【關(guān)鍵詞】畜禽糞便；有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥；工藝；設(shè)備

有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥是以堆肥為有機(jī)原料，以無機(jī)氮磷鉀產(chǎn)品為主要養(yǎng)分來源，結(jié)合作物需肥特點(diǎn)生產(chǎn)的一種有機(jī)無機(jī)相結(jié)合，肥效速效與長效合一，能有效改良土壤的肥料種類。經(jīng)過近十年的建設(shè)與發(fā)展，全國已擁有各種規(guī)模的有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥料廠已近千座，生產(chǎn)能力達(dá)1600萬噸以上。伴隨有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥工藝技術(shù)水平提升，老廠改擴(kuò)建和新建廠工程在設(shè)備選擇上更加注重成套化、專業(yè)化和自動化。筆者根據(jù)多年的工程經(jīng)驗，針對工藝設(shè)備的合理性和實用性提出一些建議，供有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥工程設(shè)計時參考。

一、有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥生產(chǎn)工藝的選擇

有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥生產(chǎn)工藝包括好氧發(fā)酵堆肥工藝和復(fù)混肥制肥工藝兩個部分。

1.1 好氧發(fā)酵堆肥工藝

我國目前畜禽糞便好氧發(fā)酵堆肥工藝主要采取槽式堆肥工藝和條垛翻堆工藝的一種或者二者的組合。為了實現(xiàn)快速堆肥腐熟和有效降低水分，建議規(guī)模化的堆肥工程較好將兩種堆肥工藝方式結(jié)合起來，分成一次發(fā)酵、二次發(fā)酵兩個堆肥階段，稱作“二階段堆肥”，即先在發(fā)酵室內(nèi)完成槽式高溫堆肥10-15天，再移料至條垛堆肥場區(qū)，進(jìn)行二次發(fā)酵陳化15-20天，以便充分腐熟并進(jìn)一步降低水分。需要指出的是，優(yōu)質(zhì)的堆肥產(chǎn)品離不開原料的合理搭配，因此極有必要對堆肥原料進(jìn)行一定的預(yù)處理，合理調(diào)整物料水分、碳氮比、粒徑和孔隙度等。堆肥發(fā)酵過程中還應(yīng)對堆肥溫度進(jìn)行定量控制，優(yōu)化鼓風(fēng)或翻堆次數(shù)和時間，充分發(fā)揮機(jī)械翻拋和靜態(tài)曝氣作業(yè)的雙重優(yōu)勢，在徹底堆肥腐熟前提下大幅度降低堆肥水分。

1.2 有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥制肥工藝

完整的有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥制肥工藝主要包括粉碎、配料、混合、制粒、烘干、冷卻、篩分和打包等環(huán)節(jié)。制肥加工工藝應(yīng)簡繁適宜，便于生產(chǎn)管理，較好一線多能，即可生產(chǎn)顆粒狀或粉狀有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥產(chǎn)品，也能生產(chǎn)有機(jī)肥、生物有機(jī)肥等產(chǎn)品，從而增強(qiáng)生產(chǎn)機(jī)動性，滿足不同用戶的需求。根據(jù)我國有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥制肥發(fā)展方向，成套生產(chǎn)線工程設(shè)計上應(yīng)重點(diǎn)完善自動化配料工序和制粒工序，推薦建立以平模擠壓制粒技術(shù)為核心的，集連續(xù)配料、連續(xù)制粒、連續(xù)烘干冷卻、連續(xù)篩分打包于一體的*********式工藝系統(tǒng)。總體工藝系統(tǒng)宜采用模塊化組合設(shè)計，力求布局流暢緊湊，減少占地面積。

二、設(shè)備的技術(shù)要求

有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥生產(chǎn)設(shè)備主要包括原料預(yù)處理設(shè)備、發(fā)酵設(shè)備、粉碎設(shè)備、配料混合設(shè)備、造粒設(shè)備、干燥冷卻設(shè)備、篩分包裝設(shè)備、輸送設(shè)備和控制設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備。工程設(shè)計設(shè)備選型時建議盡可能采用符合原料加工特點(diǎn)的專業(yè)生產(chǎn)設(shè)備和實踐證明效果較好的通用設(shè)備。

2.1 原料預(yù)處理設(shè)備

當(dāng)原料含水率高于90%時，可采用螺旋擠壓式固液分離設(shè)備降低堆肥原料的水分。

畜禽糞便發(fā)酵的秸稈輔料可采用專業(yè)秸稈粉碎機(jī)或者秸稈揉碎機(jī)處理，使得粒徑大小適宜發(fā)酵。

畜禽糞便、秸稈和微生物菌劑等水分、黏度、形狀等物理特性相差很大，其水分和C/N配比的精確控制應(yīng)選用專業(yè)的原料預(yù)混調(diào)質(zhì)設(shè)備計量、攪拌和調(diào)質(zhì)。該類設(shè)備的攪拌室應(yīng)適合低比重物料，對物料具有一定的揉搓和剪切功能，有效避免物料結(jié)拱和物料粘結(jié)造成的漏料現(xiàn)象，且攪拌室內(nèi)無死角，物料殘留小，

