有机肥发酵方式及设备使用现状浅析

马春玲

（新疆石河子职业技术学院，新疆 石河子 832000）

0 引言

近年来，随着国家乡村振兴战略的提出，建设美丽乡村的步伐逐步加快[1]。养殖废弃物处理不仅是建设新农村急需解决的问题，同时也是为养殖场延伸产业链、提高养殖附加值，变废为宝，增加养殖效益的关键环节[2]。随着我国牛羊养殖数量日益增多，牛羊粪发酵生产有机肥工艺和装备方面进展较快，但很多设备存在与养殖规模不匹配，与发酵工艺不配套等问题，导致发酵周期长、生产的有机肥产品质量差等问题[3]。通过系统、科学的研究几种有机肥发酵设备特点，为优化现有翻抛机提出思路，为不同养殖规模和生产条件的养殖场科学的选择有机肥发酵设备及工艺提供理论和科学依据。

1 有机肥发酵方式及特点

常见的有机肥发酵方式有4 种：槽式发酵、条垛式发酵、高温密闭发酵罐和纳米膜覆盖发酵。槽式发酵需要建设地上式或者地下式的发酵槽，发酵槽两边的间隔墙上铺设导轨，槽式翻抛机在导轨上行走，同时，系统设有换轨机构来实现不同发酵槽间的转换[4]。槽式发酵具有单次处理量较大，设施设备投资高等特点，适合大规模的养殖场使用。条垛式发酵不需要建造发酵槽，在硬化处理后的平地上，将粪污堆放成具有一定高度和宽度的条垛，条垛式翻抛机骑跨在条垛上，通过滚筒或绞龙转动，将自然风从料堆两侧送入料堆，提供氧气，实现堆肥发酵。条垛式发酵设施投资少，条垛式翻抛机形式多样，价位不一。高温密闭发酵罐式发酵是在一个温度、通风、搅拌均可实现人为控制的密闭发酵罐中进行，具有无臭味、发酵周期短，营养物质损失少等优势，但发酵罐设备造价很高，单次处理量小，适合禽类养殖场。

2 不同翻抛机工作原理及特点

2.1 槽式翻抛机

槽式翻抛机由翻抛装置、动力系统、传动系统、行走系统、机架组成，一般采用电力驱动。工作原理是翻抛机高速旋转的刀辊将物料翻动、打碎并向后抛来实现翻抛工作[5]。槽式翻抛机主要槽的深度为0.7～2.5 m，有些在槽底铺有通气管或加热管，以增加通气量或温度。槽式翻抛机按工作原理可分为滚筒式、链板式、螺旋式和拨齿式，几种槽式翻抛机工作原理及特点见表1。

2.2 条垛式翻抛机

条垛式翻抛机按行走方式不同可分为牵引式和自走式，几种条垛式翻抛机工作原理及特点见表2。

条垛自走式翻抛机结构如图1，由动力系统、控制系统、行走系统、机架等组成。工作时，电机带动传动系统，再带动拨杆旋转实现反翻抛，同时转向系统可以实现条垛间转换，调节千斤压顶可实现侧向移动。该机由电机驱动，节能环保，不需要人工驾驶，100米之内可实现远程遥控操作，改善劳动环境，降低劳动强度，操作简单，维修方便，经济性好[6]。该机主要参数如下：

图1 FDY-2.5 遥控自走式翻堆机整机示意

3 翻抛机发展趋势

养殖废弃物好氧发酵生产有机肥选择发酵方式和翻抛设备类型不仅与养殖规模、生产方式有关，还和发酵场地大小有关。槽式发酵和条垛式发酵要求发酵场地较大，长度至少50 m 以上，才能较好的实现翻抛，距离太短会增加翻抛机换发酵槽或条垛的次数，增加能耗，降低效率。发酵罐和纳米膜式发酵对场地面积要求较小。

随着翻抛机设备及工艺技术发展，以及微生物菌剂技术的进步，几种翻抛机未来的优化趋势主要集中在以下几点：

表1 四种槽式翻抛机工作原理及特点

表2 两种条垛式翻抛机工作原理及特点

（1）向智能化方向发展。随着控制技术的进步，要求翻抛过程中对温度、供氧、翻抛次数等实现智能可控，从而提高发酵效率，缩短发酵周期，减少人为因素造成损失，如过度发酵引起的有机质浪费，腐熟不够、发酵不彻底的有机肥施到地里造成烧苗、土壤污染等问题。

（2）向操作简单、改善工作环境和劳动强度方向发展。养殖废弃物堆放环境较差，发酵过程中，常常伴着苍蝇、臭味等，影响工人健康，降低工作效率。为此，可实现远程操作或者发酵过程相对密闭的翻抛设备将受到养殖户青睐。