【博龍畜牧機(jī)械】罐式高溫好氧發(fā)酵技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景
發(fā)布時(shí)間：2022-01-13
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行業(yè)分析
作為農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心，我國(guó)畜牧產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從數(shù)量、規(guī)模發(fā)展階段進(jìn)入到質(zhì)量效率提升、布局優(yōu)化和完善的階段。其中，畜禽養(yǎng)殖糞便的合理化處理（利用）是養(yǎng)殖業(yè)治理和規(guī)范的重中之重，要綜合考慮以下幾個(gè)方面因素：種植業(yè)特別是作物種植的需要；土壤改良及環(huán)境保護(hù)需要；資源轉(zhuǎn)化的利用率和經(jīng)濟(jì)性。
在兼顧環(huán)保和種植業(yè)對(duì)生物肥料的需要并改變糧食增產(chǎn)過度依賴化肥、而化肥大量施用對(duì)土壤和生態(tài)產(chǎn)生一系列不利影響的局面下，轉(zhuǎn)化為肥料首當(dāng)其沖地成為畜禽糞便處理和資源化利用的著眼點(diǎn)。
好氧發(fā)酵技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展歷程
傳統(tǒng)的好氧發(fā)酵即肥料化利用方式主要是堆肥，即簡(jiǎn)單初步調(diào)控好氧微生物生存環(huán)境、通過其繁殖實(shí)現(xiàn)的發(fā)酵過程，常見有條垛式、溝槽式(配合翻拋)等，各自有優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。近幾年，一種把發(fā)酵過程整體放在容器中，專業(yè)為好氧微生物規(guī)模繁殖提供良好條件、滿足并完善好氧微生物的需要、促進(jìn)好氧發(fā)酵過程的有效進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)糞便批量且快速發(fā)酵轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料的方式越來越多地得到應(yīng)用。
早在上世紀(jì)末，我國(guó)就有人在利用高溫好氧發(fā)酵罐對(duì)畜禽糞便進(jìn)行發(fā)酵制作有機(jī)肥料方面做了探索和實(shí)踐，依據(jù)好氧菌的繁殖代謝原理，制作出了罐式好氧發(fā)酵設(shè)備，可以說是目前高溫好氧發(fā)酵罐的雛形。據(jù)了解，日本、韓國(guó)及我國(guó)臺(tái)灣很早就開始規(guī)模應(yīng)用這種罐式高溫好氧發(fā)酵技術(shù)對(duì)畜禽養(yǎng)殖糞便等有機(jī)廢棄物進(jìn)行處理利用。國(guó)內(nèi)(大陸地區(qū))盡管早就有嘗試，但規(guī)模應(yīng)用開始于近兩三年時(shí)間。設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)也隨著設(shè)備的批量應(yīng)用雨后春筍般地出現(xiàn)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)(大陸)從事高溫好氧發(fā)酵罐生產(chǎn)的企業(yè)有近百家，加上一些銷售公司采用OEM方式定制，市場(chǎng)上品牌及型號(hào)超過了二百個(gè)。而在三四年前，這個(gè)數(shù)字還是個(gè)位數(shù)。
困擾發(fā)酵罐生產(chǎn)應(yīng)用的因素和亟待解決的問題
設(shè)備缺乏權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)，用戶選擇時(shí)無從參考
雖然罐式高溫好氧發(fā)酵技術(shù)以前有過應(yīng)用嘗試，但是一直沒有得到大力發(fā)展，相應(yīng)的設(shè)備也沒有得到普及和充分完善；近幾年剛剛開始規(guī)模應(yīng)用，限于多方面因素，目前尚沒有權(quán)威性的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，這就導(dǎo)致設(shè)備的生產(chǎn)制造缺乏規(guī)范，質(zhì)量和性能難以得到有效控制和保證。
商家過分宣傳，用戶難以準(zhǔn)確判斷
