CN116120100A - 病死畜禽无害化加工肥料的工方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种病死畜禽无害化加工肥料的工方法及其装置，其中，病死畜禽无害化加工肥料的方法，包括以下步骤：S10将病死畜禽破碎；S20将生物有机碳、复合菌种与破碎的畜禽投入反应器中混合；S30将步骤S20预处理后的混合物，在反应器中控温控压消化预定时间。本申请的技术方案有效地解决了现有技术中的病死的畜禽污染环境的问题。
Description
技术领域
本申请涉及环境保护的技术领域，尤其涉及一种病死畜禽无害化加工肥料的工方法及其装置。
背景技术
畜禽养殖的过程中会出现病死的现象，这些病死的畜禽通常采用深埋法处理。通过用掩埋的方法将病死畜禽尸体及产品等相关物品进行处理，利用土壤的自净作用使其无害化。具体操作过程主要包括装运、掩埋点的选址、坑体、挖掘、掩埋。深埋法是处理畜禽病害肉尸的一种常用的方法。有些畜禽的病毒比较顽固，通过土壤自净处理时间较长，甚至会污染土壤和地下水。
发明内容
本申请提供了一种病死畜禽无害化加工肥料的工方法及其装置，以解决现有技术中的病死的畜禽污染环境的问题。
为解决上述问题，本申请提供了一种病死畜禽无害化加工肥料的方法，包括以下步骤：S10将病死畜禽破碎；S20将生物有机碳、复合菌种与破碎的畜禽投入反应器中混合；S30将步骤S20预处理后的混合物，在反应器中控温控压消化预定时间。
进一步地，在步骤S30中，包括采用建立数据变换矩阵，并基于数据变换建立综合评价模型进行筛选。
进一步地，在步骤S10之前还包括：温冷冻中，冷冻的温度为-60℃至-70℃，冷冻时间24小时。
进一步地，在步骤S10中病死畜禽的破碎机采用剪切式撕碎机，连续处理量≥10t/h，破碎的病死畜禽的尺寸98％在20mm至30mm。
进一步地，在步骤S30中，生物有机碳采用剪切式撕碎机进行破碎，粒径为1cm至10cm，生物有机碳包括：农秸秆、木屑、谷糠、中药渣、菇棒和蔗髓，生物有机碳与破碎后的尸块的质量比为1:10至20。
进一步地，在步骤S20中，复合配方菌种包含有芽孢杆菌和酵母，芽孢杆菌和酵母按照质量比7:3至4:6混合，复合菌种与破碎后的尸块的质量比按照1:500至1：2000添加。
进一步地，复合菌种在-70℃低温保存，在30至40℃中的红糖水中水浴活化1至24h，其中，红糖与水的质量比为1:10至1：100，复合菌种与红糖水的质量比为1:5至1：20，按复合菌种中添加变性淀粉，复合菌种与变性淀粉的质量比在1:10至1：100之间。
根据本申请的另一方面，还提供了一种病死畜禽无害化加工肥料的装置，病死畜禽无害化加工肥料的装置用于上述的病死畜禽无害化加工肥料的方法，病死畜禽无害化加工肥料的装置包括：反应器，反应器包括反应器本体和流体循环通道，反应器本体包括加料口、加气口、排气口和出料口，加料口和排气口位于反应器本体的上部，加气口和出料口均位于反应器本体的下部，流体循环通道安装在反应器本体内。
进一步地，流体循环通道包括多个流体筒，流体筒的上端口与反应器本体的上部内壁具有预定距离，流体筒的下端口与反应器本体的下部内壁具有预定距离。
进一步地，流体筒内壁具有一个缩颈结构和多个凸环，缩颈结构和多个凸环沿流体筒的轴线相间隔地设置。
