使用畜禽糞污發(fā)酵產(chǎn)物制備生物有機(jī)肥新產(chǎn)品的設(shè)備工藝應(yīng)用

魯文斌

中廣核呼圖壁生物能源有限公司 新疆呼圖壁 832200

隨著環(huán)保農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)的大力宣傳，藏糧于地的政策已深入人心，各級(jí)政府和農(nóng)民對(duì)生物有機(jī)肥已不再陌生。而大多數(shù)有機(jī)肥生產(chǎn)廠采用單一的好氧堆肥發(fā)酵技術(shù)，執(zhí)行《生物有機(jī)肥》（NY884-2012）標(biāo)準(zhǔn)，生物有機(jī)肥產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)：有效活菌數(shù)≥0．2 億/ 克；有機(jī)質(zhì)（以干基計(jì)）≥40%；水分≤30%。該類普通生物有機(jī)肥產(chǎn)品主要缺點(diǎn)是有效活菌數(shù)含量較低，價(jià)值利潤(rùn)較低，遠(yuǎn)不如高含量菌肥產(chǎn)品在市場(chǎng)中受歡迎程度高。

使用有機(jī)肥新產(chǎn)品加菌工藝后，通過在普通生物有機(jī)肥顆粒表面進(jìn)行加菌、包膜，可以預(yù)防有機(jī)肥結(jié)塊，產(chǎn)品外觀黑亮圓潤(rùn)，提升商品性。微生物與有機(jī)肥結(jié)合，還有利于微生物施入土壤后快速繁殖，提升產(chǎn)品施肥效果，有效解決顆粒有機(jī)肥烘干過程中的微生物失活難題。本工藝選擇在造粒后通過包膜添加微生物菌劑，制備生物有機(jī)肥新產(chǎn)品，可以針對(duì)不同土壤需要，靈活添加不同菌種及肥料增效劑，達(dá)到科學(xué)施肥目的。采用三層工藝包膜，將微生物菌粉與含有一定水分的有機(jī)肥顆粒有效隔絕，避免產(chǎn)品生產(chǎn)后的儲(chǔ)運(yùn)過程中，芽孢桿菌類微生物遇水過早復(fù)蘇導(dǎo)致有效微生物含量降低，從而保證生物有機(jī)肥產(chǎn)品施入土壤后的肥效、功能微生物效果都得以充分發(fā)揮[1]。

1 畜禽糞污原料厭氧發(fā)酵處理

將一定TS 濃度的牛糞污輸送至完全混合式厭氧反應(yīng)器中，通過罐內(nèi)攪拌加強(qiáng)發(fā)酵液與微生物的充分接觸，提高發(fā)酵產(chǎn)沼氣效率。采用中溫厭氧發(fā)酵，發(fā)酵溫度保持在38℃左右，水力停留時(shí)間30天，在長(zhǎng)期厭氧環(huán)境下，可有效殺滅糞污中的草籽、蟲卵等有害物活性。充分發(fā)酵后的固液混合物通過螺旋擠壓固液分離機(jī)，分離得出沼渣和沼液，其中沼渣有機(jī)質(zhì)含量可達(dá)70% 左右。

2 原料好氧發(fā)酵及粉碎處理

經(jīng)過厭氧發(fā)酵和固液分離后的沼渣水分含量較高，含水量約75% 左右，無法直接進(jìn)行粉碎和有機(jī)肥造粒，需要進(jìn)行二次好氧翻拋發(fā)酵。一般生物有機(jī)肥生產(chǎn)廠都采用好氧發(fā)酵和粉碎設(shè)備，在55℃—60℃的發(fā)酵溫度下，經(jīng)過數(shù)十天好氧翻拋發(fā)酵過程，將原料含水量降至30%—35% 左右，使微生物得到充分的氧氣同時(shí)，還能殺滅部分蟲卵，再使用粉碎機(jī)對(duì)原料進(jìn)行粉碎、二次篩分，經(jīng)過篩分后的物料細(xì)度需滿足后端有機(jī)肥造粒要求。

3 生物有機(jī)肥造粒生產(chǎn)線

由于擠壓造粒出的生物有機(jī)肥產(chǎn)品呈圓柱狀顆粒，形狀不受農(nóng)民喜歡，不能實(shí)現(xiàn)大面積機(jī)播施肥。所以，很多生物有機(jī)肥生產(chǎn)廠均采用圓盤造粒的形式，成粒的有機(jī)肥產(chǎn)品呈圓球狀，可實(shí)現(xiàn)大面積機(jī)械施肥，產(chǎn)品的圓球形外觀也深受農(nóng)民喜愛。但圓盤造粒設(shè)備相對(duì)于擠壓造粒設(shè)備，存在成粒率較低且添加微生物菌劑困難的問題。

