我國(guó)每年產(chǎn)生約38億噸畜禽糞污，這些糞污成為農(nóng)業(yè)面源污染的主要來(lái)源。畜禽糞污用則利、棄則害，可以說(shuō)，畜禽糞污是“放錯(cuò)了地方的資源”，利用好它們，對(duì)于改善廣大農(nóng)村的生產(chǎn)生活環(huán)境、改善土壤生產(chǎn)能力、治理農(nóng)業(yè)面源污染具有非常重要的實(shí)際意義。畜牧業(yè)一頭連著產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)，一頭連著生態(tài)環(huán)境，兩頭要保持平衡和協(xié)調(diào)發(fā)展。為加快推進(jìn)畜禽糞污資源化利用，2017年5月31日，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》。《意見》明確要求，到2020年全國(guó)畜禽糞污綜合利用率達(dá)到75%以上，規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理設(shè)施裝備配套率達(dá)到95%以上，要求組織開展畜禽糞污資源化利用先進(jìn)工藝、技術(shù)和裝備研發(fā)。

　　浙江等南方地區(qū)由于氣溫常年比較高，畜禽糞便通過(guò)好氧堆肥處理生產(chǎn)有機(jī)肥比較適合。傳統(tǒng)的畜禽糞便堆肥發(fā)酵以自然發(fā)酵為主，存在周期長(zhǎng)、發(fā)酵不徹底、污染大、氣味重等弊端，以純?nèi)肆ι�產(chǎn)有機(jī)肥勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣、勞動(dòng)效率低，已很難適應(yīng)現(xiàn)在高人力成本和高效生產(chǎn)的社會(huì)發(fā)展形勢(shì)，也很難適應(yīng)現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)和高效畜牧業(yè)發(fā)展的形勢(shì)。因此，加快有機(jī)肥發(fā)酵產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的“機(jī)器換人”，提高有機(jī)肥生產(chǎn)裝備水平將變得尤為必要。

　　1,堆肥處理技術(shù)

　　畜禽糞污被處理時(shí)一般呈兩種形態(tài):液態(tài)糞便和固體糞便。液態(tài)糞便的處理方式有厭氧發(fā)酵技術(shù)和自然生物處理技術(shù)，固體糞便主要處理方式就是堆肥處理。堆肥是指在微生物作用下通過(guò)高溫發(fā)酵使有機(jī)物礦質(zhì)化、腐殖化、無(wú)害化(殺死病原菌、蟲卵、雜草種子等)而變成腐熟肥料的過(guò)程。

　　整個(gè)流程歸納起來(lái)分為三個(gè)環(huán)節(jié):原料預(yù)處理、好氧發(fā)酵、制粒成型。原料預(yù)處理包括固液分離、輔料粉碎以及對(duì)原料含水率、碳氮比、pH值的調(diào)整。好氧發(fā)酵環(huán)節(jié)包括翻拋、通風(fēng)等措施，對(duì)原料起到補(bǔ)充氧氣、控制溫度、散發(fā)水分和恢復(fù)孔隙率的作用。制粒成型是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，圍繞制粒成型這一核心，前有粉碎、配料、混合等工序，后有烘干、篩分、冷卻等工序。

　　2,原料預(yù)處理及設(shè)備

　　原料預(yù)處理主要是制備滿足好氧發(fā)酵要求的發(fā)酵原料。其主要過(guò)程包括畜禽糞便的固液分離、輔料的粉碎和各種原料的混合配比。

　　2.1, 固液分離設(shè)備

　　堆肥處理的原料是固體糞便。固體糞便的來(lái)源為干清糞和通過(guò)固液分離方法從“水泡糞”中分離出的固體物。要實(shí)現(xiàn)固液分離，應(yīng)用最廣泛、分離效果最好的是機(jī)械分離。機(jī)械分離設(shè)備可分為篩分分離、離心分離、壓濾分離和螺旋擠壓分離4種類型。

　　1)篩分分離機(jī)械:用于畜禽糞便分離的篩分機(jī)械主要有斜板篩和振動(dòng)篩。篩條截面形狀為楔形的斜板篩，用于糞便分離具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不堵塞等特點(diǎn)。但固體物質(zhì)去除率較低，一般小于25%。

　　2)離心分離機(jī)械:用于畜禽糞便的離心固液分離機(jī)主要有過(guò)濾離心機(jī)和臥式螺旋離心機(jī)。離心分離機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是分離速度快、分離效率高;缺點(diǎn)是投資大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗高。

