CN117486648A - 一种秸藻协同二次发酵处理系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种秸藻协同二次发酵处理系统，包括一次好氧发酵设备、二次好氧发酵设备、干料预处理设备、湿料预处理设备和微生物投加装置；干料预处理设备的出料口对准一次好氧发酵设备；湿料预处理设备底部位于湿料处理池内；湿料预处理设备顶部设有两个方向相反的出料口，湿料预处理设备的一个出料口正对湿料处理池。本发明的有益效果为：本发明中的秸藻协同二次发酵处理系统，能够处理的废弃物种类多，成本低，无废水排出，制成的衍生产品效果好；本发明的处理工艺，通过专用设备+高活性的菌群+科学配方+工艺配方的搭配，进行技术高端集成，形成针对蓝藻、水葫芦、浪渣、秸秆、树枝和芦苇的处理工艺生产线。
Description
技术领域
本发明涉及农作物及废弃物处理技术领域，尤其涉及一种秸藻协同二次发酵处理系统及工艺。
背景技术
环太湖农业带中：秸秆、芦苇和园林树枝等干料的水分含量低，碳高氮低；而蓝藻、水葫芦和浪渣等湿料废弃物的水分含量高，碳低氮高；由于需要处理的废弃物包括干料和湿料等诸多种类，现有技术中干料和湿料往往需要分开处理，处理成本巨大，且排出废水多。
并且在处理蓝藻、水葫芦和浪渣等湿料废弃物时，湿料粘稠不通气，氧气难进入处理池，难以实现好氧发酵。
发明内容
本发明的目的是提供一种秸藻协同二次发酵处理系统及工艺。
这种秸藻协同二次发酵处理系统，包括一次好氧发酵设备、二次好氧发酵设备、干料预处理设备、湿料预处理设备和微生物投加装置；干料预处理设备的出料口对准一次好氧发酵设备；
湿料预处理设备底部位于湿料处理池内；湿料预处理设备顶部设有两个方向相反的出料口，湿料预处理设备的一个出料口正对湿料处理池，用于将抽出的预处理后的湿料重新注入湿料处理池，使湿料处理池中预处理后的湿料更加均质化；湿料预处理设备的另一个出料口正对一次好氧发酵设备，用于将抽出的预处理后的湿料注入一次好氧发酵设备；其中一台微生物投加装置的出口位于湿料处理池上方，用于向湿料处理池内投加微生物；另一台微生物投加装置的出口位于二次好氧发酵设备上方；
一次好氧发酵设备与二次好氧发酵设备之间设有物料输送装置。
作为优选，所述干料预处理设备为撕碎揉丝一体机；湿料预处理设备为带有抽吸装置的密闭式转化存储应急池。
作为优选，一次好氧发酵设备和二次好氧发酵设备均为分子膜好氧发酵机，一次好氧发酵设备和二次好氧发酵设备之间还布置有暂存空间。
作为优选，一次好氧发酵设备上设有负压收集口，用于通过负压将一次好氧发酵设备内物料发酵产生的气体收集起来，送入气体净化设备。
作为优选，物料输送装置为螺旋输送机。
这种秸藻协同二次发酵处理系统的发酵处理工艺，包括以下步骤：
步骤1、根据待处理的环太湖农业废弃物中干料和湿料的具体物料种类，对废弃物中蓝藻、水葫芦、浪渣、秸秆、芦苇和功能菌进行分类研究，从物料的含水量、物料的养分、物料的纤维含量、物料的冷性和热性，预先确定干料和湿料的混合比例，为后期快速发酵提供良好的支撑，以保证做成的肥料、基质效果更加优良；
步骤2、将秸秆等高碳干料放入干料预处理设备内破碎、揉丝得到揉丝干料；将蓝藻泥等高氮湿料抽送至湿料预处理设备，通过微生物投加装置向湿料预处理设备内投加脱毒除臭菌，在脱毒除臭菌作用下高温发酵，得到除臭湿料；
步骤3、将揉丝干料和除臭湿料按步骤1得出的混合比例投加至一次好氧发酵设备内并混合，向一次好氧发酵设备中投加高温发酵菌和脱毒除臭菌，揉丝干料和除臭湿料发酵得到初发酵料；