本申请提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请的技术方案，将病死畜禽破碎，可以保证后续处理原料的均匀性和一致性，采用生物有机碳可以在提供成本低的碳源的同时，还可以提高产物的有机质的含量；采用科学的方法确定菌种配比，可以快速地将畜禽尸体无害化处理，最后通过在反应器中控温控压消化预定时间，将病死畜禽无害化加工成有机肥料。这样可以将原本污染环境的病死畜禽，转化为有机肥料，实现了废物利用。本申请的技术方案有效地解决了现有技术中的病死畜禽污染环境的问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请实施例的病死畜禽无害化加工肥料的方法的工艺流程示意图；
图2示出了图1的病死畜禽无害化加工肥料的方法的反应器的结构示意图；
图3示出了图2的反应器的内部结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、反应器本体；2、反应器盖；3、加料口；4、排气口；5、挡液板；6、探头套管；7、夹套；8、支架；9、导流筒组；10、出料口；11、气体分布器；12、导流板；13、流出筛孔；14、缩颈结构、15、凸环。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1至图3所示，本实施例的病死畜禽无害化加工肥料的方法，包括以下步骤：S10将病死畜禽破碎；S20将生物有机碳、复合菌种与破碎的畜禽投入反应器中混合；S30将步骤S20预处理后的混合物，在反应器中控温控压消化预定时间。
本实施例的技术方案，将病死畜禽破碎，可以保证后续处理原料的均匀性和一致性，采用生物有机碳可以在提供成本低的碳源的同时，还可以提高产物的有机质的含量；采用科学的方法确定菌种配比，可以快速地将畜禽尸体无害化处理，最后通过在反应器中控温控压消化预定时间，将病死畜禽无害化加工成有机肥料。这样可以将原本污染环境的病死畜禽，转化为有机肥料，实现了废物利用。本实施例的技术方案有效地解决了现有技术中的病死畜禽污染环境的问题。
在本实施例的技术方案中，在步骤S30中，包括采用建立数据变换矩阵，并基于数据变换建立综合评价模型进行筛选。通过数据变换矩阵可以大大地节省实验的时间，提高效率。
在本实施例的技术方案中，在步骤S10之前还包括：温冷冻中，冷冻的温度为-60℃至-70℃，冷冻时间24小时。冷冻后的病死畜禽便于进一步加工，并且能够降低病死畜禽的细菌、病毒等繁殖。
在本实施例的技术方案中，在步骤S10中病死畜禽的破碎机采用剪切式撕碎机，连续处理量≥10t/h，破碎的病死畜禽的尺寸98％在20mm至30mm。上述的颗粒大小便于下一步的无害化处理，以及消化反应。
在本实施例的技术方案中，在步骤S30中，生物有机碳采用剪切式撕碎机进行破碎，粒径为1cm至10cm，生物有机碳包括：农秸秆、木屑、谷糠、中药渣、菇棒和蔗髓，生物有机碳与破碎后的尸块的质量比为1:10至20。上述原料容易获取，原料的成本较低。
在本实施例的技术方案中，在步骤S20中，复合配方菌种包含有芽孢杆菌和酵母，芽孢杆菌和酵母按照质量比7:3至4:6混合，复合菌种与破碎后的尸块的质量比按照1:500至1：2000添加。上述的处理方式可以将病死畜禽进行无害化处理，杀死病死畜禽的病毒。
在本实施例的技术方案中，复合菌种在-70℃低温保存，在30至40℃中的红糖水中水浴活化1至24h，其中，红糖与水的质量比为1:10至1：100，复合菌种与红糖水的质量比为1:5至1：20，按复合菌种中添加变性淀粉，复合菌种与变性淀粉的质量比在1:10至1：100之间。这样可以加快菌种的火花速度。
本申请还提供了一种病死畜禽无害化加工肥料的装置，病死畜禽无害化加工肥料的装置用于上述的病死畜禽无害化加工肥料的方法，病死畜禽无害化加工肥料的装置包括：反应器，反应器包括反应器本体和流体循环通道，反应器本体包括加料口、加气口、排气口和出料口，加料口和排气口位于反应器本体的上部，加气口和出料口均位于反应器本体的下部，流体循环通道安装在反应器本体内。
