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      一種環(huán)保節(jié)能型畜禽糞便及有機(jī)廢物快速激活發(fā)酵方法

      文檔序號(hào):10605553閱讀:846來(lái)源:國(guó)知局
      一種環(huán)保節(jié)能型畜禽糞便及有機(jī)廢物快速激活發(fā)酵方法
      【專利摘要】一種環(huán)保節(jié)能型畜禽糞便及有機(jī)廢物快速激活發(fā)酵方法:屬微生物好氧發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域。該方法在攪拌同時(shí),對(duì)畜禽糞便或有機(jī)廢棄物直接通入一定強(qiáng)度直流電,好氧菌被迅速激活并快速生長(zhǎng)繁殖,使好氧發(fā)酵縮短了啟動(dòng)時(shí)間。純雞糞、豬糞、牛糞或有機(jī)廢棄物在不添加纖維類輔料物質(zhì)時(shí)也能正常好氧發(fā)酵;此方法發(fā)酵的有機(jī)肥養(yǎng)分含量高,該方法電能利用高熱量浪費(fèi)少,物料水份可在一小時(shí)下降3-5%。該方法無(wú)三廢排出,并具備除臭作用。處理后的發(fā)酵料堆成條垛,靠菌類自產(chǎn)熱在12小時(shí)內(nèi)即可達(dá)到65℃以上。利用此方法好氧發(fā)酵的有機(jī)肥提高了實(shí)在的品質(zhì),減少了環(huán)境污染。該方法對(duì)大中小型養(yǎng)殖場(chǎng)或污水處理站來(lái)說(shuō)是一種極佳的污染物處理方法。
      【專利說(shuō)明】
      一種環(huán)保節(jié)能型畜禽糞便及有機(jī)廢物快速激活發(fā)酵方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      [0001]所述一種畜禽糞便及廢物快速激活發(fā)酵方法是針對(duì)影響環(huán)境的污染物:畜禽糞便、食品廠及城市污泥再利用的加工方法。
      [0002]【背景技術(shù)】:
      對(duì)于大中型養(yǎng)殖場(chǎng)食品廠畜禽糞便和污泥的處理一直是一件頭疼的事。絕大部分廠的處理方法是好氧發(fā)酵制成有機(jī)肥或者轉(zhuǎn)賣給有機(jī)肥廠。好氧發(fā)酵物料水份需在65%以下,在好氧發(fā)酵過(guò)程中,或因水份或因碳氮比不合適需添加大量的輔料,如稻殼粉、秸桿粉、花生殼粉等纖維類物質(zhì)進(jìn)行水份吸附和提高碳氮比才能在較短的時(shí)間發(fā)酵起來(lái)。需要添加的稻殼粉等輔料屬季節(jié)性,并非常年都有,而且這些物質(zhì)經(jīng)過(guò)粉碎運(yùn)輸,價(jià)格也較高。畜禽糞便一般要添加濕物料重量的30%,合干物質(zhì)輔料已占總重量的60%以上,原有的畜禽糞便或有機(jī)廢物里添加了大量的輔料使氮磷鉀養(yǎng)分自然下降很多,這也是造成有機(jī)肥肥效不高的主要原因。國(guó)內(nèi)萬(wàn)頭牛場(chǎng)有幾十家,現(xiàn)牛糞好氧發(fā)酵仍需添加大量的輔料,牛糞本身的氮磷鉀養(yǎng)分較低,再向其中添加纖維類輔料所含氮磷鉀養(yǎng)分極少了。另牛糞屬冷性肥料,即便添加大量的輔料亦發(fā)酵啟動(dòng)慢。對(duì)于大型養(yǎng)殖場(chǎng)來(lái)說(shuō),生產(chǎn)有機(jī)肥時(shí)本已是大量畜禽糞便需要存儲(chǔ)堆放,卻另需要購(gòu)進(jìn)大量的稻殼、秸桿類物質(zhì)造成更大的存儲(chǔ)壓力。而且在買不到秸桿等輔料的季節(jié)會(huì)造成糞便到處橫流,污染周圍環(huán)境。