步骤4、将初发酵料直接由螺旋输送机输送至二次好氧发酵设备；或将一次好氧发酵设备中混合发酵后的初发酵料铲出，存放至暂存空间，便于对秸秆、蓝藻高峰期的发酵物料进行快速无害化处理，再将暂存空间中的混合发酵后的初发酵料输送至二次好氧发酵设备；通过微生物投加装置向二次好氧发酵设备中投加高温发酵菌和土壤有益菌,进行二次深度发酵，当二次好氧发酵设备中混合发酵后的干料和湿料中水分低于设定值后，发酵完成，得到有机肥料；
步骤5、对有机肥料进行筛分和包装，实现秸秆和蓝藻的资源化利用目标。
作为优选，步骤2至步骤3具体为：
步骤2、将秸秆等高碳干料放入干料预处理设备内破碎、揉丝得到揉丝干料，令揉丝干料的含水量保持在20～30%；将蓝藻泥等高氮湿料抽送至湿料预处理设备，通过微生物投加装置向湿料预处理设备内投加脱毒除臭菌，在脱毒除臭菌作用下高温发酵3～5天，得到除臭湿料，令除臭湿料的含水量保持在70～90%；
步骤3、将揉丝干料和除臭湿料按步骤1得出的混合比例投加至一次好氧发酵设备内并混合，向一次好氧发酵设备中投加高温发酵菌和脱毒除臭菌，揉丝干料和除臭湿料在50～65℃下发酵3～5天，得到初发酵料，初发酵料含水量为60～65%，碳氮比为25～30%，且无臭味。
作为优选：
步骤2中通过微生物投加装置向湿料预处理设备内投加占湿料总质量1‰的脱毒除臭菌；
步骤4中通过微生物投加装置向二次好氧发酵设备中投加占初发酵料质量1‰的高温发酵菌和土壤有益菌。
作为优选，步骤4中当二次好氧发酵设备中混合发酵后的干料和湿料中水分低于30%后，发酵完成，得到有机肥料。
作为优选，高温发酵菌包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌和高温酵母；脱毒除臭菌包括光合细菌；土壤有益菌包括胶质芽孢和多粘孢杆菌。
本发明的有益效果是：
本发明的秸藻协同二次发酵处理系统，能够处理的废弃物种类多，成本低，无废水排出，制成的衍生产品效果好；本发明的处理工艺，通过专用设备+高活性的菌群+科学配方+工艺配方的搭配，进行技术高端集成，形成针对蓝藻、水葫芦、浪渣、秸秆、树枝和芦苇的处理工艺生产线。
本发明的处理工艺，为干湿协同处理工艺，科学配方，调节水分和C/N比，有利于微生物发酵，无废水排放；本发明采用高活性的菌群包括高温发酵菌、脱毒除臭菌、有害物质降解菌群和土壤有益菌，能够达到蓝藻快速除臭、脱毒，高温发酵，有益菌扩繁，优质功能型生物有机肥和有机基质制备的目标。
附图说明
图1为秸藻协同二次发酵处理系统示意图；
图2为秸藻协同二次发酵处理系统的发酵处理工艺流程图。
附图标记说明：
一次好氧发酵设备1、二次好氧发酵设备2、暂存空间3、干料预处理设备4、负压收集口5、湿料预处理设备6、微生物投加装置7、螺旋输送机8、湿料处理池9。
实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例
如图1所示，一种秸藻协同二次发酵处理系统，包括一次好氧发酵设备1（分子膜好氧发酵机）、二次好氧发酵设备2（分子膜好氧发酵机）、干料预处理设备4（撕碎揉丝一体机）、湿料预处理设备6（带有抽吸装置的密闭式转化存储应急池）和微生物投加装置7；干料预处理设备4的出料口对准一次好氧发酵设备1；一次好氧发酵设备1和二次好氧发酵设备2之间还布置有暂存空间3；次好氧发酵设备1上设有负压收集口5，用于通过负压将一次好氧发酵设备内物料发酵产生的气体收集起来，送入气体净化设备；
湿料预处理设备6底部位于湿料处理池9内；湿料预处理设备6顶部设有两个方向相反的出料口，湿料预处理设备6的一个出料口正对湿料处理池9，用于将抽出的预处理后的湿料重新注入湿料处理池9，使湿料处理池中预处理后的湿料更加均质化；湿料预处理设备6的另一个出料口正对一次好氧发酵设备1，用于将抽出的预处理后的湿料注入一次好氧发酵设备1；其中一台微生物投加装置7的出口位于湿料处理池9上方，用于向湿料处理池内投加微生物；另一台微生物投加装置7的出口位于二次好氧发酵设备2上方；
