好氧发酵堆肥工艺综合项目解决方案

养殖场好氧发酵堆肥

综合解决方案

目录

1. 前言 (1)

2. 污染性固体废弃物好氧发酵堆肥工艺介绍及设计需求 (1)

3. 项目分析 (2)

4. 方案设计 (3)

4.1. 工艺组成 (3)

4.2．系统组成 (4)

5. 控制系统的组成 (5)

5.1. 系统的整体原理 (5)

5.2. 系统网络概述 (5)

5.3. 控制系统的特点 (5)

5.4. 通讯协议的可靠性 (6)

5.5. 系统的原理图 (7)

5.6. 控制系统的实现的控制策略及功能的描述 (7)

5.6.1. 核心控制器的组成 (7)

5.6.2. 核心控制策略 (7)

5.6.3. 系统的I/O点数分布（单槽） (14)

5.6.4. 系统的硬件组成（单槽） (14)

5.7. 系统涉及的上位部分 (15)

5.7.1. 上位系统的组成 (15)

5.7.2. 上位软件的特点 (15)

5.7.3. 上位实现的功能 (17)

5.7.4. 上位系统及网络配置（推荐） (17)

5.7.5. 调度室中的臭气排放系统 (17)

5.8．系统涉及的仪表组成 (18)

5.8.1．测温仪表 (18)

5.8.2．氧浓度检测仪表 (20)

6. 发酵槽及曝气通风方案设计 (21)

6.1. 发酵槽设计 (21)

6.2. 通风曝气系统示意图 (22)

1.前言

随着我国畜牧养殖业发展规模的逐年扩大，养殖场产生的牲畜粪便及污物也不断增加，牲畜粪便及污物做为养殖及深加工过程中的伴生物，具有含水率高、易腐烂、有恶臭、含有重杂质和大量寄生虫卵及病原微生物等特性。如果不加以处理，它造成的污染土地、孳生蚊蝇、传播疾病等种种环境问题将日益显现出来。养殖场没有污物稳定化和无害化处理设施是普遍情况，显然无法对污染性固体废弃物进行稳定和消毒处理。大量生产污染性固体废弃物直接外运填埋或堆放，不仅不符合国家颁布实施的《城镇污水处理厂污染性固体废弃物排放标准》（GB18918-2002）的要求，而且占用大量土地，导致产生臭气、蚊蝇、渗滤液等，并严重污染周围环境和地下水。因此，在环境污染治理的同时迫切需要解决污染性固体废弃物带来的问题。特别要说明的是有些养殖场将生产污染性固体废弃物外运直接作肥料使用，这样做实际上是有害的。因为，污染性固体废弃物在脱水前加入了一定量的聚丙烯酰胺等高分子絮凝剂，是便于污染性固体废弃物浓缩脱水。但是污染性固体废弃物的凝聚过程形成了污染性固体废弃物直接作肥料的不溶解缺陷，也就是污染性固体废弃物难软化，污染性固体废弃物施用多了或久了可能使土地硬化板结或沙化。同时，未经处理的污染性固体废弃物直接施入农田，污染性固体废弃物中的重金属（尤其是重金属超标的污染性固体废弃物）、寄生虫卵和病原微生物，都有潜在的毒害危险，可能导致农作物和土壤严重污染和毒害，甚至影响人类的健康。

2.污染性固体废弃物好氧发酵堆肥工艺介绍及设计需求

污染性固体废弃物是在各类废水处理过程中产生的沉淀物质以及从污水表面撇出的残渣等固体物质，其中通常含有较大量的剩余活性污染性固体废弃物。

目前，国内外较常见的污染性固体废弃物处理与处置方法有土地利用、填埋、焚烧和投海，后三种方法因环境压力与经济压力而日益减少或受到禁止，土地利用则逐渐受到重视。但是污染性固体废弃物中往往含有害成分，因此在土地利用之前，必须对污染性固体废弃物进行稳定化、无害化和减容化处理，如好氧与厌氧消化、堆肥化等，其中堆肥化处理是较多采用的一种方法。堆肥化是利用微生物作用，将不稳定的有机质转变为较为稳定的有机质。堆肥过程可以使污染性固体废弃物中挥发性物质含量降低，臭味减小，物理性状明显改善(含水量降低、呈疏松、分散、粒状) ，便于贮藏、运输和使用；高温堆肥还可杀灭堆料中的病原菌、虫卵和草籽，堆肥产品可以作为土壤改良剂和植物营养源。

一般认为，污染性固体废弃物堆肥过程的主要技术措施应包括以下几个方面：

2.1.温度控制

温度控制在发酵过程中起到至关重要的作用，温度控制得好与坏，直接影响到发酵的效果及周期长短，根据环境特点，我们提出采用无线温度测量系统，通过无线温度测量系统与综合控制系统的连接，实现温度数据与其他探测数据结合，经过控制器控制算法的计算，实现自动控制通风系统，真正实现全系统的自动化控制。

2.2.氧浓度控制

氧在有氧发酵过程中是最主要的成分，氧浓度的高低，直接影响到发酵是否成功，在线式氧浓度监测系统，使发酵堆肥的控制工艺达到最佳，有效保证了发酵始终处在最佳状态。

2.3.调整堆料含水率

通过调整堆料的成分（掺料）及水分含量实现对堆料湿度的调整，该过程中无线湿度探头及喷淋系统的有效结合，可以达到最佳的效果，该过程引入发酵堆肥整体过程控制系统当中，结合温、氧控制及通风系统，使整个系统更加完善有效。

2.4.建立合适的通风系统

通风系统是发酵过程中重要的工艺控制环节，系统有了有效的数据检测环节，如果没有良好的以上检测数据的调节环节，再好的指标检测也没有意义的，只有实现了检测与调节良好的配合，才能实现整个控制过程的最大效益。

2.5.填充料的选择

选择好的填充材料，可以提高堆体的通风效果及堆体的湿度，对有效的发酵会起到重要的作用。

综合以上因素，对于发酵堆肥系统来说,完善的数据采集和完善的控制系统至关重要。

3.项目分析

XX养殖场，具有X万头猪的养殖规模，养殖过程中产生的猪粪及其它混合原料每天有含固量为X的猪粪X吨，应该说固体废弃物日产出量是很大的，为解决这些污染性固体废弃物的二次污染问题，我们提出进行好氧发酵堆肥的方式，充分发挥这些污染性固体物废弃物富含有机质的特点，将这些废弃物发酵成有机肥，从而发挥其剩余的作用，并且达到全部无害化处理的目的。

4.方案设计

根据以上分析，我们提出了以下发酵堆肥的工艺方案：