CN117466674A - 一种果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机肥技术领域,具体公开一种果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的系统及方法。所述系统的分选装置、破碎机、混合搅拌器及CSTR反应器依次衔接,CSTR反应器设有排气口及排料口;沼气净化装置进气口与CSTR反应器排气口连通且出气口与沼气储气罐进气口连通;固液分离器的进料口及出料口分别与CSTR反应器的排料口及好氧堆肥装置的进料口衔接,圆盘造粒机进料口与好氧堆肥装置出料口衔接;好氧稳定塘进液口与固液分离器出液口连通。所述方法包括预处理、CSTR厌氧发酵、沼气处理、沼液处理、沼渣处理步骤。本发明结构紧凑、工艺简单、发酵效率高、成本低,实现了果蔬废弃物和畜禽粪便的无害化处理及资源化利用。
Description
技术领域
本发明涉及有机肥技术领域,具体涉及一种结构紧凑、工艺简单、发酵效率高、成本低,实现了果蔬废弃物和畜禽粪便的无害化处理及资源化利用的果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的系统及方法。
背景技术
随着现代农业高速发展,同时产生了大量的种植和养殖废弃物,其中畜禽粪便与果蔬废弃物已成为两大重要农业垃圾。
果蔬废弃物包括废弃蔬菜的根、茎、叶及滞销的尾菜,以及腐烂的水果,常规的处理方法是通过堆积、填埋或直接丢弃,任其腐烂变质,这样既严重污染环境又造成资源的浪费。虽然目前也有通过将果蔬废弃物添加厌氧菌来发酵制备有机肥的技术方案,但由于果蔬废弃物高有机物、高含水量的特点,不仅极易腐败变质,在厌氧发酵过程中会产生大量的挥发性脂肪酸,从而产生酸中毒,会极大地限制果蔬废弃物的厌氧发酵效率。
畜禽粪便是养殖过程中产生的粪便及饲料残渣,具有有机物含量低,含氮量高的特点,常规处理方法是直接施用或露天堆肥自然发酵,以及添加菌种后覆盖强制发酵,虽然畜禽粪便能够得以资源化利用,但直接施用不仅会导致病虫害的传播、作物发病,而且对食用农产品的人体健康也产生影响。露天堆肥自然发酵不仅气味大,还会随风造成面源污染,而且发酵时间长、内外层发酵不均匀,使得部分未发酵腐熟的畜禽粪便不能被作物直接吸收利用而造成浪费。添加发酵菌种后强制发酵虽然能够避免气味大及随风造成面源污染的问题,并能缩短发酵的时间,但静止堆肥发酵难以避免内外层发酵不均匀,虽然可通过增加翻堆来尽量提高发酵的均匀性,却又存在劳动强度过大且环境恶劣的新问题。另外,也有将畜禽粪便投入沼气池进行发酵以获取沼气的技术,但畜禽粪便在发酵过程会产生大量的铵根离子和游离态的氨,会对产甲烷菌造成很大的抑制,从而影响产气速率。
现有技术中有采用两相发酵工艺,通过在畜禽粪便等养殖废弃物添加堆肥调理剂混匀后堆肥发酵,同时将发酵剂、果蔬废弃物和水混匀后密封发酵3个月以上,随后将堆肥发酵后的产物加入到密封发酵后的产物中混匀并加石灰水调节PH值,然后堆垛发酵并定时翻垛制得有机肥的方法。虽然实现了畜禽粪便与果蔬废弃物的资源化利用,并且通过添加堆肥调理剂和发酵剂还缩短了发酵的时间,但由于其无法实现连续生产,导致发酵效率较低且规模化应用时用地面积较大,并且需要定时翻垛也难以解决劳动强度大和工作环境恶劣的问题,因此整个生产流程的成本过大、工艺复杂。
在当前大力发展可再生资源与能源的背景下,根据畜禽粪便与果蔬废弃物的原料特点,设计高效的回收利用系统及工艺,充分利用废弃物的剩余价值,使之变废为宝。
发明内容