一次好氧发酵设备1与二次好氧发酵设备2之间设有螺旋输送机8；
干料预处理设备4采用干、湿、软、硬物料通用型撕碎揉丝一体机；适应稻草、芦苇、园林废弃物等物料的揉丝粉碎。
实施例
如图2所示，一种秸藻协同二次发酵处理系统的发酵处理工艺，包括以下步骤：
步骤1、根据待处理的环太湖农业废弃物中干料和湿料的具体物料种类，对废弃物中蓝藻、水葫芦、浪渣、秸秆、芦苇和功能菌进行分类研究，从物料的含水量、物料的养分、物料的纤维含量、物料的冷性和热性，预先确定干料和湿料的混合比例，为后期快速发酵提供良好的支撑，以保证做成的肥料、基质效果更加优良；
（1）干配湿：将秸秆等干料粉碎后，根据不同物料的含水量进行调配，典型案例秸秆：蓝藻=1：1.6左右，含水量调到65%左右为宜，具体根据蓝藻、水葫芦、浪渣、干料含水率情况进行配比；
（2）低配高：一是秸秆、芦苇、树枝养分含量低，应加入养分含量高的物料，如藻泥、饼肥、沼渣等，将C/N调到25～30左右，利于微生物的发酵，提高肥料、基质的品质。
（3）软配硬：蓝藻、水葫芦、浪渣粘稠不通气，应配纤维含量高的物料，以利发酵设备搅拌和通气。
（4）冷配热：蓝藻、水葫芦、浪渣为冷性物料，应配热性物料，以利加速发酵，实施例加入专用菌种和热性辅料。
步骤2、将秸秆等高碳干料放入干料预处理设备4内破碎、揉丝得到揉丝干料，令揉丝干料的含水量保持在20%；将蓝藻泥等高氮湿料抽送至湿料预处理设备6，通过微生物投加装置7向湿料预处理设备6内投加占湿料总质量1‰的光合细菌，在光合细菌作用下70度发酵3天，得到除臭湿料，令除臭湿料的含水量保持在70%；
步骤3、将揉丝干料和除臭湿料按步骤1得出的混合比例投加至一次好氧发酵设备1内并混合，向一次好氧发酵设备1中投加枯草芽孢杆菌和光合细菌，揉丝干料和除臭湿料在50℃下发酵3天，得到初发酵料，初发酵料含水量为60%，碳氮比为25%，且无臭味；
步骤4、将初发酵料直接由螺旋输送机8输送至二次好氧发酵设备2；或将一次好氧发酵设备1中混合发酵后的初发酵料铲出，存放至暂存空间3，便于对秸秆、蓝藻高峰期的发酵物料进行快速无害化处理，再将暂存空间3中的混合发酵后的初发酵料输送至二次好氧发酵设备2；通过微生物投加装置7向二次好氧发酵设备2中投加占初发酵料质量1‰的枯草芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌,进行二次深度发酵，当二次好氧发酵设备2中混合发酵后的干料和湿料中水分低于30%后，发酵完成，得到有机肥料；
步骤5、对有机肥料进行筛分和包装，实现秸秆和蓝藻的资源化利用目标。
实施例
一种秸藻协同二次发酵处理系统的发酵处理工艺，包括以下步骤：
步骤1、根据待处理的环太湖农业废弃物中干料和湿料的具体物料种类，对废弃物中蓝藻、水葫芦、浪渣、秸秆、芦苇和功能菌进行分类研究，从物料的含水量、物料的养分、物料的纤维含量、物料的冷性和热性，预先确定干料和湿料的混合比例为1:1.6，为后期快速发酵提供良好的支撑，以保证做成的肥料、基质效果更加优良；
步骤2、将秸秆等高碳干料放入干料预处理设备4内破碎、揉丝得到揉丝干料，令揉丝干料的含水量保持在30%；将蓝藻泥等高氮湿料抽送至湿料预处理设备6，通过微生物投加装置7向湿料预处理设备6内投加占湿料总质量1‰的光合细菌，在光合细菌作用下70度发酵5天，得到除臭湿料，令除臭湿料的含水量保持在90%；
