有机肥生产厂污染分析与控制对策

何 洪 李 瑜

摘要介绍了生产有机肥的主要方法,分析了有机肥生产厂的污染问题,并阐述了有机肥生产厂污染控制对策和意义。

关键词有机肥生产;污染;控制

中图分类号X506文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)14-0251-02

随着人们生活水平的提高以及环保意识、保健意识的不断增强,人们对环境条件和农产品品质提出了新的更高要求。而改良土壤、提高农产品品质最直接最根本的途径是多使用有机肥和有机复混肥,这使得有机肥料的需求量越来越大,促进了有机肥料的生产发展。目前在全国各地已涌现出一大批利用畜禽粪便或城市污泥生产有机肥料的企业,使有机废物在资源化、产业化方面形成了良好的发展态势。但部分有机肥生产厂在生产加工过程中产生恶臭、粉尘等污染物,对周边环境造成危害,并引起周边百姓或单位的不满等,如果这些问题不能得到妥善解决,将成为限制有机肥产业持续发展的主要因素之一。

1有机肥生产厂污染分析

1.1利用畜禽粪便或城市污泥生产有机肥的主要方法

畜禽粪便或城市污泥工厂化处理生产有机肥在我国起步较晚,最早畜禽粪便以直接晾晒模式、烘干鸡粪模式为主;而城市污泥生产有机肥处于研究、实验阶段。近几年,国内一些科学院所和企业在引进国外工艺和菌种基础上,研究、开发了利用畜禽粪便生产有机肥多种方法,主要有:烘干法、水解处理法、加各种菌剂发酵法和利用禽畜粪便处理设备生产有机肥法。利用城市污泥生产有机肥的主要方法是加菌剂发酵法。

1.2有机肥生产工艺简介

(1)烘干法。畜禽粪便经螺旋挤压输送到旋转的烘干筒,然后用热风炉向筒中输进高温热风,使粪便迅速干燥。

(2)水解处理法。首先将畜禽粪便装进发酵罐中,然后向盛装粪便的密封发酵罐中通入热蒸气,在高温及加压下,使粪便迅速分解,再通过设备或自然晾晒干燥后装袋。

(3)加各种菌剂发酵法。加各种菌剂发酵法主要包括条垛式堆腐法、棚式发酵法、圆筒发酵法和塔式发酵法。①条垛式堆腐法。首先将畜禽粪便(或城市污泥)与发酵菌剂、发酵用的各种辅料混合均匀,调节碳氮比和水分,然后在发酵车间水泥地上将混合后的畜禽粪便推成长条、同时向堆中均匀埋入通气管道或秸秆捆用于通气,以利于发酵,发酵完毕筛选装袋。②棚式发酵法。棚式发酵多用于鸡粪的处理。首先将收集到的畜禽粪便送进发酵大棚中铺平,当厚度达到约40cm时,拌入微生物发酵菌剂和各种发酵辅料进行发酵,发酵过程要适当开动翻抛机,使畜禽粪便充分发酵、脱臭,最后经晾晒后装袋销售。③圆筒发酵法。将新鲜鸡粪拌入粉碎后的作物秸秆和微生物发酵菌剂,混合均匀、调节水分后,装入横放的搅拌釜式的大圆筒内,再充入40~45℃热蒸气或热空气,物料在筒内经过8~10h发酵后,再加温到80℃,持续1h以上即可出产品。④塔式发酵法。首先将畜禽粪便与发酵菌剂、发酵用的各种辅料混合均匀后,用皮带或料斗设备提升到塔式多层的发酵仓内,物料在塔内经过翻板的翻动逐层下落和通气,迅速发酵、除臭、脱水,干燥后形成商品有机肥。

(4)禽畜粪便处理设备生产有机肥法。把畜禽粪便与各种辅料按规定的比例送入混合搅拌机进行混合搅拌,然后通过螺旋输送机送进机械加压混炼机内加压、混炼,使该机体内的混合物料温度快速升高,杀死或抑制低温菌,杀死蛔虫卵,为高温菌发酵创造适宜条件,再通过粉碎机粉碎、松散后,送到堆置场堆放8~10d,即可成为有机肥。

1.3污染工序及污染问题

每一个有机肥料生产厂都是根据当地资源情况来确定原料的,通常有机肥生产的主要原材料是畜禽粪便、城市污泥、草炭和作物秸秆等。原料的不同、生产工艺的差异使得有机肥料生产厂主要污染工序和污染物有所不同。

(1)以草炭为原料的有机肥生产厂。主要污染工序是草炭粉碎和筛选过程。污染物有草炭在粉碎和筛选过程产生的粉尘、粉碎机和筛选设备运行时产生的噪声和职工日常生活废水、垃圾。

(2)以粉碎的作物秸秆为原料的有机肥生产厂。主要污染工序是秸秆粉碎和堆肥过程。污染物有秸秆在粉碎过程产生的粉尘、堆肥过程产生氨气、粉碎机运行时产生的噪声和职工日常生活废水、垃圾。

(3)以城市污泥为原料的有机肥生产厂。主要污染工序是好氧堆肥和筛选过程。污染物有堆肥过程产生的臭气、陈化筛选和分级筛选过程产生的粉尘、筛选设备运行时产生的噪声和职工日常生活废水、垃圾。