　　3)壓濾分離機(jī)械:壓濾機(jī)具有處理能力大、操作管理簡(jiǎn)便、濾餅含水率低、無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。由于其是利用濾帶使固液分離，為防止濾帶堵塞，需高壓水不斷沖刷，增加污水處理量，成本高。

　　4)螺旋擠壓分離機(jī)械:螺旋擠壓分離機(jī)是一種相對(duì)較為新型的固液分離設(shè)備，是目前畜禽糞便固液分離應(yīng)用最廣的一種設(shè)備。其缺陷為在分離前需將原糞水用攪拌器攪拌均勻，從而使糞水中大量的固態(tài)有機(jī)物溶解在水中，使得廢水的后處理變得異常困難，最終處理出水難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　針對(duì)現(xiàn)有存在的一些不足，可研究設(shè)計(jì)新型固液分離機(jī)，完善分離機(jī)構(gòu)，防止糞液直接沖入分離系統(tǒng)，增強(qiáng)篩網(wǎng)的防堵性，極大提高設(shè)備的工作效率和分離成效，降低固體含水率。

　　2.2, 粉碎設(shè)備

　　畜禽糞便的發(fā)酵工藝要求需要加入一定的輔料(秸稈、樹枝、稻殼、玉米芯等)。為了得到適宜好氧堆肥發(fā)酵的輔料粒徑，需要對(duì)輔料進(jìn)行粉碎處理，所以就需要用到粉碎設(shè)備。現(xiàn)有常用物料粉碎的設(shè)備主要有三種:錘片粉碎機(jī)、大小型鍘草機(jī)、樹枝粉碎機(jī)。錘片粉碎機(jī)通用性好，工作時(shí)物料由進(jìn)料口進(jìn)入粉碎室，首先由高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)錘片對(duì)其進(jìn)行打擊、搓擦，而后進(jìn)一步受到圍繞粉碎室設(shè)置的篩片、齒板的撞擊與搓擦作用，實(shí)現(xiàn)粉碎加工，當(dāng)物料的粒度小于篩片篩孔直徑時(shí)透過(guò)篩片由出料口排出。糧食加工后的廢棄物，如稻殼、玉米芯等可通過(guò)錘片粉碎機(jī)就能達(dá)到滿意的效果。鍘草機(jī)由電機(jī)或內(nèi)燃機(jī)作為配套動(dòng)力。將動(dòng)力傳遞給主軸，主軸另一端的齒輪通過(guò)齒輪箱、萬(wàn)向節(jié)等將經(jīng)過(guò)調(diào)速的動(dòng)力傳遞給壓草輥，當(dāng)待加工的物料進(jìn)入上下壓草輥之間時(shí)，被壓草輥夾持并以一定的速度送入鍘切機(jī)構(gòu)，經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)的刀具切碎后經(jīng)出草口拋出機(jī)外。作物收割后的秸稈，由于其含長(zhǎng)纖維，可通過(guò)鍘草機(jī)切斷粉碎，獲得滿意的粒徑大小。樹枝粉碎機(jī)利用活動(dòng)齒盤和固定齒盤間的高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)，被粉碎物經(jīng)齒沖擊、摩擦及物彼此間沖擊等綜合作用獲得粉碎，被粉碎物可直接由主機(jī)磨腔中排出，粒度大小通過(guò)更換不同孔徑的網(wǎng)篩獲得。各種木材、木材下腳料、樹枝樹杈等可通過(guò)樹枝粉碎機(jī)達(dá)到粉碎的目的。

　　粉碎設(shè)備的改進(jìn)可以從合理優(yōu)化定刀的切削角度，優(yōu)化刀盤切削速度、刀片參數(shù)及刀盤上刀片和錘片的布置入手，使粉碎機(jī)構(gòu)能對(duì)多樣性的物料進(jìn)行快速切削及揉搓。同時(shí)加大對(duì)進(jìn)料機(jī)構(gòu)的研究，解決進(jìn)料困難，不易進(jìn)入粉碎腔的問(wèn)題。

　　2.3, 混合設(shè)備

　　混合是指將固體糞便、輔料和各種調(diào)理劑按照預(yù)先設(shè)定的配方比例均勻混合的過(guò)程。對(duì)原料進(jìn)行預(yù)混合，可以使堆體內(nèi)各處均達(dá)到要求的碳氮比，確保微生物存活繁衍。根據(jù)被混合物料的性質(zhì)，宜采用雙軸無(wú)重力式混合機(jī)。該機(jī)臥式筒體內(nèi)裝有雙軸旋轉(zhuǎn)反向的槳葉，槳成一定角度將物料沿軸向、徑向循環(huán)翻攪，使物料迅速混合均勻。減速機(jī)帶動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)速度與槳葉的結(jié)構(gòu)會(huì)使物料重力減弱，即使物料有比重、粒徑的差異，在交錯(cuò)布置的攪拌葉片快速劇烈的翻騰拋灑下，也能達(dá)到很好的混合效果。如果該機(jī)能根據(jù)原料性質(zhì)自動(dòng)控制混合時(shí)間，就能取得更好的效果和效率。