步骤3、将揉丝干料和除臭湿料按步骤1得出的混合比例1:1.6投加至一次好氧发酵设备1内并混合，向一次好氧发酵设备1中投加乳酸菌和光合细菌，揉丝干料和除臭湿料在65℃下发酵5天，得到初发酵料，初发酵料含水量为65%，碳氮比为30%，且无臭味；
步骤4、将初发酵料直接由螺旋输送机8输送至二次好氧发酵设备2；或将一次好氧发酵设备1中混合发酵后的初发酵料铲出，存放至暂存空间3，便于对秸秆、蓝藻高峰期的发酵物料进行快速无害化处理，再将暂存空间3中的混合发酵后的初发酵料输送至二次好氧发酵设备2；通过微生物投加装置7向二次好氧发酵设备2中投加占初发酵料质量1‰的乳酸菌和多粘孢杆菌,进行二次深度发酵，当二次好氧发酵设备2中混合发酵后的干料和湿料中水分低于30%后，发酵完成，得到有机肥料；
步骤5、对有机肥料进行筛分和包装，实现秸秆和蓝藻的资源化利用目标。
实施例
一种秸藻协同二次发酵处理系统的发酵处理工艺，包括以下步骤：
步骤1、根据待处理的环太湖农业废弃物中干料和湿料的具体物料种类，对废弃物中蓝藻、水葫芦、浪渣、秸秆、芦苇和功能菌进行分类研究，从物料的含水量、物料的养分、物料的纤维含量、物料的冷性和热性，预先确定干料和湿料的混合比例为1:1.6，为后期快速发酵提供良好的支撑，以保证做成的肥料、基质效果更加优良；
步骤2、将秸秆等高碳干料放入干料预处理设备4内破碎、揉丝得到揉丝干料，令揉丝干料的含水量保持在25%；将蓝藻泥等高氮湿料抽送至湿料预处理设备6，通过微生物投加装置7向湿料预处理设备6内投加占湿料总质量1‰的光合细菌，在光合细菌作用下70度发酵4天，得到除臭湿料，令除臭湿料的含水量保持在80%；
步骤3、将揉丝干料和除臭湿料按步骤1得出的混合比例1:1.6投加至一次好氧发酵设备1内并混合，向一次好氧发酵设备1中投加高温酵母和光合细菌，揉丝干料和除臭湿料在60℃下发酵4天，得到初发酵料，初发酵料含水量为62%，碳氮比为27%，且无臭味；
步骤4、将初发酵料直接由螺旋输送机8输送至二次好氧发酵设备2；或将一次好氧发酵设备1中混合发酵后的初发酵料铲出，存放至暂存空间3，便于对秸秆、蓝藻高峰期的发酵物料进行快速无害化处理，再将暂存空间3中的混合发酵后的初发酵料输送至二次好氧发酵设备2；通过微生物投加装置7向二次好氧发酵设备2中投加占初发酵料质量1‰的高温酵母和多粘孢杆菌,进行二次深度发酵，当二次好氧发酵设备2中混合发酵后的干料和湿料中水分低于30%后，发酵完成，得到有机肥料；
步骤5、对有机肥料进行筛分和包装，实现秸秆和蓝藻的资源化利用目标。
所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种秸藻协同二次发酵处理系统，其特征在于，包括一次好氧发酵设备（1）、二次好氧发酵设备（2）、干料预处理设备（4）、湿料预处理设备（6）和微生物投加装置（7）；干料预处理设备（4）的出料口对准一次好氧发酵设备（1）；
湿料预处理设备（6）底部位于湿料处理池（9）内；湿料预处理设备（6）顶部设有两个方向相反的出料口，湿料预处理设备（6）的一个出料口正对湿料处理池（9），用于将抽出的预处理后的湿料重新注入湿料处理池（9）；湿料预处理设备（6）的另一个出料口正对一次好氧发酵设备（1），用于将抽出的预处理后的湿料注入一次好氧发酵设备（1）；其中一台微生物投加装置（7）的出口位于湿料处理池（9）上方；另一台微生物投加装置（7）的出口位于二次好氧发酵设备（2）上方；
一次好氧发酵设备（1）与二次好氧发酵设备（2）之间设有物料输送装置。
2.根据权利要求1所述的秸藻协同二次发酵处理系统，其特征在于，所述干料预处理设备（4）为撕碎揉丝一体机；湿料预处理设备（6）为带有抽吸装置的密闭式转化存储应急池。