2.2 發(fā)酵設(shè)備

2.2.1 槽式翻拋機(jī)

槽式翻拋機(jī)目前常用的主要有撥齒式和鏈板式兩種，均具有前進(jìn)翻拋?zhàn)鳂I(yè)和前進(jìn)后退雙向快速空的功能。根據(jù)需要可以配備遙控裝置以便改善工人作業(yè)環(huán)境。借助專用移槽（移位）裝置，槽式翻拋機(jī)可以實現(xiàn)一機(jī)多槽（多位）作業(yè)，以提高設(shè)備利用率。近年來，與槽式堆肥配套的多點(diǎn)均勻自動布料設(shè)備和堆肥完成后全自動出料設(shè)備也已經(jīng)開始推廣應(yīng)用，設(shè)計時亦應(yīng)給予適當(dāng)考慮。為克服大風(fēng)及雨雪等惡劣天氣的影響，槽式堆肥可以選擇透光保溫和控溫的太陽能堆肥車間，實踐證明效果不錯，值得推廣。

采用動態(tài)翻拋和靜態(tài)曝氣相結(jié)合槽式連續(xù)發(fā)酵工藝方式，利于解決單一靜態(tài)曝氣的供氧不充分、發(fā)酵后物料易結(jié)塊，連續(xù)進(jìn)、出料難的問題。因此發(fā)酵槽下還可安裝靜態(tài)曝氣的管路通風(fēng)設(shè)備，其控制方式可以為手動方式，也可以采用自動方式，依靠時間程序控制器或者料堆溫度、氧氣等參數(shù)傳感器信號反饋后及時啟閉鼓風(fēng)機(jī)和管網(wǎng)閥門。

2.2.2 條垛式翻堆機(jī)

條垛式翻堆機(jī)通常用于堆肥的二次發(fā)酵階段，能沿著長條料垛進(jìn)行連續(xù)的翻拋和重新成垛作業(yè)。通常要求滾筒上撥齒的形狀與排布方式應(yīng)有利于物料的通風(fēng)降濕與條垛成形。為分別適應(yīng)工作和空駛狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)滾筒應(yīng)能借助液壓或機(jī)械裝置方便地上下升降。另外，行走輪胎或驅(qū)動履帶應(yīng)具有較好的附著力，地面通過能力強(qiáng)，整機(jī)行走轉(zhuǎn)彎均應(yīng)靈活。條垛式翻堆機(jī)不需配套發(fā)酵槽，可在室外堆制，但堆肥場地面積需要相對大一些，約為槽式堆肥的2倍。露天條垛堆肥雨季料堆易受影響，建議有條件的可以加蓋簡易遮雨棚。

2.3 粉碎設(shè)備

建議采用立式鏈錘式粉碎機(jī)，其采用立式變徑設(shè)計和多層紊流鏈錘結(jié)構(gòu)，適應(yīng)能力強(qiáng)，適合含水率在10%以下的無機(jī)肥料和含水率在25%以下有機(jī)原料。有機(jī)物料粉碎后建議經(jīng)過篩分再進(jìn)入配料工序。

2.4 配料混合設(shè)備

有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥生產(chǎn)對配料環(huán)節(jié)要求較高，工廠化作業(yè)建議采用自動連續(xù)配料裝置。該裝置采用計算機(jī)自動控制，能根據(jù)配方要求，將有機(jī)物料、無機(jī)物料及添加劑等幾種或多種物料連續(xù)精確配料，并可實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測和配方批次的設(shè)置、修改、存儲以及班、日、月報表生成打印，管理便捷。

連續(xù)配料后，有機(jī)原料、無機(jī)原料及其他添加輔料計量配料后必須混合均勻，宜采用雙軸槳葉連續(xù)混合機(jī)，做到粘濕物料不易在攪拌軸根部粘附。

2.5 制粒設(shè)備

制粒設(shè)備主要有平模制粒機(jī)、圓盤造粒機(jī)和轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)等。

平模制粒機(jī)是近年復(fù)混肥造粒技術(shù)的一個突破，其優(yōu)點(diǎn)是：模板可以正反兩面使用；壓輥與模板應(yīng)能夠方便拆卸與更換。模輥間隙可以方便調(diào)節(jié)；原料適應(yīng)性廣，有機(jī)原料添加比例可以達(dá)95%以上；制粒原料一般不需細(xì)粉碎，整個制粒成型過程不加水，顆粒成型率達(dá)到90%以上。平模制粒機(jī)非常適合圓柱狀顆粒的造粒，加裝磨圓機(jī)后也可生產(chǎn)圓球形顆粒。

