农业废弃物无害化处理及循环利用技术
发布时间：2021-06-15
技术领域：资环技术
技术概述：（一）技术提出的背景 近年来，国内农业面源污染日益严重，主要包括秸秆污染和禽畜粪便污染。 每年农业生产产生近9亿吨秸秆，大部分没有得到有效利用，被随意丢弃在田间地头，焚烧造成的空气雾霾污染。 养殖业粪污直接导致周边环境恶劣，主要污染物为粪渣、粪水、臭气，粪渣、粪水同时污染流域土壤和水体，给水生动植物、人类健康和环境安全造成了较大的危害。臭气影响周边居民生存环境，一家养猪，万户遭殃。但由于其畜禽粪污含水率高、气味恶臭，有害物多，无法直接利用，大量的粪污难以找到合适的场所安放，如果不及时妥善处理，易通过渗漏、泾流重新回到土壤和水域造成二次污染，养殖场臭气污染近来也是投诉不断，矛盾非常突出。 （二）解决的主要问题 此项技术特点是以“农业废弃物无害化快速发酵技术与设备”为核心，通过机电技术和生物工程技术，迅速将秸秆等农业废弃物制成优质有机肥、生物饲料、栽培基质。从根本上解决了农业面源污染难题。 （三）成熟程度 以该技术为核心的秸秆制肥机已经通过了湖南省农机推广鉴定，证书编号：湘20180619039、湘20180619040。 （四）先进性 根据教育部科技查新工作站的检索，属于国内领先技术。 （五）重要性 该技术对秸秆禁烧、禽畜粪污等农业面源污染治理工作、以及土壤改良、农产品提质增效等方面具有积极作用。 （六）技术成果鉴定 2016年4月，该项技术取得了湖南省农业机械鉴定站组织的科技成果鉴定，鉴定证书编号：湘农机科鉴字〔2016〕18号、湘农机科鉴字〔2016〕19号、湘农机科鉴字〔2016〕20号. （七）获奖情况 荣获2014年湖南十大农机科技创新产品称号； 荣获2016年农业部全国农牧渔业丰收奖一等奖。 （八）增产增效情况 使用该技术生产的生物饲料，可降低生物饲料喂养成本26%； 使用该技术生产的有机肥，可使农产品附加值提升20%。
技术要点：
（一）秸秆制肥机设备技术要点 设备发酵槽独创空心龙骨架结构（专利号：ZL201520815777.3、ZL201620197313.5、ZL201620197617.1），具有设备重量轻、强度大、不变形，经久耐用的特点。 搅拌系统为双轴对辊式循环搅拌结构（专利号：ZL201520813252.6），具有生产效率高、对秸秆搅拌、破壁、揉搓效果好的特点。 搅拌刀片采用螺旋摆线结构（专利号：ZL 201520815589.0）,具有阻力小、负荷轻、效率高的特点。 制肥机材质为全不锈钢，具备耐磨损、耐腐蚀、不生锈的特点，保用寿命大大增加。 采用常压喷射式热风杀菌工艺（专利号：ZL 201510679959.7），具有热效率高、杀菌效果好、操作安全高的特点。 控制系统采用PLC模块化设计，触摸屏控制，具有操作简单、直观，易上手的特点。 进料门、出料门采用气动机构，系统容错率高，不易卡死，适于农村复杂情况下使用。 采用带有混和功能的喂料装置（ZL201620198138.1）,对于各类物料的均匀喂入和初混具有很好的适应性。 采用刮板式物料运输方式（专利号：ZL 201610145127.1），自动控制上料,具备运输蓬松物料效率高、不易缠绕堵塞的特点。 采用秸秆丝状化弯刀式破碎模式（ZL201610145128.6），兼具干湿物料粉碎、揉丝的功能。 （二）粪肥草饲多元循环利用技术要点 技术特点是以“农业废弃物无害化快速发酵技术与设备”为核心，一台设备实现“以废制肥—以肥种草—以草变饲—以饲养畜”的闭环模式。