在本实施例的技术方案中，流体循环通道包括多个流体筒，流体筒的上端口与反应器本体的上部内壁具有预定距离，流体筒的下端口与反应器本体的下部内壁具有预定距离。流体筒内壁具有一个缩颈结构和多个凸环，缩颈结构和多个凸环沿流体筒的轴线相间隔地设置。
综合上述可知，相比于传统的生物发酵罐，本实施例使用改进的反应器可以快速地、高效地、节能地无害化处理病死的畜禽尸体。处理前冷冻可以后续破碎处理颗粒均匀，并且可以杀死一部分的杂菌；采用剪式撕碎机可以均匀破碎畜禽尸体，保证后续处理原料的均匀性和一致性；采用生物有机碳可以在提供成本低的碳源的同时，还可以提高产物的有机质的含量；采用上述的方法确定菌种配比，可以快速地将畜禽尸体无害化处理；本实施例比例的红糖水和淀粉的加入可以快速活化菌种，操作简便，成本低廉；使用本实施例中的反应器可快速地、充分地、均匀地对畜禽尸体无害化处理和资源化利用这个本身就是无害化处理，利用微生物的发酵降解原理，将病死动物尸体破碎、降解、灭菌的过程。其原理是利用生物热的方法将尸体发酵分解，以达到减量化、无害化处理的目的，是对病死动物及其制品无害化处理的新型技术。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，在所述步骤S50中，包括采用建立数据变换矩阵，并基于数据变换建立综合评价模型进行筛选。通过理论筛选可以大大地提高效率，减少做实验的时间，节约成本。8
本实施例以从畜禽养殖场收集到的病死畜禽尸体为主要原料，消化降解，生产适用于甘蔗种植水肥一体化的有机水溶肥，并以均匀试验法为基础，确定生产过程中的反应温度、压力和溶氧浓度等因素的最佳控制方案。均匀试验法作为一种适用于多因素控制且精度要求较高问题的试验方法，可以最大限度减少繁琐复杂的实验次数。
生产方案设计：
总结以往的生产经验可知，对于病死畜禽尸体等原材料，应保持其反应温度在30℃-50℃(加热方式为阶梯式上升方式)；对于气升式反应器，为防止外界空气进入造成杂菌污染，应使其系统压力保持略高于外界大气压，可取0.1-0.2MPa；对于细菌和酵母类微生物，应保证反应液中氧含量充足，可取溶氧浓度为8％-10％。
生产结束时水溶肥各项指标的合理区间如下表：
根据上述信息，结合均匀设计法与均匀设计使用表，设计出符合生产过程要求的实验方案如下表1：
表1：生产过程实验方案设计
采用相同的反应原料置于反应器中，分别按照上述实验方案反应，得到有机水溶肥各项指标如下表2：
表2：生产过程实验方案结果
建立数据变换矩阵：
对生产方案进行综合评价，首先要建立评价对象集和评价指标值。评价对象集为生产方案体系：F＝(F1，F2，F3，F4，F5，F6，F7，F8，F9，F10)，评价指标值：G＝(各指标超出合理区间的量)。在此基础上，建立评价矩阵X＝(xij)10×6样本值，矩阵X的每一列为评价指标，共有6项；每一行为不同生产方案关于评价指标的评价值，共有10个方案。xij表示第i个方案关于第j项评价指标的评价值。在生产实验中，对各指标超出合理区间的量取绝对值的百分比，可得如下样本值：
基于数据变换的综合评价模型：
根据数据评价模型，设原始矩阵为X：
(1)利用变异系数法建立权向量：
ωj＝(0.1502，01372，0.1645，0.1689，0.2097，0.1695)
(2)建立理想方案：
其中，
(3)建立相对偏差模糊矩阵R：
其中，
利用MATLAB软件得到：
(4)建立综合评价模型：
评价准则为：若Di＞Dj，则第i个方案的指标优于第j个方案的指标。
经计算可得：
D1＝0.7508，D2＝0.7450，D3＝0.9156，D4＝0.7842，D5＝0.7315，