此外，圓球顆粒的造粒也可以選擇圓盤制粒機(jī)或轉(zhuǎn)鼓制粒機(jī)。

2.6 干燥冷卻設(shè)備

有機(jī)肥干燥的設(shè)備是將造粒后的顆粒物料與熱空氣進(jìn)行熱交換降低物料水分的設(shè)備，宜采用滾筒干燥機(jī)。烘干后顆粒物料的冷卻宜選用翻板式逆流冷卻器。注意，干燥冷卻環(huán)節(jié)粉塵較多，應(yīng)配備風(fēng)機(jī)沙克龍等抽風(fēng)除塵裝置。

2.7 篩分包裝設(shè)備

選擇回轉(zhuǎn)篩分機(jī)、振動篩分機(jī)、滾筒篩分機(jī)等實現(xiàn)物料按粒徑分級。分級篩應(yīng)配有篩面清理裝置，換篩方便，并有效地防止物料堵塞篩孔。

包裝機(jī)的包裝精度、稱重范圍和包裝速度應(yīng)能適合有機(jī)肥料顆粒成品的計量包裝要求。其中，皮帶進(jìn)料式包裝秤適于顆粒狀肥料包裝，絞龍進(jìn)料式包裝秤適于粉狀肥料包裝。

2.8 輸送設(shè)備

選用的輸送設(shè)備應(yīng)適合有機(jī)肥物料的粘度狀態(tài)，做到不堵機(jī)、不漏料。其中:皮帶輸送機(jī)適于輸送濕度較大的物料，破損率低，但傾斜角度不宜大于18°；刮板輸送機(jī)和螺旋輸送機(jī)均適于輸送濕度較小，流動性較好的物料，可大角度傾斜使用，顆粒破損率較低；鏈條式斗式提升機(jī)適于重型負(fù)荷、易于粘結(jié)侵蝕的物料；皮帶式斗式提升機(jī)適于輕型負(fù)荷、輸送濕度小、流動性較好的物料。

2.9 控制設(shè)備

  控制設(shè)備包括控制柜、計算機(jī)系統(tǒng)和帶有模擬屏的操縱臺等,通過模擬屏可對大部分設(shè)備實現(xiàn)啟停操作。根據(jù)多個有機(jī)無機(jī)料肥廠的配置經(jīng)驗，控制柜及操作臺宜采用集中控制與分散控制相結(jié)合的方式，便于現(xiàn)場操作和集中觀察。各臺設(shè)備應(yīng)具有電流和電壓過載保護(hù)，設(shè)備之間具有連鎖保護(hù)功能，關(guān)鍵設(shè)備如粉碎機(jī)、制粒機(jī)應(yīng)設(shè)有現(xiàn)場控制柜，均有電流表指示及緊急停鈕設(shè)置。

3. 結(jié)論

3.1 槽式一次發(fā)酵和條垛二次發(fā)酵組成的“二階段堆肥”工藝有助于實現(xiàn)畜禽糞便快速堆肥，對于縮短發(fā)酵周期和提高堆肥品質(zhì)作用明顯。該堆肥工藝過程的控制要點(diǎn)是堆肥原料的預(yù)處理、動態(tài)機(jī)械翻攪和靜態(tài)曝氣的協(xié)調(diào)以及堆肥后期水分的降低。

3.2 有機(jī)無機(jī)復(fù)混制肥加工生產(chǎn)線設(shè)計工藝應(yīng)完整，重點(diǎn)考慮完善配料工序和制粒工序。推薦建立以高效低耗平模擠壓連續(xù)制粒技術(shù)為核心的，以連續(xù)配料、連續(xù)烘干冷卻、連續(xù)篩分打包為配套基礎(chǔ)的*********式生產(chǎn)體系，并在此基礎(chǔ)上做到一線多能，擴(kuò)大產(chǎn)品種類，切實增強(qiáng)生產(chǎn)機(jī)動性和市場競爭力。

3.3 有機(jī)無機(jī)復(fù)混制肥加工生產(chǎn)線設(shè)備選型時，原料預(yù)處理設(shè)備、發(fā)酵設(shè)備、粉碎設(shè)備、配料混合設(shè)備、制粒設(shè)備、干燥冷卻設(shè)備、篩分包裝設(shè)備、輸送設(shè)備和控制設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)盡量采用符合原料加工特點(diǎn)的專業(yè)生產(chǎn)設(shè)備和實踐證明效果較好的通用設(shè)備，切忌為了節(jié)省投資而簡單拼湊或者隨意選用其他行業(yè)類似設(shè)備。