针对现有技术中的不足,本发明提供了一种结构紧凑、工艺简单、发酵效率高、成本低,实现了果蔬废弃物和畜禽粪便的无害化处理及资源化利用的果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的系统,还提供了一种果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的方法。
本发明的果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的系统是这样实现的:包括分选装置、破碎机、混合搅拌器、CSTR反应器、沼气净化装置、沼气储气罐、固液分离器、好氧堆肥装置、圆盘造粒机、好氧稳定塘,所述分选装置为用于筛选果蔬废弃物的带式输送结构且出料口与破碎机的进料口衔接,所述破碎机用于粉碎果蔬废弃物且出料口与混合搅拌器的进料口衔接,所述混合搅拌器用于将粉碎的果蔬废弃物与畜禽粪便及水混合形成浆料且下部或底端设置有出料口并与CSTR反应器的入料口衔接,所述CSTR反应器用于浆料与发酵液菌液的混合并进行厌氧发酵形成固液残留物和沼气,所述CSTR反应器的上部或顶部设置有排气口且底部设置有排料口;
所述沼气净化装置用于沼气气水分离和脱硫且进气口与CSTR反应器的排气口连通,所述沼气储气罐用于储存沼气且进气口与沼气净化装置的出气口连通;
所述固液分离器用于固液残留物的固液分离得到沼渣和沼液且进料口与CSTR反应器的排料口连通,所述好氧堆肥装置用于沼渣好氧堆肥且进料口与固液分离器的出料口衔接,所述圆盘造粒机的进料口与好氧堆肥装置的出料口衔接且用于将堆肥后的沼渣形成具有一定形状和强度的有机肥;
所述好氧稳定塘的进液口与固液分离器的出液口连通且用于对沼液进行后续处理。
进一步的,所述CSTR反应器为立式结构且包括罐体、搅拌电机、搅拌轴、搅拌桨、监测管,所述罐体为密闭的圆柱形结构且搅拌电机同轴固定设置于顶端,所述搅拌轴贯穿罐体的顶端并向内延伸且罐体内沿轴向间隔设置有多层搅拌桨,所述入料口及排气口分别固定设置于罐体顶端的搅拌电机周侧,所述排料口固定设置于罐体的底部,所述监测管固定设置于罐体的顶端且下部向罐体内靠近罐壁并向下延伸。
进一步的,所述罐体内的中部和/或下部设置有支撑架,所述搅拌轴可旋转的贯穿支撑架,所述搅拌桨固定分设在支撑架两侧的搅拌轴上。
进一步的,所述混合搅拌器中果蔬废弃物、畜禽粪便和水的重量份配比为1:0.5~1.5:0.3~1且混合后的含固率在8~13%。
进一步的,所述CSTR反应器采用恒温连续进料且物料的厌氧发酵水力停留时间HRT为8~12d,所述沼气净化装置包括依次连接的水封罐、气水分离器及脱硫罐;所述好氧堆肥装置为达诺式发酵滚筒,所述好氧堆肥装置还设置有提高通气量和降温的鼓风机。
本发明的果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的方法是这样实现的:包括预处理、CSTR厌氧发酵、沼气处理、沼液处理、沼渣处理步骤,具体内容为:
A、预处理:将果蔬废弃物通过分选装置分拣去除杂质,然后将分选过后的果蔬废弃物经过破碎机形成直径小于5mm的颗粒;
B、CSTR厌氧发酵:将果蔬废弃物颗粒、畜禽粪便和水按配比加入混合搅拌器中充分混合,然后将混合均匀的原料与发酵菌液恒温且连续输入CSTR反应器进行厌氧发酵,得到沼气、固液残留物,固液残留物经固液分离器固液分离得到沼渣和沼液;
C、沼气处理:将沼气通过沼气净化装置进行脱水脱硫处理,然后存入沼气储气罐中储存;
D、沼液处理:将沼液通入好氧稳定塘中进行后续处理;
E、沼渣处理:将沼渣输入好氧堆肥装置进行好氧堆肥,堆肥完成后再输入圆盘造粒机形成具有一定形状和强度的有机肥。
进一步的,所述CSTR厌氧发酵中果蔬废弃物颗粒、畜禽粪便和水的重量份配比为1:0.5~1.5:0.3~1且混合后的含固率在8~13%。