3.根据权利要求2所述的秸藻协同二次发酵处理系统，其特征在于，一次好氧发酵设备（1）和二次好氧发酵设备（2）均为分子膜好氧发酵机，一次好氧发酵设备（1）和二次好氧发酵设备（2）之间还布置有暂存空间（3）。
4.根据权利要求1所述的秸藻协同二次发酵处理系统，其特征在于，一次好氧发酵设备（1）上设有负压收集口（5）。
5.根据权利要求1所述的秸藻协同二次发酵处理系统，其特征在于：物料输送装置为螺旋输送机（8）。
6.一种利用权利要求1～5任一项所述的秸藻协同二次发酵处理系统的发酵处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、根据待处理的干料和湿料的具体物料种类，从物料的含水量、物料的养分、物料的纤维含量、物料的冷性和热性，预先确定干料和湿料的混合比例；
步骤2、将干料放入干料预处理设备（4）内破碎、揉丝得到揉丝干料；将湿料抽送至湿料预处理设备（6），通过微生物投加装置（7）向湿料预处理设备（6）内投加脱毒除臭菌，在脱毒除臭菌作用下高温发酵，得到除臭湿料；
步骤3、将揉丝干料和除臭湿料按步骤1得出的混合比例投加至一次好氧发酵设备（1）内并混合，向一次好氧发酵设备（1）中投加高温发酵菌和脱毒除臭菌，揉丝干料和除臭湿料发酵得到初发酵料；
步骤4、将初发酵料直接由螺旋输送机（8）输送至二次好氧发酵设备（2）；或将一次好氧发酵设备（1）中混合发酵后的初发酵料铲出，存放至暂存空间（3），再将暂存空间（3）中的混合发酵后的初发酵料输送至二次好氧发酵设备（2）；通过微生物投加装置（7）向二次好氧发酵设备（2）中投加高温发酵菌和土壤有益菌,进行二次深度发酵，当二次好氧发酵设备（2）中混合发酵后的干料和湿料中水分低于设定值后，发酵完成，得到有机肥料；
步骤5、对有机肥料进行筛分和包装。
7.根据权利要求6所述秸藻协同二次发酵处理系统的发酵处理工艺，其特征在于，步骤2至步骤3具体为：
步骤2、将干料放入干料预处理设备（4）内破碎、揉丝得到揉丝干料，令揉丝干料的含水量保持在20～30%；将湿料抽送至湿料预处理设备（6），通过微生物投加装置（7）向湿料预处理设备（6）内投加脱毒除臭菌，在脱毒除臭菌作用下高温发酵3～5天，得到除臭湿料，令除臭湿料的含水量保持在70～90%；
步骤3、将揉丝干料和除臭湿料按步骤1得出的混合比例投加至一次好氧发酵设备（1）内并混合，向一次好氧发酵设备（1）中投加高温发酵菌和脱毒除臭菌，揉丝干料和除臭湿料在50～65℃下发酵3～5天，得到初发酵料，初发酵料含水量为60～65%，碳氮比为25～30%，且无臭味。
8.根据权利要求7所述秸藻协同二次发酵处理系统的发酵处理工艺，其特征在于：
步骤2中通过微生物投加装置（7）向湿料预处理设备（6）内投加占湿料总质量1‰的脱毒除臭菌；
步骤4中通过微生物投加装置（7）向二次好氧发酵设备（2）中投加占初发酵料质量1‰的高温发酵菌和土壤有益菌。
9.根据权利要求8所述秸藻协同二次发酵处理系统的发酵处理工艺，其特征在于：
步骤4中当二次好氧发酵设备（2）中混合发酵后的干料和湿料中水分低于30%后，发酵完成，得到有机肥料。
10.根据权利要求7所述秸藻协同二次发酵处理系统的发酵处理工艺，其特征在于：
高温发酵菌包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌和高温酵母；
脱毒除臭菌包括光合细菌；
土壤有益菌包括胶质芽孢和多粘孢杆菌。
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