自身的特点，槽式机械翻抛好氧发酵技术优点是发酵原料和辅料经过预混调质机自动称量、调质和混合等预处理后，优化了水分、碳氮比、孔隙度等发酵条件；太阳能堆肥车间具有极好的升温和保温效果及调控功能，堆肥发酵将不再受大风及雨雪等恶劣天气的影响；发酵槽配备机械翻搅和静态曝气双重作业系统，利于均衡物料总体发酵温度和物料水分向外蒸发。但是由于厂房的建设和大型翻抛机械等初期投入成本较高，大家可以根据当地气候和资金情况选择合适的发酵技术。

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