进一步的,所述CSTR厌氧发酵中混合搅拌器的搅拌轴转速为60~100rpm且混合搅拌时间为120~240s,所述CSTR反应器中厌氧发酵的水力停留时间HRT为8~12d。
进一步的,所述CSTR厌氧发酵中发酵菌液包括乙酸菌、亚乙酸菌、甲酸菌中的一种或任意组合,每吨原料添加发酵菌液80~100g。
进一步的,所述沼渣处理步骤中沼渣在好氧堆肥装置进行好氧堆肥4~6d并在沼渣上按1~2kg/m3堆肥的量喷洒EM菌液,其中在第一次堆肥时喷洒一次EM菌液,每次添加沼渣时再喷洒一次;所述好氧堆肥装置在好氧堆肥时的转速为1.5~1.7rpm且通气量为4.0~6.0m3空气/m3堆肥·h。
本发明的有益效果为:
1、本发明根据果蔬废弃物含水率及C/N(碳氮比)较高,发酵过程易酸化,固体成分中以碳水化合物为主;以及畜禽粪便C/N较低,发酵过程易氨化,pH较高,固体成分中蛋白含量丰富的特点,创新采用果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵的方法,可通过畜禽粪便中产生的氨和果蔬废弃物中的酸中和,以解决两种原料分别单独发酵潜在的酸积累与氨抑制的问题,从而可提高发酵效率。并且采用果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵,还可以调节C/N,使最终的有机肥实现营养平衡和酸碱中和,而且将两者混合单相发酵可以高效地完成共发酵反应,简化了系统结构和处理工艺,起到了节约成本的作用。
2、本发明通过采用恒温且连续将混合料与发酵菌液输入CSTR反应器进行厌氧发酵,并且后续采用达诺式发酵滚筒作为好氧堆肥装置,从而可实现连续进料和发酵以提高发酵效率,并且厌氧发酵和好氧发酵均可实现自动翻堆,有效降低了劳动强度和改善了工作环境,最终可通过发酵同时获得沼气和有机肥,沼液也可通过进一步处理后加以利用,实现了果蔬废弃物和畜禽粪便的无害化处理及资源化利用。
综上所述,本发明结构紧凑、工艺简单、发酵效率高、成本低,实现了果蔬废弃物和畜禽粪便的无害化处理及资源化利用。
附图说明
图1为本发明果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的系统原理示意图;
图2为图1的CSTR反应器结构示意图;
图3为本发明果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的方法流程图;
图中:1-分选装置,2-破碎机,3-混合搅拌器,4-CSTR反应器,401-罐体,402-搅拌电机,403-搅拌轴,404-入料口,405-搅拌桨,406-排气口,407-监测管,408-排料口,409-支撑架,5-沼气净化装置,6-沼气储气罐,7-固液分离器,8-好氧堆肥装置,9-圆盘造粒机,10-好氧稳定塘,11-有机肥储存室,12-泵。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1和2所示,本发明果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的系统,包括分选装置1、破碎机2、混合搅拌器3、CSTR反应器4、沼气净化装置5、沼气储气罐6、固液分离器7、好氧堆肥装置8、圆盘造粒机9、好氧稳定塘10,所述分选装置1为用于筛选果蔬废弃物的带式输送结构且出料口与破碎机2的进料口衔接,所述破碎机2用于粉碎果蔬废弃物且出料口与混合搅拌器3的进料口衔接,所述混合搅拌器3用于将粉碎的果蔬废弃物与畜禽粪便及水混合形成浆料且下部或底端设置有出料口并与CSTR反应器4的入料口404衔接,所述CSTR反应器4用于浆料与发酵液菌液的混合并进行厌氧发酵形成固液残留物和沼气,所述CSTR反应器4的上部或顶部设置有排气口406且底部设置有排料口408;