發(fā)酵罐應(yīng)用起步雖然晚，但是恰逢當(dāng)前的特殊形勢(shì)，市場(chǎng)需求突然增加，但是由于信息不對(duì)稱，眾多廠商的宣傳令人眼花繚亂，用戶難以做出準(zhǔn)確判斷,感覺無從下手。例如：有的宣稱自己的設(shè)備“無排放”，有的宣傳“使用我的設(shè)備發(fā)酵得到的肥料每噸價(jià)格(比用其他設(shè)備)高若干元”等等，甚至個(gè)別廠家宣稱自己的設(shè)備是“一比一模仿發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的”等等。針對(duì)這些說法，用戶需要知道的是，由于物料在發(fā)酵過程中是呈弱堿性的，而在這種pH值環(huán)境下,蛋白質(zhì)中的部分NH4+分解產(chǎn)生游離狀態(tài)的NH3，可見發(fā)酵過程中首先是會(huì)有氨氣產(chǎn)生的；另一方面，因物料的成分差別及罐體內(nèi)部物理環(huán)境的不同，以好氧發(fā)酵為主的過程可能會(huì)伴有其它小級(jí)別的比較復(fù)雜的生化反應(yīng)。因此，大規(guī)模生產(chǎn)中排出的尾氣不會(huì)像實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)一樣僅僅只有二氧化碳和水蒸氣。發(fā)酵產(chǎn)物的售價(jià)會(huì)不會(huì)因菌種不同而不同呢？如果從發(fā)酵過程、發(fā)酵產(chǎn)物及應(yīng)用來分析，似乎是個(gè)比較復(fù)雜的問題，涉及到很多專業(yè)知識(shí)。實(shí)際上用戶完全可以通過實(shí)地考察來驗(yàn)證，例如因?yàn)檫\(yùn)輸費(fèi)用的原因，各地有機(jī)肥料的市場(chǎng)價(jià)格有比較大的差別，但是在同一地區(qū)，價(jià)格是有可比性的。對(duì)此有疑問的用戶完全可以通過走訪當(dāng)?shù)厥褂貌煌O(shè)備的廠家來進(jìn)一步了解情況、自己做出判斷。至于說“一比一仿制于某某國(guó)家或者地區(qū)的”，這種說法更是需要推敲，首先應(yīng)該了解一下這種設(shè)備在該國(guó)家或者地區(qū)的被重視程度、是不是研發(fā)或者加工能力方面實(shí)力雄厚的公司在運(yùn)營(yíng)？理智分析，市場(chǎng)容量的預(yù)期往往會(huì)影響制造廠家的研發(fā)和改進(jìn)熱情，進(jìn)而左右他們的投入及產(chǎn)品技術(shù)含量。因此，切記不要盲從，還是應(yīng)該讓事實(shí)來說話。改革開放40年來，我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)能力和水平舉世矚目，對(duì)于這些國(guó)內(nèi)需求量大、技術(shù)要求并不難理解的設(shè)備，我們的研發(fā)和制造能力是完全值得信任的。只要用心“做好”并不是件困難的事兒，關(guān)注設(shè)備或者產(chǎn)品本身的質(zhì)量，比關(guān)注產(chǎn)地或者出處，更有現(xiàn)實(shí)意義。
產(chǎn)品需要遵從基本規(guī)律不斷完善和優(yōu)化
充分滿足好氧微生物的繁殖需要就是原則。需要認(rèn)真分析、綜合改進(jìn)，切不可盲人摸象，顧此失彼。特別需要指出的是，個(gè)別廠家片面增加設(shè)備容積、自以為“容積大了,處理能力就一定會(huì)大”，向客戶宣傳“我的產(chǎn)品發(fā)酵罐內(nèi)部容積大，總價(jià)格平均到每立方容積上是低的”，這完全混淆了“設(shè)備容納能力”和“設(shè)備處理能力”兩個(gè)截然不同的概念，會(huì)嚴(yán)重誤導(dǎo)用戶。
發(fā)酵腐熟產(chǎn)物的檢測(cè)技術(shù)和方法手段不能滿足需要
根據(jù)目前現(xiàn)行的《NY525-2012國(guó)家有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)》，發(fā)酵腐熟的產(chǎn)物需經(jīng)過檢測(cè)，符合該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，才能定義為有機(jī)肥或者進(jìn)行下一步深加工。但目前一方面檢測(cè)機(jī)構(gòu)不足、用戶找到能夠提供權(quán)威檢測(cè)結(jié)果的機(jī)構(gòu)比較困難；另一方面即使找到合適的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，常規(guī)的檢測(cè)技術(shù)和手段時(shí)效性不強(qiáng)，從送樣到拿到檢測(cè)報(bào)告常常需要2~3周甚至更長(zhǎng)時(shí)間，會(huì)給肥料工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)帶來諸多不便之處。
