有機肥生產工藝

一、 概述

隨著養殖行業的迅速發展，畜禽糞便的污染也日趨嚴重，要想有效的解決上述問題，應該變廢為寶，進行無害化、資源化處理。畜禽糞便含有大量的有機質等對作物的有益成分，是一種理想的有機肥原料，同時可以添加無機養分制作有機無機肥（既有有機的長效、又有無機的速效），也可以添加生物菌種制作生物有機肥，增加農作物的抗病菌能力，提高對肥料養分的吸收能力，達到疏松土壤，提高土壤的保肥保水能力。

有機物料肥料化發酵技術是指在一定條件下通過微生物的作用，使有機物料不斷被降解和穩定，并生產出一種適宜于土地利用的產品的過程。

有機物料肥料化發酵一般分好氧發酵和厭氧發酵兩種。好氧發酵是在有氧情況下，有機物料在有益微生物作用下的分解過程，其代謝產物主要是二氧化碳、水和熱；厭氧發酵是在無氧條件下，有機物料在有益微生物作用下的分解，厭氧分解最后的代謝產物是甲烷、二氧化碳和許多低分子量的中間產物，有機酸等。厭氧發酵與好氧發酵相比較，單位質量的有機質降解產生的能量較少，而厭氧發酵通常容易發出臭味。基于這些原因，幾乎所有的堆肥發酵工程系統都采用好氧堆制發酵。

有機物料堆制發酵是指在人工控制下，在一定的水分、C/N比、pH值、粒徑和通風條件下，通過有益微生物的發酵作用，將有機物料轉化為肥料的過程。通過堆制發酵過程，有機物料從不穩定狀態轉變為穩定的腐殖質物質，其堆制發酵后的產品不含病原菌，不含雜草種子，而且無臭無異味，無蠅蟲，呈現褐色或黑褐色，是一種良好的土壤改良劑和有機肥料。

有機物料堆制發酵成有機肥料施用在有許多好處。第一可以作為一種優質有機肥來源以保持和形成土壤腐殖質，有效地土壤結構和持水能力。第二，可降低植物病原菌，提高作物對病害的抵抗力。第三、含有許多有價值的營養元素，包括N、P、K和多種必要的中微量營養元素。

有機物料堆制發酵成有機肥料含有大量的有機質、腐殖酸、呈有機態的養分、中微量元素和大量有益微生物。產品在改善植物根系環境，提高土壤活性，改善土壤理化性，緩解土壤板結，促進作物生長發育，促進作物早熟，使作物根系發達、莖粗、葉厚，抗旱、抗澇、抗寒、抗倒伏、抗病蟲害能力增強，有明顯提高作物品質，增產、增收效果。

二、本項目要求

以新鮮牛糞和牛糞沼氣發酵產生的沼渣為主原料，并添加糠醛渣、N/P/K、腐植酸等為輔料，在優質的微生物發酵菌種的作用下，經發酵、烘干、造粒等工序生產農林業所需的有機肥，達到年產不低于2萬噸有機肥的生產能力，設計能力為2.5萬噸，每年按300個生產日計算。

三、工藝說明

好氧堆制發酵過程一般分三個階段：起始階段、高溫階段和降溫熟化階段。參與過程的主要微生物種類是細菌、真菌以及放線菌。

1、起始階段  不耐高溫的微生物分解有機物中易講解的碳水化合物、脂肪等，同時釋放熱量使物料溫度上升，溫度可達40℃。

2、高溫階段   耐高溫的微生物迅速繁殖，在有氧的條件下，大部分能降解的蛋白質，纖維等繼續被氧化分解，同時放出大量熱量，使物料溫度上升至60-70℃，這時病原菌和寄生蟲大數可被殺死。

3、降溫熟化階段   高溫階段必然造成微生物的死亡和活動減少，自然進入低溫階段。在這一階段，嗜熱性微生物有開始占據優勢，對殘余難分解的有機物料做進一步的分解，但微生物活性普遍下降，堆體發熱量減少，溫度開始下降，有機物趨于穩定化，需氧量大大減少，堆制發酵進入腐熟或后熟階段，形成腐殖質。

四、 流程說明

由于糞便中一般含有大量未經消化的粗纖維和病菌，必須處理后才能利用。目前比較行之有效的方式是采取發酵處理，既可以降解粗纖維，又可以利用發酵過程中產生的熱量殺滅病菌、去除水分。