所述沼气净化装置5用于沼气气水分离和脱硫且进气口与CSTR反应器4的排气口406连通,所述沼气储气罐6用于储存沼气且进气口与沼气净化装置5的出气口连通;
所述固液分离器7用于固液残留物的固液分离得到沼渣和沼液且进料口与CSTR反应器4的排料口408连通,所述好氧堆肥装置8用于沼渣好氧堆肥且进料口与固液分离器7的出料口衔接,所述圆盘造粒机9的进料口与好氧堆肥装置8的出料口衔接且用于将堆肥后的沼渣形成具有一定形状和强度的有机肥;
所述好氧稳定塘10的进液口与固液分离器7的出液口连通且用于对沼液进行后续处理。
如图2所示,所述CSTR反应器4为立式结构且包括罐体401、搅拌电机402、搅拌轴403、搅拌桨405、监测管407,所述罐体401为密闭的圆柱形结构且搅拌电机402同轴固定设置于顶端,所述搅拌轴403贯穿罐体401的顶端并向内延伸且罐体401内沿轴向间隔设置有多层搅拌桨405,使物料在罐体401中形成对流,与发酵微生物充分混合,维持良好的发酵状态;所述入料口404及排气口406分别固定设置于罐体401顶端的搅拌电机402周侧,所述排料口408固定设置于罐体401的底部,所述监测管407固定设置于罐体401的顶端且下部向罐体401内靠近罐壁并向下延伸,从而可以监测发酵过程中pH、温度、发酵物浓度等发酵参数。
所述罐体401内的中部和/或下部设置有支撑架409,所述搅拌轴403可旋转的贯穿支撑架409,所述搅拌桨405固定分设在支撑架409两侧的搅拌轴403上。
所述混合搅拌器3中果蔬废弃物、畜禽粪便和水的重量份配比为1:0.5~1.5:0.3~1且混合后的含固率在8~13%。
所述CSTR反应器4采用恒温连续进料且物料的厌氧发酵水力停留时间HRT为8~12d,所述沼气净化装置5包括依次连接的水封罐、气水分离器及脱硫罐;所述好氧堆肥装置8为达诺式发酵滚筒,所述好氧堆肥装置8还设置有提高通气量和降温的鼓风机。
如图1、2和3所示,本发明的果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的方法,包括预处理、CSTR厌氧发酵、沼气处理、沼液处理、沼渣处理步骤,具体内容为:
A、预处理:将果蔬废弃物通过分选装置1分拣去除杂质,然后将分选过后的果蔬废弃物经过破碎机2形成直径小于5mm的颗粒;
B、CSTR厌氧发酵:将果蔬废弃物颗粒、畜禽粪便和水按配比加入混合搅拌器3中充分混合,然后将混合均匀的原料与发酵菌液恒温且连续输入CSTR反应器4进行厌氧发酵,得到沼气、固液残留物,固液残留物经固液分离器7固液分离得到沼渣和沼液;
C、沼气处理:将沼气通过沼气净化装置5进行脱水脱硫处理,然后存入沼气储气罐6中储存;
D、沼液处理:将沼液通入好氧稳定塘10中进行后续处理;
E、沼渣处理:将沼渣输入好氧堆肥装置8进行好氧堆肥,堆肥完成后再输入圆盘造粒机9形成具有一定形状和强度的有机肥。
所述CSTR厌氧发酵中果蔬废弃物颗粒、畜禽粪便和水的重量份配比为1:0.5~1.5:0.3~1且混合后的含固率在8~13%。
所述CSTR厌氧发酵中混合搅拌器3的搅拌轴403转速为60~100rpm且混合搅拌时间为120~240s,所述CSTR反应器4中厌氧发酵的水力停留时间HRT为8~12d。
所述CSTR厌氧发酵中发酵菌液包括乙酸菌、亚乙酸菌、甲酸菌中的一种或任意组合,每吨原料添加发酵菌液80~100g。
所述沼渣处理步骤中沼渣在好氧堆肥装置8进行好氧堆肥4~6d并在沼渣上按1~2kg/m3堆肥的量喷洒EM菌液,其中在第一次堆肥时喷洒一次EM菌液,每次添加沼渣时再喷洒一次;所述好氧堆肥装置8在好氧堆肥时的转速为1.5~1.7rpm且通气量为4.0~6.0m3空气/m3堆肥·h。
