有机肥料工厂化生产技术方案.docx
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有机肥料工厂化生产技术方案
有机肥料工厂化生产技术方案
城厢镇农业技术推广站潘彩楼
商品有机肥料工厂化生产是以畜禽粪便和有机废弃物为原料,以固态好气发酵为核心的集约化处理工艺。
堆肥设备及方法是堆肥产品质量好坏的决定性因素,商品有机肥料工厂化生产要实现高产、优质、高效目标，关键是采用现代先进的有机物料的发酵技术和机械化处理工艺。
1、选址
（一）选址的原则
厂址应选在远离水源源头、河流以及学校、医院、敬老院和居民区等敏感地点且原料丰富、交通、水、电方便的地区建厂。
注意做好污染防控及成本核算提高经济效益。
二、生产规模及产品类型
1、生产规模与场地面积
年产有机肥2～3万t堆肥场地面积：
年产有机肥3万t的有机肥料厂，按一年300d计算,，日生产量为100t。
堆肥场地占地面积为：
槽式堆肥优点：
物料低于槽（池）上沿,不会散落,无需整堆,与无槽（池）平地堆肥相比减省了大量的工作量；砖混结构经久耐用；发酵槽可以建得很大（造价不高）,容纳大量堆肥原料；槽式堆肥可以轻易地实现自动化连续生产；翻堆机大部分在原料之上,不与原料大面积接触,易损件少,寿命长；有轨设备行走机构的动力消耗可减少到无轨类设备行走动力消耗的五分之一以下。
槽（池）式堆肥技术与设备是现代化堆肥产业的发展方向。
生活区，晾晒区，原材料堆放区，产品储存仓库面积不计在内。
2、产品类型
精制有机肥料、有机无机肥料和生物有机肥料。
根据堆肥原料种类不同，还可生产：
高钙有机肥料及高钾有机肥料。
三、堆肥原料及来源
1、糖厂滤泥、甘蔗渣：
糖厂，作堆肥主料。
2、木薯皮、木薯渣、木薯酒精渣、污泥：
来源于木薯淀粉厂、酒精厂，作堆肥主料、補料。
3、烟梗：
烟梗是卷烟工业的废料，作堆肥補料、调节剂。
4、造纸污泥：
富含纤维素类有机质和氮、磷、钾、钙、镁、硅、铜、铁、锌、锰等多种植物营养成分,是一种质优价廉的有机肥料资源，作堆肥主料。
5、香蕉茎秆：
全县香蕉生产面积30多万亩，量大质优，可作堆肥主料。
6、猪粪：
我县是生猪养殖大县，原料丰富；
7、剑麻渣：
主要来源于东风农场，量较大；
8、桉树皮、木糠：
来源于各木片加厂场，量大价廉；
9、胶树皮：
烤胶厂付产品，量较大；
10、谷糠、泥炭：
作堆肥调节剂、補料。
11、牛粪、鸡粪：
作堆肥補料。
12、磷矿粉：
作堆肥调节剂、保氮剂。
13、氢氧化镁、磷酸、硫酸镁：
作堆肥保氮剂。
四、堆肥原料配比计算
（1）堆肥原料基本性质
表1堆肥原料性质
堆肥原料
PH值
全碳（％）
全氮（％）
全磷（％）
全钾（％）
水分（％）
C/N
有机质（％）
鸡粪
9.44
26.8
4.27
1.56
1.48
67.6
6.28
25.8
7.43
11.1
1.17
26.31
9.48
19.14
尿素
20
46
稻草
39.7
0.68
0.15
1.78
8.57
58.3
78.6
米糠
6.91
50.72
0.49
0.11
0.51
103.51
麦秸
47.03
0.48
干
96.9
81.1
玉米秸
41.12
1.07
0.33
2.4
38.5
66.3
糠醛渣
53.5
0.72
0.54
1.14
74.3
91.0
蘑菇渣
43.6
1.02
0.62
1.19
42.7
74.1
香蕉茎秆
6.77
43.29
1.47
95
29.45
7.75
32.39
0.78
89.01
41.53
55.85
桉树皮
4.73
34.15
0.41
8
83.29
猪粪
7.84
39.32
2.86
4.25