　　3,發(fā)酵設(shè)備

　　畜禽糞便制有機(jī)肥的發(fā)酵方式包括:條垛式發(fā)酵、槽式發(fā)酵、塔體加熱式發(fā)酵。條垛式發(fā)酵是比較原始的發(fā)酵方式，發(fā)酵周期長(zhǎng)，發(fā)酵效果一般，占地面積大，但生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備調(diào)試方便，費(fèi)用低。槽式發(fā)酵可控性強(qiáng)，能有效縮短發(fā)酵周期，發(fā)酵效果好，但土建成本相對(duì)來(lái)說(shuō)高，設(shè)備往往需要定制，安裝費(fèi)用較高。塔體加熱式發(fā)酵密封性能穩(wěn)定，可移動(dòng)性強(qiáng)，發(fā)酵效果好，周期一般在一周以內(nèi)，但設(shè)備投資成本高。

　　3.1, 條垛式發(fā)酵設(shè)備

　　條垛式發(fā)酵設(shè)備主要是指條垛式翻堆機(jī)。條垛式翻堆機(jī)是一種適用于條垛式發(fā)酵的翻拋設(shè)備，一般需要較大的場(chǎng)地。條垛式發(fā)酵是將物料堆放成一定高度的條垛，不需要建造發(fā)酵槽，通過(guò)條垛式翻堆機(jī)的翻拋?zhàn)饔茫瑢⒆匀伙L(fēng)從料堆兩側(cè)送入料堆，提供氧氣，實(shí)現(xiàn)堆肥發(fā)酵。條垛式翻堆機(jī)主要由翻拋裝置、行走驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)等組成，以內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)為主。條垛式發(fā)酵因物料堆積高度低，升溫效果不好。由于室外堆積發(fā)酵，容易受季節(jié)和陰雨天影響。還有其尾氣污染、臭氣和滲水會(huì)帶來(lái)環(huán)保問(wèn)題。條垛式翻堆機(jī)比較適合粘緊物料的前處理，小規(guī)模生產(chǎn)，農(nóng)場(chǎng)自用肥生產(chǎn)，無(wú)固定生產(chǎn)場(chǎng)所或臨時(shí)生產(chǎn)用。條垛式翻堆機(jī)應(yīng)在對(duì)堆料高度的自適應(yīng)方面加大研究，使設(shè)備具有自適應(yīng)控制功能，增強(qiáng)設(shè)備適應(yīng)物料的能力。由于是有人駕駛設(shè)備，應(yīng)配備帶空調(diào)、空氣過(guò)濾凈化系統(tǒng)的駕駛艙，利于改善工作環(huán)境。

　　3.2,槽式發(fā)酵設(shè)備

　　槽式發(fā)酵設(shè)備主要指槽式翻拋機(jī)。槽式翻拋機(jī)是一種與發(fā)酵槽相配套的翻拋設(shè)備。發(fā)酵槽兩側(cè)的頂部安裝有軌道，翻拋機(jī)可以在軌道上前后運(yùn)行。一般槽式翻拋機(jī)的配備是一機(jī)多槽，翻拋機(jī)在發(fā)酵槽之間的轉(zhuǎn)運(yùn)可以通過(guò)移行機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。槽式翻拋機(jī)主要由機(jī)架、翻拋裝置、行走機(jī)構(gòu)、電纜卷筒裝置、電控系統(tǒng)等組成，以電力驅(qū)動(dòng)為主。槽式發(fā)酵系統(tǒng)具有占地空間小、堆肥深度高(0.8~2.5 m)、升溫快和處理能力較大等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)廣泛使用，是我國(guó)畜禽糞便堆肥用的主要翻拋設(shè)備。槽式發(fā)酵過(guò)程中能夠保持、保證形成中溫-高溫-中溫-高溫交替的狀態(tài)，有效縮短發(fā)酵周期。在翻拋機(jī)上設(shè)置了添加菌種的裝置，能在發(fā)酵過(guò)程中均勻的按比例噴灑。同時(shí)可在槽底鋪設(shè)通風(fēng)管，增加通氣量。還有設(shè)備使用電力，無(wú)尾氣污染，臭氣和滲水也可以有效控制。槽式翻拋機(jī)適用于精細(xì)化規(guī)模化生產(chǎn)，利于生產(chǎn)管理和生產(chǎn)成本的控制。