      [0003]國(guó)內(nèi)較早已有好氧發(fā)酵罐、發(fā)酵床,雖能提高發(fā)酵速度,但發(fā)酵周期比較長(zhǎng)。因造價(jià)高、加工成本高、批次加工量少等原因,始終未能全面推廣。同時(shí)此種發(fā)酵系統(tǒng)也需添加大量的秸桿類纖維物質(zhì),才能使物料正常發(fā)酵。市場(chǎng)上新推出的糞污快速無(wú)害化生物發(fā)酵系統(tǒng),是通過(guò)傳導(dǎo)性加熱并通過(guò)對(duì)物料下部送入少量空氣,同時(shí)進(jìn)行攪拌使物料均勻受熱升溫,通過(guò)這種方法給好氧菌一個(gè)適宜的生長(zhǎng)環(huán)境,使其較快的繁殖起來(lái),這種設(shè)備系統(tǒng)造價(jià)高、能耗大、升溫慢,仍需添加大量的秸桿類輔料來(lái)吸收水份,對(duì)通過(guò)蒸發(fā)降低發(fā)酵料的水份效果很小。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]本發(fā)明是要解決畜禽糞便和食品廠及城市污泥等有機(jī)廢物的再利用,好氧發(fā)酵過(guò)程中以往加工方法的不足之處。所述不足之處是指:發(fā)酵啟動(dòng)慢;對(duì)輔料依賴性強(qiáng),完全靠纖維類物質(zhì)(稻殼粉、秸桿粉等)吸附水份達(dá)到好氧發(fā)酵的最佳水份范圍。已有的發(fā)酵設(shè)備和方法加工成本高,發(fā)酵周期長(zhǎng)不能在較短的時(shí)間內(nèi)使物料的水份有較大的降低(蒸發(fā))。本方法亦達(dá)到迅速除臭的目的。
      [0005]所述的本發(fā)明方法是對(duì)畜禽糞便或有機(jī)廢棄物加入到攪拌機(jī)內(nèi),并直接施以直流電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為8.5KVA-11.5KVA/m3,在通入直流電的同時(shí)進(jìn)行攪拌使物料能均勻的升溫,在物料升溫至70~75°C時(shí),對(duì)物料進(jìn)行鼓風(fēng),使物料在迅速風(fēng)冷的情況下,30分鐘內(nèi)即可蒸發(fā)掉3~5%的水份。當(dāng)物料溫度降到室溫時(shí)停止鼓風(fēng),繼續(xù)通電加熱,待物料再次升溫至70~75°C時(shí)再次鼓風(fēng),往復(fù)2~4次后,可使物料80%以上的水份降到好氧發(fā)酵所適宜的65%以下;然后從攪拌機(jī)中放出,將物料堆成條垛式進(jìn)行自然發(fā)酵。所述操作方法加工的畜禽糞便或其它有機(jī)廢棄物對(duì)輔料的添加量比例可從0~30%,沒(méi)有必須添加量的要求,同樣能達(dá)到正常的好氧發(fā)酵。
      [0006]所述的本發(fā)明方法與現(xiàn)有的發(fā)酵床和發(fā)酵罐的不同之處在于:對(duì)需發(fā)酵的物料直接通入8.5KVA-11.5KVA/m3的直流電場(chǎng),物料升溫速度快,以往的加熱方法是外部加熱,然后把熱量傳導(dǎo)給物料,物料升溫慢,熱量浪費(fèi)較大。所述本發(fā)明方法無(wú)污染物排放。所述本方法在給物料通電半小時(shí)后,發(fā)酵的畜禽糞便即無(wú)惡臭氣味,硫化氫和一些醛類等臭味物質(zhì)在直流電的作用下被分解和中和掉。
      [0007]所述本發(fā)明方法可另外補(bǔ)加菌種亦可不加菌種因畜禽糞便和其它有機(jī)廢棄物中本身帶有多種有益菌,在條件適宜和電刺激下可迅速被激活快速繁殖起來(lái)。
      [0008]本發(fā)明的有益效果:
      〔I〕電能利用率高,熱量浪費(fèi)少,升溫速度快,通過(guò)對(duì)畜禽糞便以及有機(jī)廢棄物的直接通入8.5KVA-11.5KVA/m3直流電場(chǎng),可直接在原料中轉(zhuǎn)換成熱能,避免了熱傳導(dǎo)過(guò)程中的熱量損失,與傳統(tǒng)的熱傳導(dǎo)方式相比電能利用率提高了 30~50%。
      [0009]〔2〕好氧發(fā)酵啟動(dòng)時(shí)間短,微生物生長(zhǎng)繁殖速度快,用電激活的好氧菌生長(zhǎng)繁殖快,停電加熱后在攪拌機(jī)中放出,發(fā)酵料條垛式堆放10~12小時(shí)內(nèi)自然升溫至65°C以上。
      [0010]〔3〕在所有國(guó)內(nèi)有機(jī)肥發(fā)酵的資料里,有機(jī)肥的好氧發(fā)酵條件是需將發(fā)酵料的碳氮比調(diào)到25~30:1,而通過(guò)電激活的好氧菌在純雞糞和純豬糞的碳氮比分別為10:1和
      12.6:1時(shí),同樣可以正常好氧發(fā)酵。牛糞的碳氮比本身就比較高,達(dá)到21~24:1,純牛糞在電加熱后,堆成條垛的堆溫同樣在12小時(shí)內(nèi)靠菌類自產(chǎn)熱可達(dá)65°C以上。通過(guò)直通電加熱水份散失的速度高于純雞糞和純豬糞。所有的畜禽糞便均可在不添加纖維類物質(zhì)的情況下正常短時(shí)間啟動(dòng)發(fā)酵。
      [0011]〔4〕所述發(fā)酵原料直接接入一定強(qiáng)度的直流電,原料被電流直接加熱至70~75°C后,再采取強(qiáng)制性風(fēng)冷,發(fā)酵料的水份可一次性降低3~5%,采用間歇式風(fēng)冷2~4次,即可將發(fā)酵原料的水份降低到65%以下,達(dá)到一個(gè)好氧發(fā)酵菌正常生長(zhǎng)繁殖的水份要求。所述此方法升溫速度的另一特征為:原料的水份越高升溫速度越快。
      [0012]〔5〕所述的此發(fā)明方法,加工過(guò)程中電分解水產(chǎn)生氫和氧,同時(shí)也具備分解其他如醛、硫化氫等多種惡臭物質(zhì)功效;當(dāng)惡臭的畜禽糞便或其它原料進(jìn)入攪拌機(jī)并通電后,半小時(shí)內(nèi)惡臭氣味消失。
      【具體實(shí)施方式】
      [0013]實(shí)施例1:
      將10kg含水率81%的鮮牛糞和10g復(fù)合好氧發(fā)酵菌劑加入到一個(gè)0.6m3的臥式攪拌機(jī)中,攪拌機(jī)外殼和中心軸絕緣;將外殼接入正極,中心軸接入負(fù)極,通入6.5KVA的直流電,同時(shí)進(jìn)行攪拌;1小時(shí)15分鐘后,物料由原來(lái)的32°C升溫到71°C,此時(shí)對(duì)物料進(jìn)行強(qiáng)制吹風(fēng),吹風(fēng)30分鐘,物料由71°C降到了 32 °C。停止吹風(fēng)繼續(xù)加熱,再次加熱到71V時(shí)進(jìn)行吹風(fēng)。往復(fù)四次后停電取樣測(cè)物料水份,此時(shí)的水份為61%。從攪拌機(jī)中放出堆放在水泥地上,測(cè)溫為32°C。堆放12小時(shí)后,溫度計(jì)顯示物料的中上層為65°C。在最初通電攪拌半個(gè)小時(shí)內(nèi),牛糞臭味明顯減小。
      [0014]實(shí)施例2: 將10kg含水率為74%的鮮雞糞和10g好氧發(fā)酵菌劑加入到一個(gè)0.6m3的臥式攪拌機(jī)中,攪拌機(jī)外殼和中心軸絕緣;將外殼接入正極,中心軸接入負(fù)極,通入6KVA的直流電,同時(shí)攪拌;1小時(shí)15分鐘后物料由原來(lái)的32°C升溫到70°C,此時(shí)對(duì)物料進(jìn)行強(qiáng)制吹風(fēng),吹風(fēng)30分鐘,物料由70°C降到32°C.停止吹風(fēng)繼續(xù)加熱,再次加熱到70°C時(shí)進(jìn)行吹風(fēng)。往復(fù)三次后停電取樣測(cè)物料水份,此時(shí)的水份為60.4%。從攪拌機(jī)中放出堆放在水泥地上,測(cè)溫為32°C。堆放10小時(shí)后,溫度計(jì)顯示發(fā)酵料的中上層為67°C。在通電攪拌半個(gè)小時(shí)內(nèi),雞糞臭味明顯減小,并直至消失。