(4)以畜禽粪便为原料的有机肥料生产。方法较多,有的工艺单一、有的工艺比较复杂,因此主要污染工序、污染物也不相同。具体情况如下:①烘干法。该方法生产有机肥的主要污染工序是鸡粪在烘干筒中烘干过程。污染物是烘干过程产生的恶臭气体和职工日常生活废水、垃圾,而烘干用的热风炉是否对环境造成污染要根据具体情况分析。②水解处理法。水解处理法的主要污染工序是有机肥清罐、干燥过程。污染物是清罐、干燥过程产生的恶臭气体和职工日常生活废水、垃圾,而蒸汽炉是否对环境造成污染要根据具体情况分析。③条垛式堆腐法和棚式发酵法。这2种主要污染工序是堆放、发酵过程和辅料粉碎过程。污染物有堆放、发酵过程产生的臭气,辅料粉碎过程产生的粉尘和职工日常生活废水、垃圾。④圆筒发酵法。缺点是发酵不充分,主要污染工序是二次发酵和辅料粉碎过程。污染物有二次发酵过程产生的臭气、辅料粉碎过程产生的粉尘和职工日常生活废水、垃圾。生产用的热风炉或蒸汽炉是否对环境造成污染要根据具体情况分析。⑤塔式发酵法和禽畜粪便处理设备生产有机肥法。主要污染工序是物料堆放、发酵过程和辅料粉碎过程。污染物有发酵过程产生的臭气,辅料粉碎过程产生的粉尘和职工日常生活废水、垃圾。

有机肥生产厂产生污染物环节不单单在加工过程,不少生产厂在备料阶段就有污染物产生,特别是那些需要从畜禽饲养场收集畜禽粪便的有机肥料生产厂,在原料收集、运输、暂存过程就会产生臭气,招来蚊蝇。出现这种情况原因有2个:一个是畜禽粪便中含有大量的有机质和较多的氮磷钾养分,在排出畜禽体外后会迅速发酵,产生硫化氢、氨、胺类、挥发性有机酸等恶臭物质,特别是其中氨的挥发在畜禽粪便排放当天就会产生,在畜禽粪便氨的挥发过程中,除马粪的氨挥发量极低且没有挥发高峰外,其余畜禽粪便的氨挥发高峰期一般在2d内即可达到,其中只有猪粪稍晚至4~6d到达。另一个是有机肥生产厂为保证原料的充足和生产的连续性,将收集的大量畜禽粪便存放在库房或暂存场没有及时处理引起的。

2控制对策

2.1恶臭的控制

畜禽粪便、城市污泥、作物秸秆扽等有机物料是有机肥料加工的主要原料,这些原料都不可避免地产生一些恶臭,建立新的有机肥料厂时,首先应注意厂址的选择。厂址应距离居民集中区、工业区有一定的距离,在满足有关规定的前提下尽可能缩短与畜禽饲养场的距离。其次要确保发酵过程中有益微生物存活的适宜温度和参数、注意微生物菌剂的筛选。最后选择适当脱臭技术减少有机原料存放和发酵过程中的恶臭浓度。脱臭方法主要有吸收(洗涤)、凝聚、吸附、氧化以及化学或生物法等。

(1)液体洗涤。将有机肥料加工过程产生的恶臭气体通过液体,使气体溶解于液体之中。最普通的溶剂是水,结合采用化学氧化剂如高锰酸钾(KMnO4)、次氯酸钠(NaOCl)、氢氧化钙〔Ca(OH)2﹞或氢氧化钠(NaOH)以及各种酸,效果更好。

(2)吸附法。吸附是恶臭气体与强吸附性物质接触,这些物质可吸附并减少恶臭气体。有机肥料厂常用的吸附物质有沸石、草炭、过磷酸钙、碎木屑和活性炭等。①在运输、暂存时将草炭、碎木屑等吸附物质铺在原料堆(畜禽粪便、城市污泥)表面,吸附原料运输、存放时产生的臭气。②在有机肥料发酵的原料中拌入一定的沸石、草炭、过磷酸钙或碎木屑,吸附发酵过程产生的氨气、硫化氢等恶臭气体。这2种方法不仅大大降低了恶臭气体浓度,而且还减少了有机原料养分的损失。③让恶臭气体流过吸附能力强的物质层,利用吸附物质的强吸附性除掉恶臭气体。构成恶臭气体的成分无论是无机物还是有机物,活性炭都能有效地进行处理,是一种很好的吸附物质。

2.2粉尘控制

粉碎、筛选时,最容易产生粉尘,应在封闭的发酵仓或室内进行。密闭容器应备有空气收集和颗粒控制设备、湿式涤气器或纤维过滤器。

2.3苍蝇的控制

禽畜粪便等有机肥料加工原料容易招来苍蝇,污染环境,传播病虫害。主要防治措施有以下几点:

(1)防止敞开堆放有机料原料。有机原料来厂后要直接进入发酵设施或处理设备中进行加工,没有及时加工的少部分原料应集中起来,用塑料布盖上使其密封;确需暂存的原料要送进库房或暂存场存放。

(2)要保持干净的环境卫生。一方面,从源头采取措施,对运输设备进行加固,减少粪便的遗漏;另一方面,粪便等有机原料遗漏后应及时清理干净。

(3)及时喷药,消灭苍蝇。

3结论

有机肥料生产厂产生污染物种类、浓度与其选用的有机肥料加工原料、采用的生产工艺有关,主要污染物有臭气、粉尘、噪声、蚊蝇等,其中最主要的公害是臭气和蚊蝇。因此,采用最佳的生产工艺、适当的污染处理技术和严格的管理,不仅能减少有机原料及其养分的损失、保证有机肥的质量,还能解决臭气、粉尘、蚊蝇等引起的环境污染问题,为有机肥料产业可持续发展提供保障。

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