D6＝0.4476，D7＝0.8612，D8＝0.5914，D9＝0.8398，D10＝0.6161。
根据评价准则可知各个方案的优劣排序如下：
F3→F7→F9→F4→F1→F2→F5→F10→F8→F6
1.具体的MATLAB运行程序：
>>m＝mean(X)； ％计算各指标均值
m＝(0.0271，0.0720，0.0069，0.0158，0.0268，0.0350)
>>s＝std(X)； ％计算各指标标准差
s＝(0.0339，0.0822，0.0094，0.0222，0.0467，0.0494)
>>v＝s./abs(m)； ％计算各指标变异系数
v＝(1.2493，1.1413，1.3684，1.4051，1.7448，1.4096)
>>w＝v/sum(v)； ％计算各指标权重
w＝(0.1502，0.1372，0.1645，0.1689，0.2097，0.1695)
>>R＝abs(X-ones(10,1)*max(X))./[ones(10,1)*range(X)]；％计算相对偏差矩阵
>>D＝R*w’； ％计算综合评价值
D＝(0.7508；0.7450；0.9756；0.7842；0.7315；0.4476；0.8612；0.5914；0.8398；0.6161)
>>[F1,t1]＝sort(D)； ％综合评价值排序
F1＝(0.4476，0.5914，0.6161，0.7315，0.7450，0.7508，0.7842，0.8398，0.8612，0.9156)
t1＝(6，8，10，5，2，1，4，9，7，3)
结果分析：
为进一步研究数据变换综合评价模型所得生产方案3的科学合理性，针对影响评价的权重分配合理性，以及对应权重下的实验结果精确性做简单分析讨论：
(1)合理性分析：
为了达到无害化处理畜禽养殖废弃物的目的，以从畜禽养殖场收集到的畜禽养殖废弃物为主要原料，消化降解，生产适用于甘蔗种植水肥一体化的有机水溶肥。原材料自身的成分含量以及生产过程中相关因素的控制对生产结果有重要影响，主要表现在pH值、氨氮含量、有机质含量、磷含量、硫含量以及COD等指标上。生产方案3的结果显示，上述六项指标中，氨氮含量、总磷含量以及硫含量三项指标均在合理区间内，pH值、有机质含量与COD略超出合理区间，但可通过改变生产原材料配比来调节。综合来看，生产方案3的各项指标情况均优于其他生产方案。可见，结合试验和数据变换综合评价模型所确定的生产结果各项指标权重大ωj＝(0.1502，01372，0.1645，0.1689，0.2097，0.1695)是科学合理的。
(2)精确性分析：
基于数据变换综合评价模型获得的生产方案的优劣排序为：F3→F9→F7→F8→F4→F1→F10→F2→F5→F6。对于上述六项指标，能够同时满足最多项指标处于合理区间内的生产方案是方案7和方案9，都为同时满足四项指标在合理区间内。但对于方案7而言，其pH值过低，对于方案9而言，其含磷量严重不达标；而方案3超出指标范围的pH、有机质含量和COD虽略高或略低于合理区间，但不达标也仅1.4％和0.4％和5％，可通过改变原料配比等方式进行调整达到合格水平。因此，综合来看，生产方案3的各项指标确为所有生产方案中最合理的。因此，基于数据变换综合评价模型所获得的生产方案是科学合理的，其结果也是比较精确的。
由上述结果可知：采用均匀设计和数据变换综合评价模型选出的生产方案3作为生产适用于甘蔗种植水肥一体化的有机水溶肥的生产方案是比较理想的。生产过程中的温度、压力及溶氧浓度如下表：
| 温度 | 压力 | 溶氧浓度 |
| 37.2 | 0.16 | 8.4 |