实施例1
S100:将果蔬废弃物通过分选装置1分拣去除塑料、砂砾等杂质,然后将分选过后的果蔬废弃物经过破碎机2形成直径小于5mm的颗粒。
S200:将前述的果蔬废弃物颗粒、畜禽粪便和水按1:1:0.5的重量份配比,加入混合搅拌器3中以80rpm的转速充分搅拌混合180s,使含固率达10~13%;然后将混合均匀的原料与发酵菌液(包括乙酸菌、亚乙酸菌、甲酸菌且质量配比为1:1:1,每吨原料添加发酵菌液80g)常温且连续的输入CSTR反应器4进行厌氧发酵,其中厌氧发酵的水力停留时间HRT为10d,得到沼气、固液残留物,固液残留物经固液分离器7固液分离得到沼渣和沼液。
S300:将厌氧发酵产生的沼气依次通过沼气净化装置5的沼气经水封罐、气水分离器、脱硫罐进行脱水脱硫处理,然后存入双模储气柜(即沼气储气罐6)中储存。
S400:由于厌氧发酵产生的沼液中含有病原菌、重金属、有毒有机物等污染物,因此通入好氧稳定塘10中进行后续处理,达到排放标准后直接排放或加以利用。
S500:将厌氧发酵产生的沼渣输入达诺式发酵滚筒(即好氧堆肥装置8)中进行好氧堆肥,其中好氧堆肥停留5d并在进料时的沼渣上按2kg/m3堆肥的量喷洒EM菌液,好氧堆肥时的转速为1.5rpm且通气量为5.0m3空气/m3堆肥·h,完成中温—高温—中温的好氧发酵过程;好氧堆肥完成后输入圆盘造粒机9,将最终发酵物形成具有一定的形状和强度的有机肥,并堆存于有机肥储藏室11中。
实施例2
S100:将果蔬废弃物通过分选装置1分拣去除塑料、砂砾等杂质,然后将分选过后的果蔬废弃物经过破碎机2形成直径小于5mm的颗粒。
S200:将前述的果蔬废弃物颗粒、畜禽粪便和水按1:0.5:0.3的重量份配比,加入混合搅拌器3中以100rpm的转速充分搅拌混合120s,使含固率达8~10%;然后将混合均匀的原料与发酵菌液(包括乙酸菌、甲酸菌且质量配比为1:0.5,每吨原料添加发酵菌液90g)常温且连续的输入CSTR反应器4进行厌氧发酵,其中厌氧发酵的水力停留时间HRT为8d,得到沼气、固液残留物,固液残留物经固液分离器7固液分离得到沼渣和沼液。
S300:将厌氧发酵产生的沼气依次通过沼气净化装置5的沼气经水封罐、气水分离器、脱硫罐进行脱水脱硫处理,然后存入双模储气柜(即沼气储气罐6)中储存。
S400:由于厌氧发酵产生的沼液中含有病原菌、重金属、有毒有机物等污染物,因此通入好氧稳定塘10中进行后续处理,达到排放标准后直接排放或加以利用。
S500:将厌氧发酵产生的沼渣输入达诺式发酵滚筒(即好氧堆肥装置8)中进行好氧堆肥,其中好氧堆肥停留6d并在进料时的沼渣上按1.5kg/m3堆肥的量喷洒EM菌液,好氧堆肥时的转速为1.6rpm且通气量为5.5m3空气/m3堆肥·h,完成中温—高温—中温的好氧发酵过程;好氧堆肥完成后输入圆盘造粒机9,将最终发酵物形成具有一定的形状和强度的有机肥,并堆存于有机肥储藏室11中。
实施例3
S100:将果蔬废弃物通过分选装置1分拣去除塑料、砂砾等杂质,然后将分选过后的果蔬废弃物经过破碎机2形成直径小于5mm的颗粒。
S200:将前述的果蔬废弃物颗粒、畜禽粪便和水按1:1.5:1的重量份配比,加入混合搅拌器3中以60rpm的转速充分搅拌混合240s,使含固率达9~11%;然后将混合均匀的原料与发酵菌液(包括乙酸菌、亚乙酸菌、甲酸菌且质量配比为1:2:1,每吨原料添加发酵菌液100g)恒温且连续的输入CSTR反应器4进行厌氧发酵,其中厌氧发酵的水力停留时间HRT为12d,得到沼气、固液残留物,固液残留物经固液分离器7固液分离得到沼渣和沼液。