达到养殖场源头“全减量零污染，过程全闭合无废物，效益三增长降成本，品质大提升保安全”的目标。 1、本系统对粪渣处理方案。 “有机废弃物快速无害化处理制肥机”可将养殖场生产中产生的粪渣加上植物秸秆进行快速无害化处理，通过科学配方和工艺流程控制，制成有机肥料和各种基料，本设备的主体部分装配在一体化的制肥机内，由发酵主机、粉碎系统、热风炉、进/出料系统、搅拌系统、机电系统、温控/通气系统等部件组成，有机废弃物料经粉碎、配方预处理后，利用高温和微生物杀灭病虫草害，进行无害化处理。物料经彻底灭菌后，在高效微生物菌群的作用下，有机废弃物中的纤维素、蛋白质、糖类与脂肪等高分子有机物经过一系列生化反应，转化为有机肥料、有机基料等。 本机采取了一体化设计和一键式操作，使废弃物完全的发酵、分解、除臭、净化、浓缩，全过程只需6-24小时，可使废弃物体积减少30%-70%，生产过程中，不需要大型的堆场和长时间的堆放，不产生恶臭，无蝇虫滋生，不受天气影响，切断了病虫草害的再次传播，真正实现了农业废弃物的零排放。 2、本系统对粪水处理方案。 粪水具有高COD和高 N、P特性，通过深入研究和试验，创新性地研发集装式粪水治污制肥系统。该系统将首先将粪水收集到厌气池内，自动投入公司研发生物菌种进行初级处理，然后再进入集装式粪水治污制肥系统，该系统分为液肥浓缩、污水净化两个单元，液肥浓缩能快速将粪水发酵浓缩成液态有机肥，进行资源化利用；分离出的废水采用九级生化处理工艺处理，处理后水质达到国家三级排放标准，然后进入养殖场内三维生物湿地，进一步吸收水中的N和P，水质达到国家二级排放标准，进入养殖场循环利用，三维生物湿地，栽种牧草（如1000头猪种皇竹草20-50亩）；提高项目经济效益同时，为下一步生物除臭饲料供部分原料。 3、本系统对养殖场臭气的处理 利用本系统生产生物除臭饲料是解决养殖场臭气关键技术。生物饲料是本技术中的重点。将牧草、秸秆、尾菜等农业废弃物，运用该设备制成生物饲料，实现“生料变熟料、夏草变冬粮，常态变微态、窖藏变袋装”，形成闭环第一级利用。具体如下： （1）收集粉碎揉丝。 将农场和草地产出牧草、秸秆、尾菜等农业废弃物，用本技术专用揉丝机粉碎。 （2）配比调湿。 将秸秆丝状物进行配方，加入蛋白、能量饲料，具体比例根据动物品种、不同生长阶段以及不同的饲料原料而定，干湿配比调整到含水率50%左右。 （3）高温熟化灭菌 将配料输送到专用设备罐体内，自动升温至70～80℃，高温灭害熟化2小时左右。 （4）快速发酵 将物料降温至45～50℃，添加生物饲料专用微生物，进入恒温动态快速发酵阶段，运行2～4小时即可完成发酵，出料。 （5）专用厌养袋发酵，存放15天以上，即可饲用。 制成生物饲料有如下特点：一是能充分发挥益生菌的作用，改善动物体内菌群环境，建立肠道微生态平衡，提高吸收率，减少养殖业粪便中氮、磷等污染物排放，大大减少粪便中的臭气，有养殖场空气环境贡献巨大利于；二是促进动物体免疫力的提高，抑制有害病菌的繁殖，预防和减少疾病的发生从而提升养殖经济效益；三是因动物的抗病能力提高，发病少，可以实现无抗养殖；四是生物饲料
适宜区域：该技术可适用于全国范围，特别是规模化农场。
注意事项：考虑到农产品的低附加值，设备推广宜采用分散型布局为妥。
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