如图2和图3所示，流体循环通道包括多个流体筒，流体筒的上端口与反应器本体的上部内壁具有预定距离，流体筒的下端口与反应器本体的下部内壁具有预定距离。流体筒内壁具有一个缩颈结构和多个凸环，缩颈结构和多个凸环沿流体筒的轴线相间隔地设置。这些设计使得流体和气体的接触效果更好。
根据图2-图3所示，病死畜禽无害化加工肥料的装置：包括反应器本体1、反应器盖2、挡液板5、导流筒组9及气体分布器11。反应器包括反应器本体1和反应器盖2。反应器本体1外部由夹套7包裹，可根据需要调整其内部介质，对反应器进行保温或制冷。夹套7上安装有支架8。反应器本体1侧壁上设有探头套管6，可安放各参数检测仪探头，探头连接到外部的各参数监控设备，实现对反应器内部相关参数的实时监控。反应器本体1底部周围设有出料口10，同时与气体分布器11相连。反应器盖2上设有加料口3和排气口4，在其与液面之间设有挡液板5，可防止反应原料随气体喷出。为使喷射到挡液板5上的反应原料快速落回反应器中参与反应，挡液板朝下的一侧为凸凹面，具体为锯齿状结构。导流筒组9由五个导流筒(流体筒)组成，每个导流筒外部均设有导流板12。其中，外圈四个导流筒设环形导流板，中心导流筒采用菱形导流板与环形导流板相间分布的形式。这些导流板12可与反应器本体1内壁上的环形导流板配合使反应原料在导流板12之间折流向下，延长氧气溶解于反应原料中的时间，强化菌种细胞与反应原料之间的气体交换，并使反应原料中的不同成分充分混合，增强气液传质。导流筒组9采用五个导流筒配合的组合方式，影响反应原料的流向，避免其从中部直接上升到顶部的同时，还可改变反应器内部流场，获得涡流以强化传质。使反应起始阶段的一些固态物质随反应原料一起运动进而被分解掉，避免其积聚于导流筒组9中部的导流板12下。每个导流板12上均遍布有大小不一的流出筛孔13，流出筛孔13截面呈梯台式，上宽下窄，以使反应原料流经流出筛孔13时横截面积不断缩小，压力也不断增大，离开流出筛孔13后又因横截面积突然增大，压力下降而逸出，以增加流场效应。导流筒中部设置缩颈结构14，气液两相受高压流入缩颈结构14前半部，穿过窄喉后由后半部逸出，以显著提高气液两相流速，并促使其充分混合。导流筒内部对向间隔排列布置凸环15作为压缩面，可以增大该区域附近的压力分布，使附近的反应原料可以快速溢出流向上方，增强反应原料的循环。气体分布器11采用盘型气体分布器11，在其上表面开五个圆孔，分别对应于五个导流筒，仅在这些圆孔上开设小孔，确保反应器内上升段与下降段可以明确区分而不紊乱。气体分布器11可连接气泵，为反应器供气。在气体分布器11与气泵之间可安装压力控制系统，实时监控反应器内部压力的同时，通过自动控制系统调节压力控制阀，保持反应器内部压力恒定。反应器为压力容器，反应器本体是包含封头的，反应器盖可以为封头上的人孔或检修孔的盲法兰，或者方便加料设置的较大的孔的盲法兰。
本实施例的反应器在生产的过程中，为使气流在流体筒内部得到加速，从而更好地与反应原料混合，在流体筒中部加装缩颈结构。缩颈结构的具体参数的确定步骤如下：
1.计算面积比：
设本申请中气流在流体筒内的流动为等熵流动，且在喉部处达到声速，在流体筒的出口处被加速到的马赫数为Mae。于是可得流体筒的出口截面与喉部截面的面积比为：
式中，Ae为出口截面面积；At为喉部面积；γ为绝热指数。
本申请在生产时通入的气体为无菌空气，γ＝1.4，于是：
由此即可得到装置出口截面与喉部截面的面积比。
2.验算工况：
本申请无需将气流加速至超声速，其在装置内部始终为亚声速流动，属于工况
其中，
pb为装置的下游背压，p0为装置的上游总压，即流体筒内的上下游压力比。
为第三特征压强比，可由给定面积比查完全气体等熵流动函数表得到，或由如下方式计算得出：
代入γ＝1.4，于是：