S300:将厌氧发酵产生的沼气依次通过沼气净化装置5的沼气经水封罐、气水分离器、脱硫罐进行脱水脱硫处理,然后存入双模储气柜(即沼气储气罐6)中储存。
S400:由于厌氧发酵产生的沼液中含有病原菌、重金属、有毒有机物等污染物,因此通入好氧稳定塘10中进行后续处理,达到排放标准后直接排放或加以利用。
S500:将厌氧发酵产生的沼渣输入达诺式发酵滚筒(即好氧堆肥装置8)中进行好氧堆肥,其中好氧堆肥停留4d并在进料时的沼渣上按2kg/m3堆肥的量喷洒EM菌液,好氧堆肥时的转速为1.7rpm且通气量为6.0m3空气/m3堆肥·h,完成中温—高温—中温的好氧发酵过程;好氧堆肥完成后输入圆盘造粒机9,将最终发酵物形成具有一定的形状和强度的有机肥,并堆存于有机肥储藏室11中。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的系统,其特征在于包括分选装置(1)、破碎机(2)、混合搅拌器(3)、CSTR反应器(4)、沼气净化装置(5)、沼气储气罐(6)、固液分离器(7)、好氧堆肥装置(8)、圆盘造粒机(9)、好氧稳定塘(10),所述分选装置(1)为用于筛选果蔬废弃物的带式输送结构且出料口与破碎机(2)的进料口衔接,所述破碎机(2)用于粉碎果蔬废弃物且出料口与混合搅拌器(3)的进料口衔接,所述混合搅拌器(3)用于将粉碎的果蔬废弃物与畜禽粪便及水混合形成浆料且下部或底端设置有出料口并与CSTR反应器(4)的入料口(404)衔接,所述CSTR反应器(4)用于浆料与发酵液菌液的混合并进行厌氧发酵形成固液残留物和沼气,所述CSTR反应器(4)的上部或顶部设置有排气口(406)且底部设置有排料口(408);
所述沼气净化装置(5)用于沼气气水分离和脱硫且进气口与CSTR反应器(4)的排气口(406)连通,所述沼气储气罐(6)用于储存沼气且进气口与沼气净化装置(5)的出气口连通;
所述固液分离器(7)用于固液残留物的固液分离得到沼渣和沼液且进料口与CSTR反应器(4)的排料口(408)连通,所述好氧堆肥装置(8)用于沼渣好氧堆肥且进料口与固液分离器(7)的出料口衔接,所述圆盘造粒机(9)的进料口与好氧堆肥装置(8)的出料口衔接且用于将堆肥后的沼渣形成具有一定形状和强度的有机肥;
所述好氧稳定塘(10)的进液口与固液分离器(7)的出液口连通且用于对沼液进行后续处理。
2.根据权利要求1所述果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的系统,其特征在于所述CSTR反应器(4)为立式结构且包括罐体(401)、搅拌电机(402)、搅拌轴(403)、搅拌桨(405)、监测管(407),所述罐体(401)为密闭的圆柱形结构且搅拌电机(402)同轴固定设置于顶端,所述搅拌轴(403)贯穿罐体(401)的顶端并向内延伸且罐体(401)内沿轴向间隔设置有多层搅拌桨(405),所述入料口(404)及排气口(406)分别固定设置于罐体(401)顶端的搅拌电机(402)周侧,所述排料口(408)固定设置于罐体(401)的底部,所述监测管(407)固定设置于罐体(401)的顶端且下部向罐体(401)内靠近罐壁并向下延伸。
3.根据权利要求2所述果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的系统,其特征在于所述罐体(401)内的中部和/或下部设置有支撑架(409),所述搅拌轴(403)可旋转的贯穿支撑架(409),所述搅拌桨(405)固定分设在支撑架(409)两侧的搅拌轴(403)上。