糞便經發酵后，有部分未發酵好的粗纖維及成塊物料，無法滿足生產工藝要求，必須經過粉碎、篩分，無法粉碎的物料經滾筒篩篩出，之后進行計量。雖然發酵后的物料含有一定的氮、磷、鉀等無機養分，但含量很低，作為肥料使用時仍需要添加一定的無機養分和其他添加劑，粉狀的N、P、K、填料（主要是粘結劑）等無機原料經計量后與處理好的動物糞便同時進入臥式粉碎機進行破碎，此破碎機既可以粉碎已經結塊的無機原料，又可以起到一定的混合作用。粉碎過的原料與配好的生物菌種（在此處添加生物菌種）同時進入雙軸攪拌機進行混合，混合好的粉狀成品直接進行包裝，如要做成顆粒經皮帶輸送機送入盤式造粒機，在造粒機內噴入水霧進行團粒法造粒。造粒之后的物料盡管大部分已形成顆粒，但此時顆粒水分高、強度低，無法滿足包裝運輸的要求，該物料經皮帶輸送機送至回轉式干燥機進行干燥。回轉式干燥機是一內部布滿升舉式抄板的回轉圓筒，在抄板的作用下，物料被揚起與熱風爐產生的熱風進行熱交換，尾氣通過尾氣處理裝置進行除塵、洗滌、放空。由于在添加生物菌種后為保證生物菌種的存活，故不能采取高溫干燥，必須走低溫大風的路線，故本裝置采用二次干燥處理。出干燥機的物料經篩分機進行篩分，大顆粒經粉碎后與細粉通過返料皮帶進入造粒機，然后再次參與造粒過程。（篩分大顆粒和細粉可以起到降低冷卻機的負荷的作用）通過回轉式冷卻機進行冷卻處理，進一步提高顆粒強度、降低水分，之后經過細篩，獲得成品。

在原料區域設置粉碎機及篩分機，保證篩分出產品的細度滿足生產顆粒有機肥料的要求。

有機顆粒肥

本生產線共八道工序，分別為：配料、破碎、造粒、干燥、篩分、冷卻、包裝。

1 配料

本裝置采用5臺計量皮帶秤，電腦控制進料量及配比。操作工只需將粉狀有機原料（發酵后添加完菌種）、NPK、填加劑、微量元素等投入計量皮帶的料斗，料斗進料口與地面平齊，即能降低了工人勞動強度，又減少了原料的二次輸送過程，而且物料均勻的進入造粒機穩定了造粒狀態，因此在一定程度上提高了成球率，降低了生產成本。

2破碎

此工序選用立式粉碎機，立式粉碎機可以破碎原料中的大塊具有工作性能好、連續性強、易除塵等優點，為造粒機改善了工作環境。

3造粒

在有機肥的生產中造粒方式的選擇非常重要。目前行業內主要有圓盤、轉鼓、擠壓等多種方式，這幾種方式各有其優缺點。圓盤造粒機的優點是操作直觀、控制簡單，成球率高，返料少，設備易損件減少，維護量小；其不足之處在于單機的處理量小。出于外觀質量、節能等多方面考慮，本工藝選擇兩臺圓盤造粒機，并聯設置。

4.干燥

造粒之后的物料盡管大部分已形成顆粒，但此時顆粒水分高、強度低，無法滿足包裝運輸的要求，必須進行干燥處理。考慮到本系統物料造粒時水分偏高，而成品要求水分較低，受物料性質的限制，從造粒機出來的顆粒強度較小，干燥過程中必須盡可能的減小顆粒的破損，不能選擇大直徑的干燥機，因此本系統設置設置了兩臺回轉式干燥機。采用順流干燥，只對物料進行中溫強化干燥，以免出料時物料溫度過高，增加冷卻機的負荷，影響冷卻效果。

5篩分

烘干后的物料有粉狀物料和大顆粒的存在，用篩分機將大顆粒全部篩出，大顆粒經粉碎機粉碎后與細粉通過返料皮帶機直接回到造粒機與原料混合后再次參與造粒。如此形成完整的生產循環，成品進入冷卻工序。

6冷卻

通過回轉式冷卻機進行冷卻處理，進一步提高顆粒強度、降低水分，在冷卻過程中由于物料和筒壁、抄板之間的摩擦，會不可避免的產生細粉，因此在冷卻機后端增加了一道滾筒篩，篩除細粉，保證了成品的質量。此段工序細粉非常少，采用人工處理。

7 包裝

合格成品選用自動包裝機進行包裝，自動稱重、放料、縫包，計量準確、操作簡單，再次提高了工作效率。

五、發酵后達到的技術指標

該項目嚴格按《生產綠色食品的肥料使用準則》和生產有機食品要求進行研制。采用的肥料資源是準則中所規定的七大類26種之中的幾項，對環境和作物均不產生不良后果。

發酵后達到的技術指標：

1、該技術指標的準則是按作物專用定量施用配制，減少化肥對環境及作物的污染。

2、該技術指標是采用生物、有機、無機三結合配制，各發揮其特長。

1、該技術指標對作物無公害、無殘毒，符合綠色食品和有機食品肥料要求。

生物有機肥產品的技術指標

六、發酵有機肥成本概算：

說明：牛糞按每立方20元計算

      糠醛渣按每立方130元計算

      N/P/K按每1%50元計算

      工人工資每人每日100元計算

      每噸發酵成品需要發酵菌種20元

      5500卡的煤炭按850元/噸計算

      綜合生產成本約360-420元，銷售價格應該在800-1100元，噸毛利在350-650元。