1.17
13.75
牛粪
7.05
52.89
1.68
50.21
31.6
20.29
8.85
0.28
81.7
31.6
13.9
糠粉
7.29
45.8
10.01
9.05
45.7
蔗渣
53.1
0.63
0.02
0.50
84.2
60
造纸厂污泥（干）
7.2
35.08
1.55
22.63
62
甘蔗滤坭
9.47
8.63
0.65
0.18
0.15
70.42
49.61
14.88
木薯渣
3.50
9.92
0.069
0.027
0.16
77.31
113.77
52.17
木薯皮
6.65
42.69
0.381
59.4
木薯酒精
厌氧渣
7.94
1.04
0.381
0.322
79.59
18.67
木薯酒糟
厌氧泥
7.94
3.28
0.973
0.535
72.41
22.80
木薯酒精厂山塘污泥
7.94
1.52
0.558
0.420
69.94
27.56
酒精废液
4.5
烟梗
5.48
10.35
1.70
0.6
6.91
7.0
6.09
74
表2常用堆肥原料碳氮比（干）
原料名称
含碳量（%）
含氮量（%）
碳氮比
木屑
49.18
0.10
491.8
稻草
45.39
0.63
72.3
麦秸
46.5
0.48
96.9
玉米芯
42.3
0.48
88.1
玉米秆
43.3
1.67
26.00
豆秸
49.8
2.44
20.4
野草
46.7
1.55
30.1
甘蔗渣
53.1
0.63
84.2
棉籽壳
56
2.03
27.6
稻壳
41.64
0.64
65.00
豆饼
45.4
6.71
6.76
花生饼
49
6.32
7.76
奶牛粪
31.8
1.33
24
黄牛粪
38.6
1.78
21.7
猪粪
25
2
12.6
鸡粪
30
3
10
（二）高温堆肥配方参数
科学试验证明，适合好氧微生物生存的最佳堆肥混合物配方参数为：
（三）配方计算
1、计算公式
2、计算实例
某有机肥厂以鸡粪为原料，用锯末作为辅料配制C/N为30：
1、含水率60%的有机肥堆料，已知鸡粪用量100Kg，含水率为70％，C/N比为10：
1，全N含量为6%；锯末的含水率35％，C/N比为500：
1，全N含量为0.11%；试计算按配方要求配制需要多少公斤锯末和水？
解：
第一步：
根据表1确定的堆肥混合料最佳含水率（60％）求物料的搭配比例。
设100Kg鸡粪原料需要xKg锯末搭配堆肥发酵，据题意列方程
〔（100×70%）＋35%x〕÷（100＋x）＝60%解方程x＝40（kg）
即每100kg鸡粪至少需要40kg含水率35％的锯末搭配，才能保证混合后的堆肥料含水率不超过60％。
第二步：
验证按照上述比例搭配的混合堆料的C/N是否符合表1最佳参数要求（30：
1）。
根据公式①～⑥计算得：
计算结果表明：
混合料C/N比过低，须调整物料比例，增加C含量即锯末的使用量。
第三步确定混合料C/N比为30：
1，求锯末添加量。
已知混合料C/N比为30：
1，鸡粪用量100kg，设锯末用量为x
5、重要原料的堆肥发酵配方
1、甘蔗滤泥堆肥发酵配方：
利用碱性滤泥和酸性木薯渣混合堆肥发酵，可以达到酸碱中和，优势互补目的。
其参数如下表。
其中木薯渣堆肥前要晾晒一下，将含水量从新鲜的77.31%降至50%再混合发酵。
表4甘蔗滤泥、木薯渣、木屑混合堆肥发酵配方
材料
含水量（％）
PH值
含碳量（%）
含氮量（%）
数量（Kg）
C（公斤）
N（公斤）
C/N比值
甘蔗滤泥
70.42
9.47
8.63
0.65
3000
258.90
19.50
13.28
木薯渣
50
3.50
13.65