      [0015]本發(fā)明實(shí)施例很多,并對(duì)雞糞、豬糞、食品廠濾泥進(jìn)行了在添加不同量的稻殼粉時(shí)的試驗(yàn),以及不同原料在不添加菌劑情況下的試驗(yàn),均取得滿意的效果。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.一種環(huán)保節(jié)能型畜禽糞便及有機(jī)廢物快速激活發(fā)酵方法,其特征是:對(duì)加入菌種或未添加菌種的畜禽糞便及有機(jī)廢棄物采用直接通入一定強(qiáng)度的直流電場(chǎng);好氧菌在通電后被迅速激活,同時(shí)通過(guò)持續(xù)電加熱和間歇風(fēng)冷,使物料的水份迅速大幅度降低,再?gòu)臄嚢铏C(jī)放出堆垛后,由菌類自然繁殖產(chǎn)熱升溫,在12小時(shí)內(nèi)可升溫到65°C以上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是好氧菌被迅速激活,并且生長(zhǎng)繁殖速度加快。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是被激活的好氧菌繁殖生長(zhǎng)時(shí)對(duì)發(fā)酵原料的碳氮比要求的寬泛性。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是牛糞雖屬冷性肥料,水份較大,但通過(guò)此方法激活和降低水份后,無(wú)需再添加任何纖維類物質(zhì),堆成條垛式即可使好氧菌類快速繁殖生長(zhǎng),在12小時(shí)內(nèi)升溫到65°C以上,從而提高了牛糞的利用價(jià)值。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是雞糞和豬糞通過(guò)此方法激活和降低水份后,無(wú)需再添加任何纖維類物質(zhì),堆成條垛式仍可使好氧菌類快速自然生長(zhǎng)繁殖產(chǎn)熱,在12小時(shí)內(nèi)升溫到65°C以上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是采取升溫至70-75°C后,通過(guò)風(fēng)冷使水份迅速下降。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是提高電能的利用率,熱量浪費(fèi)少,發(fā)酵原料升溫速度快,依靠對(duì)物料直接通入電場(chǎng)強(qiáng)度為8.5KVA-11.5KVA/m3的直流電加熱,可使物料I小時(shí)內(nèi)升溫20-30°C。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是待發(fā)酵的物料無(wú)需另外添加菌種,靠自身攜帶的菌,通過(guò)本發(fā)明的方法即可被迅速激活生長(zhǎng)繁殖,達(dá)到正常好氧發(fā)酵。
      【文檔編號(hào)】C05F3/00GK105967763SQ201510738671
      【公開(kāi)日】2016年9月28日
      【申請(qǐng)日】2015年11月4日
      【發(fā)明人】李金生, 李巍
      【申請(qǐng)人】李金生
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