由于圓盤造粒時(shí)，需要添加大量的水和膨潤(rùn)土，才能使粉碎后的沼渣等原料團(tuán)成圓粒，成粒后還需對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行快速高溫烘干，如果在烘干前的圓盤造粒階段加入微生物菌劑，將會(huì)在高溫烘干環(huán)節(jié)造成微生物菌劑的滅活，無法在農(nóng)田施肥后發(fā)揮效力。而經(jīng)烘干后的顆粒生物有機(jī)肥水分一般在20% 以下，無法有效粘結(jié)粉狀的微生物菌劑，一般產(chǎn)品含有效活菌數(shù)僅能滿足《生物有機(jī)肥》（NY884-2012）標(biāo)準(zhǔn)，而無法滿足《農(nóng)用微生物菌劑》（GB20287-2006）中有效活菌數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。

4 制備生物有機(jī)肥新產(chǎn)品的工藝方案

為滿足生物有機(jī)肥產(chǎn)品既能實(shí)現(xiàn)機(jī)播，又能達(dá)到有效活菌數(shù)≥2 億/ 克的《農(nóng)用微生物菌劑》肥料標(biāo)準(zhǔn)。需要在生物有機(jī)肥顆粒經(jīng)烘干、篩分之后，開始進(jìn)入包膜加菌設(shè)備。主要技術(shù)工藝路線如下：①經(jīng)烘干篩分后的成品顆粒經(jīng)皮帶輸送至有機(jī)肥存儲(chǔ)料倉(cāng)，保障后端穩(wěn)定計(jì)量和供料；②顆粒有機(jī)肥從存儲(chǔ)料倉(cāng)出料口經(jīng)電子計(jì)量稱后，由皮帶輸送進(jìn)入1 號(hào)包膜筒；③由1 號(hào)無水包膜劑攪拌罐通過計(jì)量泵，按比例向1 號(hào)包膜筒前端霧化噴入無水包膜劑，第一次均勻包裹在顆粒肥表面；④通過1 號(hào)定量加菌機(jī)，按比例向1 號(hào)包膜筒中部位置添加微生物菌劑（粉劑），通過1 號(hào)包膜筒攪拌將菌粉均勻粘附在顆粒有機(jī)肥表面；⑤當(dāng)顆粒有機(jī)肥表面粘附均勻菌粉后，通過皮帶輸送進(jìn)入2 號(hào)包膜筒，再由2 號(hào)無水包膜劑攪拌罐通過計(jì)量泵，按比例向2 號(hào)包膜筒霧化噴入無水包膜劑，第二次均勻包裹在顆粒肥表面；⑥通過2 號(hào)定量加菌機(jī)，按比例向2# 包膜筒中部位置添加微生物菌劑（粉劑），通過2 號(hào)包膜筒攪拌將菌粉均勻粘附在顆粒有機(jī)肥表面；⑦當(dāng)顆粒肥表面第二次粘附均勻菌粉后，通過皮帶輸送進(jìn)入3 號(hào)包膜筒，再由3 號(hào)包膜劑攪拌罐通過計(jì)量泵，按比例向3 號(hào)包膜筒霧化噴入微生物包膜劑，攪拌混勻，達(dá)到顆粒表面光澤并使菌劑（粉劑）隔絕外部空氣的作用；⑧完成加菌和包膜的顆粒有機(jī)肥從3 號(hào)包膜筒出口端經(jīng)冷風(fēng)干燥后，通過皮帶輸送至產(chǎn)品包裝系統(tǒng)[3]。

5 包膜加菌的生物有機(jī)肥新產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)

包膜自動(dòng)配料系統(tǒng)采用連續(xù)自動(dòng)計(jì)量給料，自動(dòng)計(jì)量給料量需與后端加菌機(jī)定量加菌計(jì)量、無水包膜劑霧化裝置相匹配，最終產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可同時(shí)滿足《生物有機(jī)肥NY884-2012》和《農(nóng)用微生物菌劑GB20287-2006》的主要技術(shù)要求，即：顆粒有機(jī)肥有效活菌數(shù)（cfu）≥2．0 億/g（mL）；有機(jī)質(zhì)≥40%；水分≤30%。

6 結(jié)語

目前，一般生物有機(jī)肥生產(chǎn)廠在建設(shè)之初，存在未充分考慮一條有機(jī)肥生產(chǎn)線可進(jìn)行多樣化產(chǎn)品生產(chǎn)的問題，原有設(shè)備工藝僅可生產(chǎn)單一類型的有機(jī)肥產(chǎn)品，對(duì)不同地區(qū)、不同環(huán)境、不同土壤的施肥作用存在一定局限性。針對(duì)該類有機(jī)肥生產(chǎn)設(shè)備工藝，按本文工藝增加有機(jī)肥包膜、加菌新產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備，可根據(jù)不同目標(biāo)地區(qū)客戶的不同需求，生產(chǎn)含有不同微生物菌劑的生物有機(jī)肥，提高生物有機(jī)肥產(chǎn)品的針對(duì)性、質(zhì)量和商業(yè)價(jià)值，還能為實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)、藏糧于地等目標(biāo)提供必要保障。