0.095
1000
136.5
0.95
143.68
木屑
35
6.65
55
0.11
1000
550
1.1
500
尿素
20
46
24
4.8
11.04
0.13
EM菌剂
20（0.4%）
混合固氮剂
88.1
250（5%）
合计
60.10
5296
950.2
32.59
29.16
2、香蕉茎秆堆肥发酵配方：
表5香蕉茎秆、桉树皮、猪粪混合堆肥发酵配方
材料
含水量（％）
PH值
含碳量（%）
含氮量（%）
数量（Kg）
C（公斤）
N（公斤）
C/N比值
香蕉茎秆
95
6.77
43.29
1.47
10000
216.45
7.35
29.45
猪粪
13
6.67
39.74
3.14
2000
691.48
54.64
12.65
桉树皮
8
4.73
34.15
0.41
4600
1445.23
17.35
83.29
EM菌剂
22（0.4%）
混合固氮剂
88.1
237（5%）
合计
61.38
16837
2375.93
79.34
29.95
3、造纸厂污泥堆肥发酵配方
表6造纸厂污泥、锯末混合堆肥发酵配方
材料
含水量（％）
PH值
含碳量（%）
含氮量（%）
数量（Kg）
C（公斤）
N（公斤）
C/N比值
造纸厂污泥
65
7.2
35.08
（干含量）
1.55
（干含量）
5000
613.90
27.13
22.63
锯末
35
6.65
55
0.11
1000
550
1.1
500
尿素
20
46
26
5.20
11.96
0.13
EM菌剂
24（0.4%）
混合固氮剂
88.1
300（5%）
合计
60.86
6350
1169.1
40.19
29.09
6、堆肥机械及工艺流程
（一）有机肥料工厂化生产高效设备
1、芭蕉等秸秆破碎机
2、铲车
3、翻堆机
（1）铣盘式翻堆机
①特点
a、翻堆机采用的铣盘式翻堆机构，翻堆方式独特，拥有自主知识产权。
每次翻堆可保证物料每一细部都充分与空气接触，补充氧气，排出水分。
该机构与物料接触部位小，维护方便，工作过程可靠，使用寿命长。
B、整机采用大跨度桥式结构，有纵跨桥式和横跨桥式两大系列，既物料移动方向可选择垂直于轨道或平行于轨道。
其中纵跨桥式结构使物料移动方向垂直于轨道，设备跨度满足发酵周期的要求，发酵区轨道的长度可在一定范围内根据处理量要求选取，发酵区轨道长度的增加可使成品产量成倍数增加。
C、设备采用轨道式运转方式，使生产过程有良好的可靠性，使能耗最小化。
②铣盘式翻堆机设备优势
有机肥发酵翻堆机与行走式翻抛机翻堆机及发酵方式相比，具有产量高、耗能低，翻抛场地占地面积小、设备具有投资少，物料翻抛彻底、发酵过程水分降低多、设备运行平稳、故障率极低成肥快等优点。
是有机肥发酵的首选设备。
（2）搅龙式翻堆机
表7深槽发酵翻堆装置对比
项目
搅龙式翻堆机
铣盘式翻堆机
原理
利用行走式搅龙同时进行原料的重复搅拌和输送
利用行走式铣盘同时进行原料的重复搅拌和输送
一次发酵天数
8-12d
8-10d
翻堆频率
2次/d
1次/d
通气方法
底部辅助通风
无底部通风
通气补氧性能
差
良
堆体物理性状
有压实成块现象
有压实成块现象
通气阻力
中
中
通气动力
中
小
动力消耗
大
小
除臭类型
敞开
敞开
性价比
低
高
耐用程度
差
强
（3）行走式翻堆机
（二）有机肥料工厂化生产工艺流程
条垛式堆肥生产流程图如（图1）所示：
七、有机肥料的质量控制
现代堆肥是一个比较复杂的控制过程，如何用最少的时间、消耗最少的能量达到最好的腐熟效果，是有机肥料工厂化生产面对的技术问题。
综合现代国内外有机肥料生产科研成果，要实现上述目标，必须抓好以下技术措施的落实。