将所得面积比代入上式，解此方程可得马赫数Mat。由该马赫数可得对应装置的特征压强p3，再由气动函数公式可求得：
由于本发明在生产过程中，受压力控制系统的影响，反应器内部压力始终保持在0.1-0.15MPa，即：装置的下游背压pb＝0.1～0.15MPa。设装置的上游总压为p0，于是：
若经验算，该面积比所得装置的压强比满足上式，则符合要求。
以100L反应设备为例：
本申请在发酵过程中需要不断地从反应器上方对发酵液进行调整，为方便操作人员加料，因此采用较低的高径比。又由于导流筒内部对向间隔排列布置诸多凸环，且中部设置缩颈结构，气液两相在流经这些地方时会有能量损耗。过高的高径比将极大地降低气液两相在上升段末端的速度，因此将反应器的高径比定为5。
本申请采用的是脉冲式供气，气液两相在上升段快速上升，在下降段的导流板之间缓慢下降。因此增大气液两相在上升段的流速，同时降低其在下降段的流速可以更好地增强气液传质效果。于是采用较小的导流筒直径和较低的上升段与下降段面积比。
由于反应器高径比为5，因此反应器内部横截面积应为0.1075m2，高度为0.925m。为达到上述目的，使上升段面积/下降段面积＝0.6。因此导流筒组总横截面积为0.04m2，下降段横截面积为0.0675m2。于是，单个导流筒的半径应为0.05m。即：已知缩颈结构的出口截面面积Ae约为0.008m2，装置的下游背压为0.1～0.15MPa。设气流在缩颈结构内最低被加速至0.8马赫，最高被加速至0.9马赫，装置入口处的总压为0.1MPa。于是：
当气流在流体筒内被加速至0.8马赫时，有：
可得装置喉部面积At最小应为0.0077m2。
由面积比查完全气体等熵流动函数表得，装置的第三特征压强比为：
经验算，
可见，此时装置内的气流流动情况符合工况
当气流在流体筒内被加速至0.9马赫时，有：
可得装置喉部面积At最大应为0.0079m2。
由面积比查完全气体等熵流动函数表得，装置的第三特征压强比为：
经验算，
可见，此时装置内的气流流动情况符合工况
综上所述，本发明所设置的缩颈结构，其喉部面积范围应在0.0077-0.0079m2之间。
需要说明的是，通过实验证明本实施例的肥料应用于甘蔗种植过程中效果较好。
1.某甘蔗基地水肥一体化项目
本项目收集周边养猪场的病死猪，再经过冷库冷冻-60℃冷冻之后，经破碎机破碎，与复合菌种混合，菌种的配比如下：
| 芽孢杆菌 | 凝结芽孢杆菌 | 高温凝结芽孢杆菌 | 枯草芽孢杆菌 | 嗜热脂肪芽孢杆菌 | 地衣芽孢杆菌 |
| 质量占比 | 20％ | 25％ | 20％ | 25％ | 10％ |
| 酵母 | 产朊假丝酵母 | 黏红酵母黏红变种 | 异常汉逊酵母 | 白地霉 | 粉状毕赤酵母 |
| 质量占比 | 10％ | 30％ | 40％ | 15％ | 5％ |
将1t的冻硬的病死猪肉粉碎后，与50kg的玉米秸秆粉混合。将2kg上述菌种(芽孢杆菌1.4kg，酵母0.6千克)在红糖水中活化后，与病死猪碎块和玉米秸秆粉一起送入生物发酵罐中发酵，其中，温度缓慢上升至120℃，并辅助洗气操作。发酵2h后，得到肉松状的动物蛋白且无异味。产物与处理过的猪粪、猪尿混合配比后，可作为水溶性肥料应用于甘蔗施肥。此水溶性肥料满足NY/T 3831-2021《有机水溶肥料通用要求》标准，其中：游离氨基酸含量≥150g/L，微量元素含量≥25g/L，水不溶物含量≤40g/L，pH(1：250倍稀释)为6.5。该水溶肥料中汞、砷、镉、铅、铬限量指标符合NY 1110的要求。
2.某公司水肥一体化项目
本项目收集周边养鸡场的病鸡猪，再经过冷库冷冻-60℃冷冻之后，经破碎机破碎，与复合菌种混合，菌种的配比如下：
