农业废弃物堆肥平面翻堆技术的应用

农业废弃物堆肥平面翻堆技术的应用钱恺,田晋跃(江苏大学环境学院,江苏镇江212013)摘要:目前地方政府以及农场对农业废弃物堆肥非常重视,但是由于堆肥过程中通风供氧不易控制的问题,使得堆肥产品质量与经济效益无法达到理想的效果;而通过机械曝气可较为有效地为堆肥过程通风供氧,有利于动态好氧发酵,加速农业废弃物中有机物的转化。为此,通过介绍翻堆机的使用,论述了在我国目前的经济及技术状况下,使用翻堆机来曝气是一个比较现实的选择。关键词:农业废弃物;堆肥;翻堆机;曝气中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1003-188X(2009)03-0189-040引言好氧堆肥是好氧微生物在一定的温度、湿度和pH值条件下,使有机物发生生物化学降解,形成一种类似腐殖质土壤的物质,同时产生的高温可以杀死其中的病原微生物。好氧堆肥是在有氧的条件下,借助好氧微生物(主要是好氧菌)的作用来进行的,所以通风供氧可显著影响堆肥过程。本文通过介绍翻堆机的使用,提出了堆肥过程中机械曝气的可行性。1曝气影响堆肥的原理曝气是好氧堆肥成功的重要因素之一,其主要原因在于:①提供氧气,以参与微生物的发酵过程;②通过供气量的控制,调节最适温度;③在维持最适温度的条件下,加大通风量可以去除水分。条堆堆肥原理示意图,如图1所示。图1条堆堆肥原理示意图但是过多的曝气实际上会冷却堆肥材料,降低分解率,并可能释放出过多的二氧化碳。过多曝气的另收稿日期:2008-05-12作者简介:钱恺(1984-),男,江苏泰州人,硕士研究生,(E-mail)kitt.knight@163.com。一个后果是氨损失,尤其是含氮量高混合,当材料干枯之后,还会有更多的氨挥发。在好氧堆肥的曝气过程中,首先必须注意供氧的浓度。研究结果表明:堆肥过程中合适的氧含量应大于18%,最低氧浓度不能小于8%。氧含量一旦低于8%,氧就成为好氧堆肥中微生物生命活动的限制因素,并容易使堆肥厌氧而产生恶臭。表1是一组不同氧浓度情况下堆肥好氧速率的研究数据。从表1中可见,降低氧浓度,将减小堆肥反应中氧的推动力,从而使好氧速率降低,限制了反应的进行,其耗氧曲线如图2所示。表1堆肥过程中的耗氧速率10-6m×l/(m3·h)氧浓度/%发酵时间/h2429.545577296125141215.682.832.782.231.781.901.410.96205.423.682.662.111.621.821.240.80184.893.452.441.871.331.620.380.33163.363.022.201.641.031.140.530.25143.832.691.961.400.741.260.17123.312.361.741.160.451.08102.782.531.500.920.1450.90图2不同氧含量的耗氧曲线·981·2009年3月农机化研究第3期©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net表2为动态机械曝气与静态发酵堆肥的对比。相对于静态发酵曝气堆肥而言,动态曝气堆肥处理规模大,发酵周期短,且产品质量良好。表2动态机械曝气与静态发酵堆肥的对比工艺类型处理规模/t·d-1占地面积/m2垃圾有机含量/%堆肥周期/1次/d堆肥周期/2次/d均匀性堆肥质量静态发酵堆肥20～5013334～2000020～4030～402次差差动态机械曝气堆肥150～30023334～4000040～605～710良好良好2翻堆机的应用价值目前用静态堆肥方法对生活垃圾进行发酵处理,发酵周期长,且需占用大量的土地。在这种状态下,动态好氧堆肥在堆肥处理中的作用尤为重要,而翻堆机在动态堆肥中起着重要的作用。翻堆机可定时对物料实施搅拌、破碎、在好氧条件下进行有机物的分解。此外翻堆机兼有破碎的功能,大大节省了时间和劳动力,使有机肥的生产效率和产品质量有显著的提高,成本大大降低。堆肥产品具有农艺及园艺用途,可被用来作为土壤修复、肥料补充、牧草和干草作物的追肥、家园和花园的覆盖物以及盆栽的混合成分。堆肥可增加土壤中水和营养成分的含量,为根部的生长提供多孔的媒介物,增加了有机质,并能降低物质的密度和渗入阻力。图3为专用翻堆机的作业情况;图4为装载机的作业及转子结构。图3专用翻堆机的作业图4装载机的作业及转子结构3翻堆机的使用1)操作者应检查牵引杆和动力轴之间是否有合适的距离,避免动力轴拉分离,以及在可能的转向或状态下造成阻塞。同时操作者应熟悉运输和工作状态下的转向半径,以避免其受到损坏。2)检查液压管在各状态上是否有足够的长度,且仍然远离动力轴。正确的手动转向更有利于操作。3)通过启动正确的操作杆使其