4.根据权利要求1、2或3所述果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的系统,其特征在于所述混合搅拌器(3)中果蔬废弃物、畜禽粪便和水的重量份配比为1:0.5~1.5:0.3~1且混合后的含固率在8~13%。
5.根据权利要求4所述果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的系统,其特征在于所述CSTR反应器(4)采用恒温连续进料且物料的厌氧发酵水力停留时间HRT为8~12d,所述沼气净化装置(5)包括依次连接的水封罐、气水分离器及脱硫罐;所述好氧堆肥装置(8)为达诺式发酵滚筒,所述好氧堆肥装置(8)还设置有提高通气量和降温的鼓风机。
6.一种基于权利要求1至5任意一项所述果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的系统的制备农肥方法,其特征在于包括预处理、CSTR厌氧发酵、沼气处理、沼液处理、沼渣处理步骤,具体内容为:
A、预处理:将果蔬废弃物通过分选装置(1)分拣去除杂质,然后将分选过后的果蔬废弃物经过破碎机(2)形成直径小于5mm的颗粒;
B、CSTR厌氧发酵:将果蔬废弃物颗粒、畜禽粪便和水按配比加入混合搅拌器(3)中充分混合,然后将混合均匀的原料与发酵菌液恒温且连续输入CSTR反应器(4)进行厌氧发酵,得到沼气、固液残留物,固液残留物经固液分离器(7)固液分离得到沼渣和沼液;
C、沼气处理:将沼气通过沼气净化装置(5)进行脱水脱硫处理,然后存入沼气储气罐(6)中储存;
D、沼液处理:将沼液通入好氧稳定塘(10)中进行后续处理;
E、沼渣处理:将沼渣输入好氧堆肥装置(8)进行好氧堆肥,堆肥完成后再输入圆盘造粒机(9)形成具有一定形状和强度的有机肥。
7.根据权利要求6所述果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的方法,其特征在于所述CSTR厌氧发酵中果蔬废弃物颗粒、畜禽粪便和水的重量份配比为1:0.5~1.5:0.3~1且混合后的含固率在8~13%。
8.根据权利要求6所述果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的方法,其特征在于所述CSTR厌氧发酵中混合搅拌器(3)的搅拌轴(403)转速为60~100rpm且混合搅拌时间为120~240s,所述CSTR反应器(4)中厌氧发酵的水力停留时间HRT为8~12d。
9.根据权利要求7所述果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的方法,其特征在于所述CSTR厌氧发酵中发酵菌液包括乙酸菌、亚乙酸菌、甲酸菌中的一种或任意组合,每吨原料添加发酵菌液80~100g。
10.根据权利要求6所述果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵制备农肥的方法,其特征在于所述沼渣处理步骤中沼渣在好氧堆肥装置(8)进行好氧堆肥4~6d并在沼渣上按1~2kg/m3堆肥的量喷洒EM菌液,其中在第一次堆肥时喷洒一次EM菌液,每次添加沼渣时再喷洒一次;所述好氧堆肥装置(8)在好氧堆肥时的转速为1.5~1.7rpm且通气量为4.0~6.0m3空气/m3堆肥·h。
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CN118108535A (zh) * | 2024-04-30 | 2024-05-31 | 成都市市政工程设计研究院有限公司 | 一种畜禽粪便快速发酵堆肥的方法 |
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