| 芽孢杆菌 | 凝结芽孢杆菌 | 高温凝结芽孢杆菌 | 枯草芽孢杆菌 | 嗜热脂肪芽孢杆菌 | 地衣芽孢杆菌 |
| 质量占比 | 15％ | 30％ | 25％ | 20％ | 10％ |
| 酵母 | 产朊假丝酵母 | 黏红酵母黏红变种 | 异常汉逊酵母 | 白地霉 | 粉状毕赤酵母 |
| 质量占比 | 20％ | 20％ | 30％ | 20％ | 10％ |
将2t的冻硬的病死鸡肉粉碎后，与100kg的木屑混合。将4kg上述菌种(芽孢杆菌2.8kg，酵母1.2千克)在红糖水中活化后，与病死鸡碎块和木屑一起送入生物发酵罐中发酵，其中，温度缓慢上升至120℃，并辅助洗气操作。发酵2h后，得到肉松状的动物蛋白且无异味。产物与处理过的鸡粪混合配比后，可作为水溶性肥料应用于火龙果施肥。此水溶性肥料满足NY/T 3831-2021《有机水溶肥料通用要求》标准，其中：游离氨基酸含量≥130g/L，微量元素含量≥30g/L，水不溶物含量≤35g/L，pH(1：250倍稀释)为7.0。该水溶肥料中汞、砷、镉、铅、铬限量指标符合NY 1110的要求。
3.某生态农业有限公司
本项目收集周边鱼塘中病死的水禽和鱼类作为蛋白源，经过冷库冷冻-60℃冷冻之后，经破碎机破碎，与复合菌种混合，菌种的配比如下：
| 芽孢杆菌 | 凝结芽孢杆菌 | 高温凝结芽孢杆菌 | 枯草芽孢杆菌 | 嗜热脂肪芽孢杆菌 | 地衣芽孢杆菌 |
| 质量占比 | 15％ | 40％ | 15％ | 15％ | 15％ |
| 酵母 | 产朊假丝酵母 | 黏红酵母黏红变种 | 异常汉逊酵母 | 白地霉 | 粉状毕赤酵母 |
| 质量占比 | 10％ | 30％ | 25％ | 15％ | 20％ |
将1.5t的冻硬的病死的水禽和鱼类粉碎后，与75kg的木屑与秸秆混合。将3kg上述菌种(芽孢杆菌2.1kg，酵母0.9千克)在红糖水中活化后，与病死的水禽和鱼类碎块和木屑与秸秆一起送入生物发酵罐中发酵，其中，温度缓慢上升至120℃，并辅助洗气操作。发酵2h后，得到肉松状的动物蛋白且无异味。产物与处理过的鸡粪混合配比后，可作为水溶性肥料应用于火龙果施肥。此水溶性肥料满足NY/T3831-2021《有机水溶肥料通用要求》标准，其中：游离氨基酸含量≥160g/L，微量元素含量≥20g/L，水不溶物含量≤30g/L，pH(1：250倍稀释)为6.0。该水溶肥料中汞、砷、镉、铅、铬限量指标符合NY 1110的要求。
在满足以上有机肥料标准的前提下，畜禽尸体在处理过程中还满足以下标准、规范和规定：
1.病死及病害禽畜无害化处理生物安全风险评估技术规范DB34/T 3930-2021
2.污水综合排放标准GB 8978
3.恶臭污染物排放标准GB 14554
4.医疗废物转运技术要求GB19217-2013
5.《动物防疫条件审查办法》农业部令2010年第7号
6.《病死及病害动物无害化处理技术规范》农业农村部农医发[2017]25号
7.《病死畜禽和病害畜禽产品无害化处理管理办法》农业农村部令2022年第3号
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种病死畜禽无害化加工肥料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10将病死畜禽破碎；
S20将生物有机碳、复合菌种与破碎的畜禽投入反应器中混合；
S30将所述步骤S20预处理后的混合物，在反应器中控温控压消化预定时间。
2.根据权利要求1所述的病死畜禽无害化加工肥料的方法，其特征在于，在所述步骤S30中，包括采用建立数据变换矩阵，并基于数据变换建立综合评价模型进行筛选。
