鸡粪好氧高温发酵|无害化污泥处理方法

农业有机废弃物 ( 农作物秸秆、禽畜粪便等 ) 经充分发酵后，可成为改良土壤的有机肥料。任何一种合格的有机肥料的生产都必须经过堆沤发酵过程，有机质发酵分为好氧发酵与厌氧发酵两种。堆肥以好气性微生物活动为主时，有机质迅速矿化生成较多的二氧化碳、水及其它养分物质，分解速度快而彻底，并放出大量热能 ；以厌气性微生物活动为主时，有机质的分解速度慢，且往往不彻底，释放热能少，其分解产物除植物养分外，还会积累有机酸及 CH4、H2S 等还原性物质，当其达到一定程度时，则对作物生长不利甚至有害。发酵过程可分为 ：发热阶段 --- 高温阶段 --- 降温阶段 --- 腐熟保肥阶段。
现有技术有两种，一种是直接堆沤，经翻堆设备进行定期翻堆发酵，所需发酵时间45 ～ 60 天不等 ；另一种则是将原料置入搅拌设备 ( 分加温与不加温两种 )，加入微生物发酵剂搅拌数小时，搅拌均匀后以堆状或条状堆积，仍以翻堆方式进行发酵，所需发酵时间30 ～ 60 天不等。
目前，有机废弃物主要还是翻堆式的堆沤发酵方式在处理，有机物在该发酵方式前期为厌氧发酵模式，需时 7 ～ 15 天以上方可开始升温进入发热阶段，再通过翻堆以增加氧气促进好氧发酵，进入高温时间需近 30 天。传统发酵方式存在以下几个缺点 ：1、整个发酵时间长 ( 需时 1 ～ 2 个月 )，有机废弃物处理速度慢 ；2、所占场地大，以每月处理 900 立方有机废弃物为例，按发酵需时 1 个月、平均堆高 1 米计算，堆沤场地需 900 平方米，一个月方可循环使用，场地周转率低 ；3、发酵过程大部分时间处厌氧发酵状态，易积累有机酸及CH4、H2S 等还原性物质，有机肥质量受影响 ；4、用人工、铲车、或机械翻堆，均需增加人员操作，人员操作则难确保准确性和彻底性。
随着我国城镇经济水平的提高和生活质量的改变，城镇地区的生活垃圾产量也迅速增加，同时，农业废弃物、禽畜粪便、灰土等大量混入城镇生活垃圾中，造成了城镇垃圾中有机物含量高，但以往大多城镇均将村镇垃圾进行简易填埋、临时堆放焚烧处理，既污染了土壤、水体、大气环境，又造成了可利用资源的很大浪费。即便个别地区对城镇垃圾中的有机物进行了堆肥处理，但仍存在堆肥周期长、产品产率低、产品纯度不高等问题。因此，如何提供一种充分利用城镇垃圾中有机物的装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

污泥是污水处理中的产物，污泥中富含有机物和营养物质，随着污水资源化研究的深入，污泥资源化领域的研究已成为全球研究热点，我国城市污泥量大，质差；国外既有污泥处理处置理论和技术无法切实解决当前面临的困境，迫切需要通过科技创新，形成我国污泥绿色低碳安全的理论体系和系统性解决方案，污泥处理处置现状与我国污水处理差距甚大，远远落后发达国家，与我国大国地位及生态文明建设不相符，《水十条》中提出污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置。
污泥资源化也越来越受到重视，污泥资源化能源化符合目前科技发展水平。污泥好氧发酵可使城市污泥中C、N、P资源化回收，可替代一部分氮、磷肥需求。传统污泥处置方法有：焚烧、填埋和土地利用。国外多采用焚烧工艺，但投资巨大，易造成大气污染；国内多采用填埋，但需要占用大量的土地，同时会造成环境的二次污染，随着对其弊端的深入了解，选择恰当的处理方式越来越谨慎。污泥处置后可土地利用的技术包括好氧发酵技术和厌氧消化技术，综合考虑环境影响和投用，优先推荐好氧发酵污泥处理技术。
污泥好氧发酵工艺主要有混凝土槽式发酵、反应器发酵等，由于作业环境差、发酵过程易产生二次污染、占地面积大、运行费用高等缺点，使得污泥好氧发酵技术的发展受到了一定限制，因此研制开发一种新型污泥好氧发酵工艺，降低投资和运行成本，节约土地使用面积，保证发酵过程的低耗、连续稳定运行，无二次污染，对污泥好氧发酵技术在我国大规模的推广应用具有十分重要的意义。

对禽类粪便如果处理不及时，会很快地发酵，发酵后的粪便分解出大量的含有硫化氢、二氧化碳、酚类、胺类和甲烷等物质的气体，这些气体会产生恶臭的味道污染环境，导致动物和人的呼吸道疾病，还有可能产生病毒，高温好氧发酵设备是处理畜禽粪便等有机废弃物的一体化成套设备。工艺原理是将畜禽粪便与辅料、高温生物发酵菌混合，利用微生物的活性，对废弃物中的有机质进行生物分解、腐熟，使有机废弃物转化成有机肥原料，用于土壤改良、园林绿化，实现有机废物的资源化利用，高温好氧发酵设备包含混料部分、高温好氧发酵部分和排料部分，发酵箱内的畜禽粪便，经过高温好氧发酵后通过出料门排出。

立式发酵罐原理及技术源自于德国后转卖给日本，国内部分厂家由2013年从日本引进，发酵罐在日本用于畜禽粪便、餐厨垃圾的发酵，个别厂家一比一仿做将其用做污泥发酵，在发酵污泥过程中出现了一系列问题，比如搅拌机构主轴断裂、桨叶断裂、驱动机构棘轮齿断裂、主轴键断裂、出料不均内部塌方、不能正常出料及产量不稳定总是频繁培养菌床起炉导致污泥发酵罐无常运转，各别地方使用大量的辅料来降低驱动机构的阻力和增加污泥的透气性但是发酵的产量比照畜禽粪便和餐厨垃圾减少了70％以上并且还不稳定，原因是发酵罐自身原理、设计参数、力学设计是按照畜禽粪便及餐厨垃圾的物质，畜禽粪便及餐厨垃圾的比重、疏松性、透气率、成份、所需氧量和市政污泥完全不同，所以不能一概而论的使用。因此，有必要研究一种针对性的污泥高温好氧发酵设备，以解决现有技术中存在的污泥发酵处理效率低、故障率高、占地面积大、环境污染严重、成本高等问题。
近年来，养殖业向集约化、规模化快速发展，为市场提供了丰富而畜禽产品的同时，也带来畜禽粪污等大量的污染物，若不得到及时、有效处置，将对农村环境造成严重的污染。好氧发酵可以通过微生物降解有机物，使有机废弃物实现减量化，无害化、资源化处理。目前，反应器好氧发酵方式，相较于传统场地堆肥，具有发酵效率高、无害化彻底、产品质量高且稳定、占用场地面积小、不受环境因素影响、不易产生二次污染等优势，正日益受到广大客户的欢迎。在现有技术中好氧发酵系统有将畜禽粪污固液分离后投入相应的发酵反应器，该发酵方式使得在反应器好氧发酵伊始，物料自身发酵产生热量，以使嗜热微生物繁殖、分解有机质，并且发酵反应器可设置多个，具有结构简单紧凑，占地面积小，发酵充分，便于生产，节能环保等特点。
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