有机肥生产工艺

有机肥生产工艺

一、 概述

随着养殖行业的迅速发展，畜禽粪便的污染也日趋严重，要想有效的解决上述问题，应该变废为宝，进行无害化、资源化处理。畜禽粪便含有大量的有机质等对作物的有益成分，是一种理想的有机肥原料，同时可以添加无机养分制作有机无机肥（既有有机的长效、又有无机的速效），也可以添加生物菌种制作生物有机肥，增加农作物的抗病菌能力，提高对肥料养分的吸收能力，达到疏松土壤，提高土壤的保肥保水能力。

有机物料肥料化发酵技术是指在一定条件下通过微生物的作用，使有机物料不断被降解和稳定，并生产出一种适宜于土地利用的产品的过程。

有机物料肥料化发酵一般分好氧发酵和厌氧发酵两种。好氧发酵是在有氧情况下，有机物料在有益微生物作用下的分解过程，其代谢产物主要是二氧化碳、水和热；厌氧发酵是在无氧条件下，有机物料在有益微生物作用下的分解，厌氧分解最后的代谢产物是甲烷、二氧化碳和许多低分子量的中间产物，有机酸等。厌氧发酵与好氧发酵相比较，单位质量的有机质降解产生的能量较少，而厌氧发酵通常容易发出臭味。基于这些原因，几乎所有的堆肥发酵工程系统都采用好氧堆制发酵。

有机物料堆制发酵是指在人工控制下，在一定的水分、C/N比、pH值、粒径和通风条件下，通过有益微生物的发酵作用，将有机物料转化为肥料的过程。通过堆制发酵过程，有机物料从不稳定状态转变为稳定的腐殖质物质，其堆制发酵后的产品不含病原菌，不含杂草种子，而且无臭无异味，无蝇虫，呈现褐色或黑褐色，是一种良好的土壤改良剂和有机肥料。

有机物料堆制发酵成有机肥料施用在有许多好处。第一可以作为一种优质有机肥来源以保持和形成土壤腐殖质，有效地土壤结构和持水能力。第二，可降低植物病原菌，提高作物对病害的抵抗力。第三、含有许多有价值的营养元素，包括N、P、K和多种必要的中微量营养元素。

有机物料堆制发酵成有机肥料含有大量的有机质、腐殖酸、呈有机态的养分、中微量元素和大量有益微生物。产品在改善植物根系环境，提高土壤活性，改善土壤理化性，缓解土壤板结，促进作物生长发育，促进作物早熟，使作物根系发达、茎粗、叶厚，抗旱、抗涝、抗寒、抗倒伏、抗病虫害能力增强，有明显提高作物品质，增产、增收效果。

二、本项目要求

以新鲜牛粪和牛粪沼气发酵产生的沼渣为主原料，并添加糠醛渣、N/P/K、腐植酸等为辅料，在优质的微生物发酵菌种的作用下，经发酵、烘干、造粒等工序生产农林业所需的有机肥，达到年产不低于2万吨有机肥的生产能力，设计能力为2.5万吨，每年按300个生产日计算。

三、工艺说明

好氧堆制发酵过程一般分三个阶段：起始阶段、高温阶段和降温熟化阶段。参与过程的主要微生物种类是细菌、真菌以及放线菌。

1、起始阶段  不耐高温的微生物分解有机物中易讲解的碳水化合物、脂肪等，同时释放热量使物料温度上升，温度可达40℃。

2、高温阶段   耐高温的微生物迅速繁殖，在有氧的条件下，大部分能降解的蛋白质，纤维等继续被氧化分解，同时放出大量热量，使物料温度上升至60-70℃，这时病原菌和寄生虫大数可被杀死。

3、降温熟化阶段   高温阶段必然造成微生物的死亡和活动减少，自然进入低温阶段。在这一阶段，嗜热性微生物有开始占据优势，对残余难分解的有机物料做进一步的分解，但微生物活性普遍下降，堆体发热量减少，温度开始下降，有机物趋于稳定化，需氧量大大减少，堆制发酵进入腐熟或后熟阶段，形成腐殖质。

四、 流程说明

由于粪便中一般含有大量未经消化的粗纤维和病菌，必须处理后才能利用。目前比较行之有效的方式是采取发酵处理，既可以降解粗纤维，又可以利用发酵过程中产生的热量杀灭病菌、去除水分。