3.根据权利要求1所述的病死畜禽无害化加工肥料的方法，其特征在于，在所述步骤S10之前还包括：
温冷冻中，冷冻的温度为-60℃至-70℃，冷冻时间24小时。
4.根据权利要求3所述的病死畜禽无害化加工肥料的方法，其特征在于，在所述步骤S10中病死畜禽的破碎机采用剪切式撕碎机，连续处理量≥10t/h，破碎的病死畜禽的尺寸98％在20mm至30mm。
5.根据权利要求1所述的病死畜禽无害化加工肥料的方法，其特征在于，在所述步骤S30中，所述生物有机碳采用剪切式撕碎机进行破碎，粒径为1cm～10cm，生物有机碳包括：农秸秆、木屑、谷糠、中药渣、菇棒和蔗髓，所述生物有机碳与破碎后的尸块的质量比为1:10至20。
6.根据权利要求1所述的病死畜禽无害化加工肥料的方法，其特征在于，在所述步骤S20中，所述复合配方菌种包含有芽孢杆菌和酵母，所述芽孢杆菌和所述酵母按照质量比7:3至4:6混合，所述复合菌种与破碎后的尸块的质量比按照1:500至1：2000添加。
7.根据权利要求6所述的病死畜禽无害化加工肥料的方法，其特征在于，所述复合菌种在-70℃低温保存，在30至40℃中的红糖水中水浴活化1至24h，其中，红糖与水的质量比为1:10至1：100，复合菌种与红糖水的质量比为1:5至1：20，按复合菌种中添加变性淀粉，所述复合菌种与所述变性淀粉的质量比在1:10至1：100之间。
8.一种病死畜禽无害化加工肥料的装置，其特征在于，所述病死畜禽无害化加工肥料的装置用于所述权利要求1至7中任一项所述的病死畜禽无害化加工肥料的方法，所述病死畜禽无害化加工肥料的装置包括：
反应器，所述反应器包括反应器本体和流体循环通道，所述反应器本体包括加料口、加气口、排气口和出料口，所述加料口和所述排气口位于所述反应器本体的上部，所述加气口和所述出料口均位于所述反应器本体的下部，所述流体循环通道安装在所述反应器本体内。
9.根据权利要求8所述的病死畜禽无害化加工肥料的装置，其特征在于，所述流体循环通道包括多个流体筒，所述流体筒的上端口与所述反应器本体的上部内壁具有预定距离，所述流体筒的下端口与所述反应器本体的下部内壁具有预定距离。
10.根据权利要求9所述的病死畜禽无害化加工肥料的装置，其特征在于，所述流体筒内壁具有一个缩颈结构和多个凸环，所述缩颈结构和所述多个凸环沿所述流体筒的轴线相间隔地设置。
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| CN102517212A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-06-27 | 天津大学 | 导流筒和使用该导流筒的柱状式生物反应器及设置方法 |
| CN205187979U (zh) * | 2015-11-26 | 2016-04-27 | 东莞市粤海环保科技咨询服务有限公司 | 一种旋流曝气器 |
| CN105598136A (zh) * | 2016-02-19 | 2016-05-25 | 郭百永 | 一种病死畜禽处理方法及利用该方法制备的有机肥原料 |
| CN115829415A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-03-21 | 金昌市生态环境局 | 一种农村有机类生活垃圾堆肥试验及堆肥腐熟度综合评价的方法及系统 |
-
2023
- 2023-03-30 CN CN202310331157.1A patent/CN116120100A/zh active Pending
Patent Citations (6)
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