大形勢(shì)下潛在市場(chǎng)需要激發(fā)企業(yè)的進(jìn)入熱情
目前進(jìn)入的生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)近百家，并且其中絕大部分是一兩年內(nèi)剛剛進(jìn)入的。盡管事關(guān)環(huán)保大計(jì)、發(fā)酵罐被認(rèn)為是朝陽(yáng)行業(yè)，但是短期內(nèi)魚龍混雜的行業(yè)狀態(tài)必將導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)的加劇，行業(yè)的洗牌與產(chǎn)品的完善一直在同步進(jìn)行中，特別是短時(shí)間內(nèi)巨大的市場(chǎng)需求可能會(huì)更進(jìn)一步加劇企業(yè)洗牌的激烈度和規(guī)模，紛繁無序的狀態(tài)可能仍將持續(xù)且緩慢改觀。可以預(yù)見的是，未來一段時(shí)間內(nèi)，行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)一些有影響力的品牌，注重產(chǎn)品質(zhì)量、重視研發(fā)和服務(wù)的企業(yè)會(huì)脫穎而出；那些希望在大環(huán)境中“賺一票就走”的企業(yè)會(huì)逐漸被市場(chǎng)淘汰。但是，不可忽視的是，當(dāng)前的旺盛市場(chǎng)可能會(huì)延長(zhǎng)這個(gè)過程，盡管只是時(shí)間問題。
罐式高溫好氧發(fā)酵設(shè)備的合理選擇
首先，要把握原則。一方面目前缺乏可以參考的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，盡管從研發(fā)完善上，需要從千頭萬(wàn)緒中篩選技術(shù)細(xì)節(jié)和方案，工作量繁瑣巨大。但是在應(yīng)用方面，帶著挑剔的眼光來旁觀、成為使用專家并不難。因?yàn)槠浜诵脑砭褪菫楹醚跷⑸锏耐⒎敝程峁┝己铆h(huán)境。使用者只須牢牢把握這個(gè)原則，去仔細(xì)了解自己關(guān)注的設(shè)備是怎樣落實(shí)就夠了。比如,同樣的壓力下，怎樣才能保證加入大量的(氧氣)空氣？相應(yīng)的各個(gè)環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)是怎樣落實(shí)的？理想情況下，罐內(nèi)溫度是均勻一致的，那么，如果要保證罐內(nèi)的溫度均勻一致，罐壁的保溫隔熱性能就應(yīng)該足夠。這就應(yīng)該從罐壁的設(shè)計(jì)和保溫材料兩方面入手,特別是進(jìn)一步了解一下，季節(jié)變化及外界環(huán)境不同的情況下，其設(shè)計(jì)對(duì)性能的保持有沒有影響？在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，關(guān)注一下關(guān)系平穩(wěn)運(yùn)行的相關(guān)細(xì)節(jié)，比如料斗提升的穩(wěn)定性、上料及卸料裝置的設(shè)計(jì)是否合理等等。在確認(rèn)所有細(xì)節(jié)得到落實(shí)后，需要關(guān)注一下在節(jié)能方面是否有足夠重視或者設(shè)計(jì)。
其次，應(yīng)該做橫向比較工作，即詳細(xì)了解各廠家產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造工藝，看看它們有沒有區(qū)別。這些區(qū)別對(duì)發(fā)酵罐的性能即微生物的快速繁殖分別有什么影響？對(duì)一些似乎已取得公認(rèn)的問題和答案再跟進(jìn)深挖一下。
第三，不要想當(dāng)然地認(rèn)為設(shè)備的罐倉(cāng)容積決定了處理能力，因?yàn)榱己玫沫h(huán)境需要綜合性因素來實(shí)現(xiàn)。可以逆向考慮一下：假如真的是這樣，理論上設(shè)備可以任意做成需要的規(guī)格了，為什么那些進(jìn)入行業(yè)久、產(chǎn)品賣得多的廠家反而沒有這樣做呢？