粪便经发酵后，有部分未发酵好的粗纤维及成块物料，无法满足生产工艺要求，必须经过粉碎、筛分，无法粉碎的物料经滚筒筛筛出，之后进行计量。虽然发酵后的物料含有一定的氮、磷、钾等无机养分，但含量很低，作为肥料使用时仍需要添加一定的无机养分和其他添加剂，粉状的N、P、K、填料（主要是粘结剂）等无机原料经计量后与处理好的动物粪便同时进入卧式粉碎机进行破碎，此破碎机既可以粉碎已经结块的无机原料，又可以起到一定的混合作用。粉碎过的原料与配好的生物菌种（在此处添加生物菌种）同时进入双轴搅拌机进行混合，混合好的粉状成品直接进行包装，如要做成颗粒经皮带输送机送入盘式造粒机，在造粒机内喷入水雾进行团粒法造粒。造粒之后的物料尽管大部分已形成颗粒，但此时颗粒水分高、强度低，无法满足包装运输的要求，该物料经皮带输送机送至回转式干燥机进行干燥。回转式干燥机是一内部布满升举式抄板的回转圆筒，在抄板的作用下，物料被扬起与热风炉产生的热风进行热交换，尾气通过尾气处理装置进行除尘、洗涤、放空。由于在添加生物菌种后为保证生物菌种的存活，故不能采取高温干燥，必须走低温大风的路线，故本装置采用二次干燥处理。出干燥机的物料经筛分机进行筛分，大颗粒经粉碎后与细粉通过返料皮带进入造粒机，然后再次参与造粒过程。（筛分大颗粒和细粉可以起到降低冷却机的负荷的作用）通过回转式冷却机进行冷却处理，进一步提高颗粒强度、降低水分，之后经过细筛，获得成品。

在原料区域设置粉碎机及筛分机，保证筛分出产品的细度满足生产颗粒有机肥料的要求。

有机颗粒肥

本生产线共八道工序，分别为：配料、破碎、造粒、干燥、筛分、冷却、包装。

1 配料

本装置采用5台计量皮带秤，电脑控制进料量及配比。操作工只需将粉状有机原料（发酵后添加完菌种）、NPK、填加剂、微量元素等投入计量皮带的料斗，料斗进料口与地面平齐，即能降低了工人劳动强度，又减少了原料的二次输送过程，而且物料均匀的进入造粒机稳定了造粒状态，因此在一定程度上提高了成球率，降低了生产成本。

2破碎

此工序选用立式粉碎机，立式粉碎机可以破碎原料中的大块具有工作性能好、连续性强、易除尘等优点，为造粒机改善了工作环境。

3造粒

在有机肥的生产中造粒方式的选择非常重要。目前行业内主要有圆盘、转鼓、挤压等多种方式，这几种方式各有其优缺点。圆盘造粒机的优点是操作直观、控制简单，成球率高，返料少，设备易损件减少，维护量小；其不足之处在于单机的处理量小。出于外观质量、节能等多方面考虑，本工艺选择两台圆盘造粒机，并联设置。

4.干燥

造粒之后的物料尽管大部分已形成颗粒，但此时颗粒水分高、强度低，无法满足包装运输的要求，必须进行干燥处理。考虑到本系统物料造粒时水分偏高，而成品要求水分较低，受物料性质的限制，从造粒机出来的颗粒强度较小，干燥过程中必须尽可能的减小颗粒的破损，不能选择大直径的干燥机，因此本系统设置设置了两台回转式干燥机。采用顺流干燥，只对物料进行中温强化干燥，以免出料时物料温度过高，增加冷却机的负荷，影响冷却效果。

5筛分

烘干后的物料有粉状物料和大颗粒的存在，用筛分机将大颗粒全部筛出，大颗粒经粉碎机粉碎后与细粉通过返料皮带机直接回到造粒机与原料混合后再次参与造粒。如此形成完整的生产循环，成品进入冷却工序。

6冷却

通过回转式冷却机进行冷却处理，进一步提高颗粒强度、降低水分，在冷却过程中由于物料和筒壁、抄板之间的摩擦，会不可避免的产生细粉，因此在冷却机后端增加了一道滚筒筛，筛除细粉，保证了成品的质量。此段工序细粉非常少，采用人工处理。

7 包装

合格成品选用自动包装机进行包装，自动称重、放料、缝包，计量准确、操作简单，再次提高了工作效率。

五、发酵后达到的技术指标

该项目严格按《生产绿色食品的肥料使用准则》和生产有机食品要求进行研制。采用的肥料资源是准则中所规定的七大类26种之中的几项，对环境和作物均不产生不良后果。

发酵后达到的技术指标：

1、该技术指标的准则是按作物专用定量施用配制，减少化肥对环境及作物的污染。

2、该技术指标是采用生物、有机、无机三结合配制，各发挥其特长。

1、该技术指标对作物无公害、无残毒，符合绿色食品和有机食品肥料要求。

生物有机肥产品的技术指标

六、发酵有机肥成本概算：

说明：牛粪按每立方20元计算

      糠醛渣按每立方130元计算

      N/P/K按每1%50元计算

      工人工资每人每日100元计算

      每吨发酵成品需要发酵菌种20元

      5500卡的煤炭按850元/吨计算

      综合生产成本约360-420元，销售价格应该在800-1100元，吨毛利在350-650元。