一种环保节能型畜禽粪便及有机废物快速激活发酵方法
【专利摘要】一种环保节能型畜禽粪便及有机废物快速激活发酵方法：属微生物好氧发酵技术领域。该方法在搅拌同时，对畜禽粪便或有机废弃物直接通入一定强度直流电，好氧菌被迅速激活并快速生长繁殖，使好氧发酵缩短了启动时间。纯鸡粪、猪粪、牛粪或有机废弃物在不添加纤维类辅料物质时也能正常好氧发酵；此方法发酵的有机肥养分含量高，该方法电能利用高热量浪费少，物料水份可在一小时下降3-5%。该方法无三废排出，并具备除臭作用。处理后的发酵料堆成条垛，靠菌类自产热在12小时内即可达到65℃以上。利用此方法好氧发酵的有机肥提高了实在的品质，减少了环境污染。该方法对大中小型养殖场或污水处理站来说是一种极佳的污染物处理方法。
【专利说明】
一种环保节能型畜禽粪便及有机废物快速激活发酵方法
技术领域
[0001]所述一种畜禽粪便及废物快速激活发酵方法是针对影响环境的污染物:畜禽粪便、食品厂及城市污泥再利用的加工方法。
[0002]【背景技术】:
对于大中型养殖场食品厂畜禽粪便和污泥的处理一直是一件头疼的事。绝大部分厂的处理方法是好氧发酵制成有机肥或者转卖给有机肥厂。好氧发酵物料水份需在65%以下，在好氧发酵过程中，或因水份或因碳氮比不合适需添加大量的辅料，如稻壳粉、秸杆粉、花生壳粉等纤维类物质进行水份吸附和提高碳氮比才能在较短的时间发酵起来。需要添加的稻壳粉等辅料属季节性，并非常年都有，而且这些物质经过粉碎运输，价格也较高。畜禽粪便一般要添加湿物料重量的30%，合干物质辅料已占总重量的60%以上，原有的畜禽粪便或有机废物里添加了大量的辅料使氮磷钾养分自然下降很多，这也是造成有机肥肥效不高的主要原因。国内万头牛场有几十家，现牛粪好氧发酵仍需添加大量的辅料，牛粪本身的氮磷钾养分较低，再向其中添加纤维类辅料所含氮磷钾养分极少了。另牛粪属冷性肥料，即便添加大量的辅料亦发酵启动慢。对于大型养殖场来说，生产有机肥时本已是大量畜禽粪便需要存储堆放，却另需要购进大量的稻壳、秸杆类物质造成更大的存储压力。而且在买不到秸杆等辅料的季节会造成粪便到处横流，污染周围环境。
[0003]国内较早已有好氧发酵罐、发酵床，虽能提高发酵速度，但发酵周期比较长。因造价高、加工成本高、批次加工量少等原因，始终未能全面推广。同时此种发酵系统也需添加大量的秸杆类纤维物质，才能使物料正常发酵。市场上新推出的粪污快速无害化生物发酵系统，是通过传导性加热并通过对物料下部送入少量空气，同时进行搅拌使物料均匀受热升温，通过这种方法给好氧菌一个适宜的生长环境，使其较快的繁殖起来，这种设备系统造价高、能耗大、升温慢，仍需添加大量的秸杆类辅料来吸收水份，对通过蒸发降低发酵料的水份效果很小。
【发明内容】
[0004]本发明是要解决畜禽粪便和食品厂及城市污泥等有机废物的再利用，好氧发酵过程中以往加工方法的不足之处。所述不足之处是指:发酵启动慢；对辅料依赖性强，完全靠纤维类物质(稻壳粉、秸杆粉等)吸附水份达到好氧发酵的最佳水份范围。已有的发酵设备和方法加工成本高，发酵周期长不能在较短的时间内使物料的水份有较大的降低(蒸发)。本方法亦达到迅速除臭的目的。
[0005]所述的本发明方法是对畜禽粪便或有机废弃物加入到搅拌机内，并直接施以直流电场，电场强度为8.5KVA-11.5KVA/m3，在通入直流电的同时进行搅拌使物料能均匀的升温，在物料升温至70~75°C时，对物料进行鼓风，使物料在迅速风冷的情况下，30分钟内即可蒸发掉3~5%的水份。当物料温度降到室温时停止鼓风，继续通电加热，待物料再次升温至70~75°C时再次鼓风，往复2~4次后，可使物料80%以上的水份降到好氧发酵所适宜的65%以下；然后从搅拌机中放出，将物料堆成条垛式进行自然发酵。所述操作方法加工的畜禽粪便或其它有机废弃物对辅料的添加量比例可从0~30%，没有必须添加量的要求，同样能达到正常的好氧发酵。
[0006]所述的本发明方法与现有的发酵床和发酵罐的不同之处在于:对需发酵的物料直接通入8.5KVA-11.5KVA/m3的直流电场，物料升温速度快，以往的加热方法是外部加热，然后把热量传导给物料，物料升温慢，热量浪费较大。所述本发明方法无污染物排放。所述本方法在给物料通电半小时后，发酵的畜禽粪便即无恶臭气味，硫化氢和一些醛类等臭味物质在直流电的作用下被分解和中和掉。
[0007]所述本发明方法可另外补加菌种亦可不加菌种因畜禽粪便和其它有机废弃物中本身带有多种有益菌，在条件适宜和电刺激下可迅速被激活快速繁殖起来。
[0008]本发明的有益效果:
〔I〕电能利用率高，热量浪费少，升温速度快，通过对畜禽粪便以及有机废弃物的直接通入8.5KVA-11.5KVA/m3直流电场，可直接在原料中转换成热能，避免了热传导过程中的热量损失，与传统的热传导方式相比电能利用率提高了 30~50%。