第四，從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造及維護(hù)保養(yǎng)角度出發(fā)，考慮萬(wàn)一設(shè)備出現(xiàn)故障的情況下，維修是不是相對(duì)簡(jiǎn)單方便？例如，發(fā)酵罐的主軸和棘輪是非常重要的組件，日常運(yùn)轉(zhuǎn)中承受著巨大的扭力，目前綜合平衡材料與成本方面不可能保證其不出現(xiàn)問題，那么，萬(wàn)一出現(xiàn)損壞？維修工作怎樣進(jìn)行？是不是需返廠？現(xiàn)場(chǎng)能不能很方便地維修和更換？這些都要考慮。
第五，分析工藝和系統(tǒng)，厘清責(zé)任，有針對(duì)性地做整改并對(duì)設(shè)備提出要求。例如：有的用戶要求“設(shè)備出料須符合國(guó)家有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)，特別是重金屬含量須達(dá)標(biāo)”，表面上是嚴(yán)苛要求設(shè)備廠家，實(shí)際上，沒有哪一個(gè)認(rèn)真做事的廠家會(huì)無條件答應(yīng)。而且，當(dāng)前情況下，如果原料中重金屬含量超標(biāo)，設(shè)備廠家也是無能為力的。因?yàn)楸M管發(fā)酵是一個(gè)生化反應(yīng)過程，但是具體到畜禽糞便中可能含有的重金屬，目前的工藝僅僅相當(dāng)于一個(gè)物理過程，是無法改變其性質(zhì)的。未來，隨著科技進(jìn)步，也許會(huì)有更好的方案或者工藝，但是現(xiàn)在，這樣的要求是沒有實(shí)際意義的。
后充分利用對(duì)使用現(xiàn)場(chǎng)的考察。
(1)設(shè)備真實(shí)的處理能力。即每天加入原料的準(zhǔn)確數(shù)量，這個(gè)不要依靠咨詢，而是要盡可能多地做一些調(diào)查工作，切實(shí)掌握真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)。
(2)物料條件需要。特別是對(duì)物料含水率的要求，是否需加輔料才能發(fā)酵。
(3)設(shè)備的實(shí)際耗電量。一方面，可以咨詢使用單位，因?yàn)楹芏鄦挝欢际菫榘l(fā)酵罐單獨(dú)架設(shè)電源，理論上能夠掌握設(shè)備的耗電量。另一方面，通過觀察正在運(yùn)行設(shè)備的電流表、根據(jù)上面顯示的工作電流數(shù)值，計(jì)算設(shè)備的瞬時(shí)功率，也能初步了解設(shè)備的實(shí)際耗電量。
(4)寒冷季節(jié)設(shè)備表現(xiàn)。這一點(diǎn)非常重要且關(guān)鍵！很多時(shí)候，到場(chǎng)觀察的設(shè)備可能正處于理想的運(yùn)行情況下，但是如果是環(huán)境不理想，比如寒冷季節(jié)呢？這個(gè)切忌想當(dāng)然，一定要從實(shí)際處理能力(處理量)和發(fā)酵質(zhì)量(即腐熟料的質(zhì)量)兩方面入手，了解真實(shí)的情況。
(5)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性及廠家的售后服務(wù)質(zhì)量。需要了解設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率以及出現(xiàn)故障后廠家的維修保證能力和水平。
毫無疑問，作為一種新型處理方式，高溫好氧發(fā)酵罐的出現(xiàn)為養(yǎng)殖糞污處理提供了新的思路和體驗(yàn)，發(fā)展應(yīng)用的前景廣闊且值得期待，但是當(dāng)前供應(yīng)廠商魚龍混雜，提供的產(chǎn)品良莠不齊。因此，在尚沒有明確標(biāo)準(zhǔn)可參考、也沒有特別值得信賴的品牌出現(xiàn)之前，選擇發(fā)酵罐時(shí)一定要慎之又慎，切不可草率決定，以免帶來后期隱患。目前個(gè)別廠商急功近利，不從根本上下功夫、提升產(chǎn)品性能，而是把精力和工作放在了所謂的營(yíng)銷上，這一點(diǎn)是很值得警惕的。
總體上，從傳統(tǒng)的堆肥到集約、有效的罐式發(fā)酵，我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)的糞污肥料化利用正走上一條適合規(guī)模生產(chǎn)并能夠復(fù)制的道路，結(jié)合種植行業(yè)對(duì)肥料的迫切需要、對(duì)土壤改良的要求和環(huán)保產(chǎn)業(yè)對(duì)大氣及環(huán)境治理的需要，有效轉(zhuǎn)化且排放低微生物滅活的罐式高溫好氧發(fā)酵技術(shù)將會(huì)在生產(chǎn)中越來越得到重視，相應(yīng)的設(shè)備也必將在應(yīng)用中進(jìn)一步得到完善和提高。
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