　　槽式翻拋機(jī)可在行走安全性、翻拋系統(tǒng)的可靠性、對(duì)堆肥物料的適應(yīng)性和運(yùn)行的自動(dòng)化程度等方面進(jìn)行改進(jìn)研究。生產(chǎn)出產(chǎn)品效率高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，堅(jiān)固耐用，翻拋均勻，受到市場(chǎng)好評(píng)的翻拋機(jī)。

　　3.3, 塔體加熱式發(fā)酵設(shè)備

　　塔體加熱式發(fā)酵設(shè)備采用封閉式運(yùn)行。將畜禽糞便、輔料、菌劑以及回流物料按照一定比例混合均勻，使含水率達(dá)到60%~65%的要求后進(jìn)入立體好氧系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)原料的水分、氧氣含量和溫度變化，使物料進(jìn)行充分的好氧發(fā)酵分解，分解過(guò)程中釋放的熱量能夠使物料自身溫度增高，溫度最高能夠達(dá)到80℃，物料中的水分隨著溫度的上升被蒸發(fā)，部分有機(jī)物被分解，從而使物料堆體體積減小，到達(dá)物料的減量化處理。該設(shè)備可布置檢測(cè)和控制裝置，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過(guò)程中不同發(fā)酵階段的精確控制，有利于目標(biāo)生物菌繁殖、擴(kuò)充、發(fā)酵和畜禽糞便分解。設(shè)備的輔助加熱可確保在低溫環(huán)境下正常運(yùn)行。但該發(fā)酵塔對(duì)制作材料要求高，制造成本相應(yīng)也高，而且還配備了自動(dòng)檢測(cè)、控制裝置，維護(hù)保養(yǎng)成本也高。高昂的費(fèi)用不大符合我國(guó)的國(guó)情，使用量也日趨減少，客戶用的不多，制造廠家生產(chǎn)的也不多。塔體發(fā)酵設(shè)備要想獲得快的發(fā)展應(yīng)在降低價(jià)位、實(shí)現(xiàn)操作方便、好維護(hù)和低能耗方面下功夫。

　　4,制粒成型設(shè)備

　　制粒成型是中國(guó)較歐美等地區(qū)獨(dú)有的環(huán)節(jié)，顆粒肥料具有良好的商品屬性，在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中不會(huì)自動(dòng)分級(jí)，具有緩釋性，可以為土壤創(chuàng)造團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。目前市場(chǎng)上主要的有機(jī)肥制粒方法主要有擠壓造粒和團(tuán)聚造粒。擠壓造粒常用的設(shè)備為對(duì)輥擠壓造粒機(jī)，它是有機(jī)肥造粒機(jī)中應(yīng)用較廣的造粒機(jī)，屬擠出滑模型，能夠連續(xù)生產(chǎn)一次輥壓成型。物料從進(jìn)料斗加入，經(jīng)對(duì)輥擠壓成型，脫模造球，再傳送到破碎篩工作室，篩下和分離成品顆粒，然后返回料與新料混合，再進(jìn)行造粒。此外擠壓造粒設(shè)備還有平模制粒機(jī)和環(huán)模制粒機(jī)。團(tuán)聚造粒常用的設(shè)備為圓盤造粒機(jī)和轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)。圓盤造粒機(jī)是一種成熟的有機(jī)肥造粒設(shè)備，造粒盤盤角采用整體圓弧結(jié)構(gòu)，進(jìn)入圓盤的物料由霧化噴嘴，噴灑適量的液體，經(jīng)造粒盤旋轉(zhuǎn)，制成顆粒成品，形成一定量后隨圓盤旋轉(zhuǎn)慣性甩出。造粒盤設(shè)有三個(gè)出料口，便于間斷生產(chǎn)作業(yè)。轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)筒體內(nèi)部有特殊結(jié)構(gòu)，把需成粒的物料通過(guò)筒體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在筒體內(nèi)產(chǎn)生滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在一定的濕度、溫度下粘聚成球，完成制球工序。

　　制粒后一般需要干燥和冷卻。常見的干燥設(shè)備有滾筒干燥機(jī)、流化床干燥機(jī)、氣流干燥機(jī)等，目前滾筒干燥機(jī)用的較多。若是生物有機(jī)肥，受菌劑限制一般選擇低風(fēng)量多段式低溫干燥。制粒成型設(shè)備可以加入干燥模塊和冷卻模塊，使之成為多功能一體式復(fù)合機(jī)，能簡(jiǎn)化工藝流程，節(jié)省設(shè)備成本。