一種環(huán)保節(jié)能型畜禽糞便及有機廢物快速激活發(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，對畜禽糞便或有機廢棄物直接通入一定強度直流電，好氧菌被迅速激活并快速生長繁殖，使好氧發(fā)酵縮短了啟動時間。純雞糞、豬糞、牛糞或有機廢棄物在不添加纖維類輔料物質(zhì)時也能正常好氧發(fā)酵；此方法發(fā)酵的有機肥養(yǎng)分含量高，該方法電能利用高熱量浪費少，物料水份可在一小時下降3-5%。該方法無三廢排出，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小時內(nèi)即可達到65℃以上。利用此方法好氧發(fā)酵的有機肥提高了實在的品質(zhì)，減少了環(huán)境污染。該方法對大中小型養(yǎng)殖場或污水處理站來說是一種極佳的污染物處理方法。
【專利說明】
一種環(huán)保節(jié)能型畜禽糞便及有機廢物快速激活發(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)】:
對于大中型養(yǎng)殖場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)酵制成有機肥或者轉(zhuǎn)賣給有機肥廠。好氧發(fā)酵物料水份需在65%以下，在好氧發(fā)酵過程中，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)進行水份吸附和提高碳氮比才能在較短的時間發(fā)酵起來。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)過粉碎運輸，價格也較高。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，這也是造成有機肥肥效不高的主要原因。國內(nèi)萬頭牛場有幾十家，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)酵啟動慢。對于大型養(yǎng)殖場來說，生產(chǎn)有機肥時本已是大量畜禽糞便需要存儲堆放，卻另需要購進大量的稻殼、秸桿類物質(zhì)造成更大的存儲壓力。而且在買不到秸桿等輔料的季節(jié)會造成糞便到處橫流，污染周圍環(huán)境。
[0003]國內(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。因造價高、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。市場上新推出的糞污快速無害化生物發(fā)酵系統(tǒng)，是通過傳導(dǎo)性加熱并通過對物料下部送入少量空氣，同時進行攪拌使物料均勻受熱升溫，通過這種方法給好氧菌一個適宜的生長環(huán)境，使其較快的繁殖起來，這種設(shè)備系統(tǒng)造價高、能耗大、升溫慢，仍需添加大量的秸桿類輔料來吸收水份，對通過蒸發(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廢物的再利用，好氧發(fā)酵過程中以往加工方法的不足之處。所述不足之處是指:發(fā)酵啟動慢；對輔料依賴性強，完全靠纖維類物質(zhì)(稻殼粉、秸桿粉等)吸附水份達到好氧發(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)酵周期長不能在較短的時間內(nèi)使物料的水份有較大的降低(蒸發(fā))。本方法亦達到迅速除臭的目的。
[0005]所述的本發(fā)明方法是對畜禽糞便或有機廢棄物加入到攪拌機內(nèi)，并直接施以直流電場，電場強度為8.5KVA-11.5KVA/m3，在通入直流電的同時進行攪拌使物料能均勻的升溫，在物料升溫至70~75°C時，對物料進行鼓風，使物料在迅速風冷的情況下，30分鐘內(nèi)即可蒸發(fā)掉3~5%的水份。當物料溫度降到室溫時停止鼓風，繼續(xù)通電加熱，待物料再次升溫至70~75°C時再次鼓風，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；然后從攪拌機中放出，將物料堆成條垛式進行自然發(fā)酵。所述操作方法加工的畜禽糞便或其它有機廢棄物對輔料的添加量比例可從0~30%，沒有必須添加量的要求，同樣能達到正常的好氧發(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:對需發(fā)酵的物料直接通入8.5KVA-11.5KVA/m3的直流電場，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，熱量浪費較大。所述本發(fā)明方法無污染物排放。所述本方法在給物料通電半小時后，發(fā)酵的畜禽糞便即無惡臭氣味，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)明方法可另外補加菌種亦可不加菌種因畜禽糞便和其它有機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。
[0008]本發(fā)明的有益效果:
〔I〕電能利用率高，熱量浪費少，升溫速度快，通過對畜禽糞便以及有機廢棄物的直接通入8.5KVA-11.5KVA/m3直流電場，可直接在原料中轉(zhuǎn)換成熱能，避免了熱傳導(dǎo)過程中的熱量損失，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)酵啟動時間短，微生物生長繁殖速度快，用電激活的好氧菌生長繁殖快，停電加熱后在攪拌機中放出，發(fā)酵料條垛式堆放10~12小時內(nèi)自然升溫至65°C以上。
[0010]〔3〕在所有國內(nèi)有機肥發(fā)酵的資料里，有機肥的好氧發(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，同樣可以正常好氧發(fā)酵。牛糞的碳氮比本身就比較高，達到21~24:1，純牛糞在電加熱后，堆成條垛的堆溫同樣在12小時內(nèi)靠菌類自產(chǎn)熱可達65°C以上。通過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)的情況下正常短時間啟動發(fā)酵。
[0011]〔4〕所述發(fā)酵原料直接接入一定強度的直流電，原料被電流直接加熱至70~75°C后，再采取強制性風冷，發(fā)酵料的水份可一次性降低3~5%，采用間歇式風冷2~4次，即可將發(fā)酵原料的水份降低到65%以下，達到一個好氧發(fā)酵菌正常生長繁殖的水份要求。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，加工過程中電分解水產(chǎn)生氫和氧，同時也具備分解其他如醛、硫化氫等多種惡臭物質(zhì)功效；當惡臭的畜禽糞便或其它原料進入攪拌機并通電后，半小時內(nèi)惡臭氣味消失。
【具體實施方式】
[0013]實施例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0.6m3的臥式攪拌機中，攪拌機外殼和中心軸絕緣；將外殼接入正極，中心軸接入負極，通入6.5KVA的直流電，同時進行攪拌；1小時15分鐘后，物料由原來的32°C升溫到71°C，此時對物料進行強制吹風，吹風30分鐘，物料由71°C降到了 32 °C。停止吹風繼續(xù)加熱，再次加熱到71V時進行吹風。往復(fù)四次后停電取樣測物料水份，此時的水份為61%。從攪拌機中放出堆放在水泥地上，測溫為32°C。堆放12小時后，溫度計顯示物料的中上層為65°C。在最初通電攪拌半個小時內(nèi)，牛糞臭味明顯減小。
[0014]實施例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0.6m3的臥式攪拌機中，攪拌機外殼和中心軸絕緣；將外殼接入正極，中心軸接入負極，通入6KVA的直流電，同時攪拌；1小時15分鐘后物料由原來的32°C升溫到70°C，此時對物料進行強制吹風，吹風30分鐘，物料由70°C降到32°C.停止吹風繼續(xù)加熱，再次加熱到70°C時進行吹風。往復(fù)三次后停電取樣測物料水份，此時的水份為60.4%。從攪拌機中放出堆放在水泥地上，測溫為32°C。堆放10小時后，溫度計顯示發(fā)酵料的中上層為67°C。在通電攪拌半個小時內(nèi)，雞糞臭味明顯減小，并直至消失。
[0015]本發(fā)明實施例很多，并對雞糞、豬糞、食品廠濾泥進行了在添加不同量的稻殼粉時的試驗，以及不同原料在不添加菌劑情況下的試驗，均取得滿意的效果。
【主權(quán)項】
1.一種環(huán)保節(jié)能型畜禽糞便及有機廢物快速激活發(fā)酵方法，其特征是:對加入菌種或未添加菌種的畜禽糞便及有機廢棄物采用直接通入一定強度的直流電場；好氧菌在通電后被迅速激活，同時通過持續(xù)電加熱和間歇風冷，使物料的水份迅速大幅度降低，再從攪拌機放出堆垛后，由菌類自然繁殖產(chǎn)熱升溫，在12小時內(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時對發(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，但通過此方法激活和降低水份后，無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，在12小時內(nèi)升溫到65°C以上，從而提高了牛糞的利用價值。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此方法激活和降低水份后，無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繁殖產(chǎn)熱，在12小時內(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，通過風冷使水份迅速下降。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，熱量浪費少，發(fā)酵原料升溫速度快，依靠對物料直接通入電場強度為8.5KVA-11.5KVA/m3的直流電加熱，可使物料I小時內(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)酵的物料無需另外添加菌種，靠自身攜帶的菌，通過本發(fā)明的方法即可被迅速激活生長繁殖，達到正常好氧發(fā)酵。
【文檔編號】C05F3/00GK105967763SQ201510738671
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年11月4日
【發(fā)明人】李金生, 李巍
【申請人】李金生