（一）抓好堆肥混合料的水分调节
水分是影响堆肥效果的重要因素。
水分的多少,直接影响好氧堆肥反应速度的快慢、堆肥质量,甚至影响好氧堆肥工艺的成败。
大量的研究结果表明,堆肥的起始含水量最佳为55%～60%。
如含水量太高,会使堆体自由空间太少,通气性差,形成厌氧状态;水分含量过低,不利于微生物的生长。
（二）科学计算，配方堆肥
碳氮比是指堆肥原料配制时碳元素与氮元素的总量之比（用C/N表示）。
堆肥起始堆体的碳氮干质量比（C/N）是影响堆肥过程中NH3挥发的一个关键因素。
不同的C/N直接影响堆体的pH，而pH又直接影响着堆体NH4＋与NH3比例。
研究表明：
C/N比越低氮素损失量越大，越不利于堆体保氮；C/N比过高则导致堆体肥料养分含量不达标，堆肥品质下降。
配方堆肥，科学搭配，选择堆肥初始最适宜C/N比（28：
1）是减少堆肥氮素损失，提高堆肥质量的重要手段。
（三）严格控制堆肥温度，做到适度发酵
温度是限制微生物生存的另一个重要因素，适宜的温度能促进微生物代谢和繁殖，温度过高或过低都将抑制其进行正常的生命活动。
研究表明，堆肥过程中氮素的损失形式主要是氨气的挥发，占总损失的63%，而高温期的释放量占总挥发量的69%。
高温期堆体温度越高氮素损失量越大。
严格控制堆肥温度，将高温期堆体温度控制在50-65℃之间（保持5-7天），避免温度过高导致过度发酵，是确保堆肥品质的重要措施。
堆体温度一旦达到65℃.立即翻堆搅动降温。
高温堆肥各阶段历期为：
高温期（1-14d）维持13天，积温为716℃；降温期（15-26d）维持12天，积温为517℃；稳定阶段（27-56d）维持30天，积温372℃。
（四）注意堆肥原料混合物pH值的调节
好氧微生物生存环境的一项重要参数是pH值，它主要是影响到微生物酶的活性，适宜的pH值（6.5-8）可以提高微生物的酶活性，促进微生物生命活动的进行，使堆肥周期变短。
堆肥过程中pH值变化影响堆体氮素的保持：
堆肥升温阶段pH较低,氮素损失相对较少;堆肥高温阶段,PH相对较高,氮素损失较多,堆肥降温阶段、腐熟阶段相对较低,氮素损失相对较少。
生产上只要通过选择酸碱原料搭配及添加保氮剂调节堆体pH值，达到减少堆肥氮素损失目的。
（5）推广应用堆肥氮素损失原位固定剂
1、优先选择氢氧化镁、磷酸与水的混合物适合作为堆肥化过程中的氮素损失原位固定剂,原理是与钱生成MgNH4Po4,并与堆肥产品生成新型有机无机复混肥,对氨氮固定率达到85%以上。
固氮剂
氮素固定率
添加时间
一定比例的氢氧化镁、磷酸、水混合物
85%
①堆肥物料混合时：
加入堆肥总量5%的氢氧化镁（2.7%）、磷酸（9.2%）、水（88.1%）的混合固定剂；
②堆肥化进入高温前及高温期出现大量氨气时：
加入堆肥总量4.4%的氢氧化镁（2.6%）、磷酸（17.7%）、水（97.7%）的混合固定剂；
③堆肥的降温阶段和腐熟阶段：
加入堆肥总量3.4%的氢氧化镁（2.6%）、磷酸（13.5%）、水（83.8%）的混合固定剂；
硫酸镁（3.9%）、蚯蚓粪（7.8%）、草炭（9.8%）
70%
堆肥物料混合时加入
钙镁磷
67
堆肥物料混合时加入
2、添加EM等微生物菌剂
EM生态菌是光合细菌、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群、丝状菌群等5科10属80多种好氧的和厌氧的微生物组合菌落（菌群），作用广泛而强大。
堆肥添加EM菌群可以有效抑制堆肥厌氧菌等有害细菌产生,控制堆体臭气发生及氮素（氨气）挥发损失。
2015.10.25
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