工艺流程主要是:前处理~主发酵~后发酵~后处理~贮存。
原料的预处理:包括分选、破碎以及含水率及碳氮比的调整。首先去除废物中的金属、玻璃、塑料和木材等杂质,并破碎到40毫米左右的粒度,然后选择堆肥原料进行配料,以便调整水分和碳氮比,可以使用纯垃圾,垃圾和粪便之比为7:3或者垃圾与污泥之比为7:3进行混合堆肥。
原料的发酵阶段:我国大都采用一次发酵方式,周期长达30天,目前采用二次发酵方式,周期一般用20天。一次发酵是好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程,具体从发酵开始,经中温、高温然后到达温度开始下降的整个过程,一般需要10—12天,高温阶段持续时间较长。二次发酵指物料经过一次发酵后,还有一部分易分解和大量难分解的有机物存在,需将其送到后发酵室,堆成1—2米高的堆垛进行二次发酵并腐熟。当温度稳定在40℃左右时即达腐熟,一般需20—30天。
后处理阶段:是对发酵熟化的堆肥进行处理,进一步去除堆肥中前处理过程中没有去除的杂质和进行必要的破碎过程、经处理后得到的精制堆肥含水在30%左右,碳氮比为15—20。
贮存阶段:贮存是指堆肥处理前必须加以堆存管理,一般可直接存放,也可装袋存放。但贮存时要注意保持干燥通风,防止闭气受潮。分为三个过程:起始阶段、高温阶段、熟化阶段。
好氧堆肥(即堆肥)是在有氧条件下,依靠好氧微生物(主要是好氧细菌)的作用使粪便中有机物质稳定化的过程。在堆肥过程中,粪便中的可溶性有机物质深入细胞,微生物通过自身的生物代谢活动,对一部分有机物进行分解代谢,即氧化分解以获得生物生长、活动所需要的能量,把另一部分有机物转化合成新的细胞物质,使微生物生长繁殖产生更多的生物体。
粪便堆肥具有以下特点:
(1)自身产生一定的热量、并且高温持续时间长,不需要外加热源,即可实现无害化。
(2)使纤维素这种难于降解的物质分解,堆肥物料矿质化、腐殖化,产生重要的土壤活性物质。
(3)基建投资低,易于管理,设备简单。
(4)产品无味无臭、质地疏松、含水率低,便于运输和后续商品肥料加工。
目前,好氧堆肥是养殖场普遍使用的粪便处理方式。
详情好氧堆肥是在有氧条件下,好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁殖,产生出更多生物体的过程。
堆肥过程影响因素主要有:供氧量和温度。一是供氧量要适当,实际所需空气量应为理论空气量的2-10倍;二是堆肥温度要合适,温度过高时通过水分的蒸发,带走一部分热量。
好氧堆肥膜控制系统主要通过调节堆肥温度、水份和供氧量,配合其它措施的调节,达到好氧堆肥的各项指标要求。
好氧堆肥膜控制系统包括现场传感器、主控制器、上位机软件管理平台三部分。
现场传感器包括温度传感器、含氧量传感器(特殊工艺不需要含氧量传感器),通过有线方式连接到主控制器。现场传感器能够达到IP65以上的密封标准,防潮湿、防水溅,经久耐用。
堆肥现场安装控制柜作为主控制器,采集控制各个堆肥槽内的温度、含氧量,控制堆肥槽的各台风机启停、运转以及其它特殊控制要求。主控制器采用模块化结构,主要包含:PLC、电源模块,通讯模块,输入输出模块、接触器、继电器等。
主控制器的功能主要有以下几点:
1、 采集堆肥槽内的温度及氧含量;
2、 通过触摸屏查看各个堆肥槽内的温度、风机运行状态;
3、 通过触摸屏设置风机启停、运行模式、运行时间;
4、 通过触摸屏设置温度控制、调节模式;
5、 为堆肥槽各台风机供电(380VAC&220VAC);
6、 控制各台风机转速、频率;
7、 控制相关的泵、阀、执行机构的启停、运行;
8、 各项指标超限报警、各类设备故障报警;
9、 每台控制柜根据堆肥槽的规模可同时连接20~50台传感器,可同时控制6~10台风机。
上位机软件管理平台主要作用是数据分析、记录、存储、打印等,根据不同客户的需要,设计开发不同的功能。主要有以下几项功能特点:
(1)编辑测量点和采集名称;
(2)采集各类传感器实时数据,采集各类设备的相关技术指标;
(3)调整采集时间间隔;
(4)绘制各类实时曲线、历史曲线、各种图表;
(5)实时数据和历史数据的报表、存储、导出;
(6)对各类技术指标、采集数据进行计算、分析、整理;
(7)设置各项指标的报警上下限,实现软件硬件报警联动;
(8)控制现场的各类设备的启停、运行,以及相关动作。