[0009]〔2〕好氧发酵启动时间短，微生物生长繁殖速度快，用电激活的好氧菌生长繁殖快，停电加热后在搅拌机中放出，发酵料条垛式堆放10~12小时内自然升温至65°C以上。
[0010]〔3〕在所有国内有机肥发酵的资料里，有机肥的好氧发酵条件是需将发酵料的碳氮比调到25~30:1，而通过电激活的好氧菌在纯鸡粪和纯猪粪的碳氮比分别为10:1和
12.6:1时，同样可以正常好氧发酵。牛粪的碳氮比本身就比较高，达到21~24:1，纯牛粪在电加热后，堆成条垛的堆温同样在12小时内靠菌类自产热可达65°C以上。通过直通电加热水份散失的速度高于纯鸡粪和纯猪粪。所有的畜禽粪便均可在不添加纤维类物质的情况下正常短时间启动发酵。
[0011]〔4〕所述发酵原料直接接入一定强度的直流电，原料被电流直接加热至70~75°C后，再采取强制性风冷，发酵料的水份可一次性降低3~5%，采用间歇式风冷2~4次，即可将发酵原料的水份降低到65%以下，达到一个好氧发酵菌正常生长繁殖的水份要求。所述此方法升温速度的另一特征为:原料的水份越高升温速度越快。
[0012]〔5〕所述的此发明方法，加工过程中电分解水产生氢和氧，同时也具备分解其他如醛、硫化氢等多种恶臭物质功效；当恶臭的畜禽粪便或其它原料进入搅拌机并通电后，半小时内恶臭气味消失。
【具体实施方式】
[0013]实施例1:
将10kg含水率81%的鲜牛粪和10g复合好氧发酵菌剂加入到一个0.6m3的卧式搅拌机中，搅拌机外壳和中心轴绝缘；将外壳接入正极，中心轴接入负极，通入6.5KVA的直流电，同时进行搅拌；1小时15分钟后，物料由原来的32°C升温到71°C，此时对物料进行强制吹风，吹风30分钟，物料由71°C降到了 32 °C。停止吹风继续加热，再次加热到71V时进行吹风。往复四次后停电取样测物料水份，此时的水份为61%。从搅拌机中放出堆放在水泥地上，测温为32°C。堆放12小时后，温度计显示物料的中上层为65°C。在最初通电搅拌半个小时内，牛粪臭味明显减小。
[0014]实施例2: 将10kg含水率为74%的鲜鸡粪和10g好氧发酵菌剂加入到一个0.6m3的卧式搅拌机中，搅拌机外壳和中心轴绝缘；将外壳接入正极，中心轴接入负极，通入6KVA的直流电，同时搅拌；1小时15分钟后物料由原来的32°C升温到70°C，此时对物料进行强制吹风，吹风30分钟，物料由70°C降到32°C.停止吹风继续加热，再次加热到70°C时进行吹风。往复三次后停电取样测物料水份，此时的水份为60.4%。从搅拌机中放出堆放在水泥地上，测温为32°C。堆放10小时后，温度计显示发酵料的中上层为67°C。在通电搅拌半个小时内，鸡粪臭味明显减小，并直至消失。
[0015]本发明实施例很多，并对鸡粪、猪粪、食品厂滤泥进行了在添加不同量的稻壳粉时的试验，以及不同原料在不添加菌剂情况下的试验，均取得满意的效果。
【主权项】
1.一种环保节能型畜禽粪便及有机废物快速激活发酵方法，其特征是:对加入菌种或未添加菌种的畜禽粪便及有机废弃物采用直接通入一定强度的直流电场；好氧菌在通电后被迅速激活，同时通过持续电加热和间歇风冷，使物料的水份迅速大幅度降低，再从搅拌机放出堆垛后，由菌类自然繁殖产热升温，在12小时内可升温到65°C以上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是好氧菌被迅速激活，并且生长繁殖速度加快。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是被激活的好氧菌繁殖生长时对发酵原料的碳氮比要求的宽泛性。4.根据权利要求1所述的方法，其特征是牛粪虽属冷性肥料，水份较大，但通过此方法激活和降低水份后，无需再添加任何纤维类物质，堆成条垛式即可使好氧菌类快速繁殖生长，在12小时内升温到65°C以上，从而提高了牛粪的利用价值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征是鸡粪和猪粪通过此方法激活和降低水份后，无需再添加任何纤维类物质，堆成条垛式仍可使好氧菌类快速自然生长繁殖产热，在12小时内升温到65°C以上。6.根据权利要求1所述的方法，其特征是采取升温至70-75°C后，通过风冷使水份迅速下降。7.根据权利要求1所述的方法，其特征是提高电能的利用率，热量浪费少，发酵原料升温速度快，依靠对物料直接通入电场强度为8.5KVA-11.5KVA/m3的直流电加热，可使物料I小时内升温20-30°C。8.根据权利要求1所述的方法，其特征是待发酵的物料无需另外添加菌种，靠自身携带的菌，通过本发明的方法即可被迅速激活生长繁殖，达到正常好氧发酵。
【文档编号】C05F3/00GK105967763SQ201510738671
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年11月4日
【发明人】李金生, 李巍
【申请人】李金生