有機(jī)肥技術(shù)的發(fā)展

 　　我國的有機(jī)肥技術(shù)也因產(chǎn)業(yè)需求由人工逐漸往機(jī)械化工藝發(fā)展。產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢如下：

　　(一)翻拋機(jī)工藝

　　初期的堆肥生產(chǎn)過程僅仰賴人力實(shí)施，但為了提高效率，人們開始往兩方面發(fā)展：(1)開發(fā)替代人力的生產(chǎn)設(shè)備及(2)發(fā)酵劑。發(fā)酵劑主要功能成分為生物酶與益生菌群，可促進(jìn)發(fā)酵、降低臭味，且達(dá)到縮短制程與提高質(zhì)量之作用。在設(shè)備開發(fā)方面，上世紀(jì)中葉，德國巴克斯(Bacchus)公司首先研制出改善供氧和物料混合的機(jī)器設(shè)備，稱之為翻斗車。自此翻斗車在市場上迅速發(fā)展，成為處理畜禽糞便廢棄物的重要設(shè)備。而現(xiàn)代堆肥翻拋系統(tǒng)的開發(fā)可追溯于20世紀(jì)中期，以德國、美國等為代表，較早對(duì)翻拋系統(tǒng)投入研究。與傳統(tǒng)的堆肥方法相比較，機(jī)械化設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)采用了良好的堆肥工藝模式，進(jìn)一步提高了堆肥的速度和處理量。我國最早的一臺(tái)翻拋機(jī)是在上世紀(jì)末(1994年)自德國巴克斯(Bacchus)公司引進(jìn)，用于處理豬糞制成有機(jī)肥料。我國自本世紀(jì)初即逐漸盛行翻拋機(jī)，成為有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)最重要的生產(chǎn)設(shè)備。經(jīng)歷二十余年的發(fā)展，國內(nèi)已有具備自行生產(chǎn)系列翻拋機(jī)能力，目前專業(yè)有機(jī)肥廠使用的翻拋機(jī)主要如下三種：

　　(1)槽式翻拋機(jī)：適用于槽式堆肥，通過槽內(nèi)的翻拋裝置將物料翻拋均勻，促進(jìn)發(fā)酵過程。此機(jī)種型號(hào)、規(guī)格多，目前占據(jù)翻拋機(jī)的最大市場份額。

　　(2)鏈板式翻拋機(jī)：通過鏈板結(jié)構(gòu)將物料翻拋，具有翻拋面積大、深等特點(diǎn)，但單價(jià)往往高于槽式翻拋機(jī)。

　　(3)輪盤式翻拋機(jī)：也稱葉輪式翻拋機(jī)，適用于處理大量物料。翻拋橫跨寬度可依據(jù)需求定制，近年來市場份額有增加趨勢。

　　翻拋機(jī)的開發(fā)雖能使有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)由人工至機(jī)械生產(chǎn)邁前一大步，但僅在“自然條件下”翻動(dòng)原理達(dá)到混合原材料、提供通氣功能，其對(duì)于發(fā)酵反應(yīng)的效益有限，因而以翻拋機(jī)為唯一發(fā)酵設(shè)備的工藝流程(雖有其他諸多設(shè)備，但皆與發(fā)酵無直接關(guān)聯(lián)，諸如攪拌機(jī)、干燥機(jī)、冷卻機(jī)、篩分機(jī)、輸送機(jī)、包裝機(jī)及造粒機(jī)等)，普遍呈現(xiàn)出，臭氣熏天、環(huán)境惡劣;且制程長(2~4個(gè)月)、產(chǎn)能小、占地廣及經(jīng)濟(jì)效益低等為人詬病的缺點(diǎn)，并無法符合現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)需求與要求。

　　(二)有機(jī)肥(立式)發(fā)酵罐

　　有機(jī)肥發(fā)酵罐的發(fā)明可以追溯到19世紀(jì)70年代，德國微生物學(xué)家Schulze在其實(shí)驗(yàn)室中發(fā)明了一種高效的發(fā)酵罐，此被視為現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵罐的前身。盡管早期的設(shè)備主要用于實(shí)驗(yàn)室研究，但到了20世紀(jì)60年代，發(fā)酵罐也開始應(yīng)用于有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)之中。

　　相對(duì)于自然環(huán)境條件下進(jìn)行發(fā)酵的翻拋機(jī)工藝，有機(jī)肥發(fā)酵罐設(shè)計(jì)原則在于，相對(duì)密閉空間，以人為能耗供應(yīng)氧氣、持續(xù)攪拌、或提供熱能，并加入發(fā)酵劑，創(chuàng)造了優(yōu)于自然環(huán)境的發(fā)酵條件。其優(yōu)點(diǎn)可以大大縮短制程時(shí)間、減少臭味產(chǎn)生及用地面積，一度為國家編列購買設(shè)備補(bǔ)助款，極力推廣。但多年的產(chǎn)業(yè)實(shí)施，卻驗(yàn)證因其成本過高(能耗、設(shè)備價(jià)格)、處理量小、質(zhì)量難達(dá)預(yù)期效果等問題，無法產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的經(jīng)濟(jì)效益，甚或產(chǎn)業(yè)價(jià)值不及翻拋機(jī)，而逐漸不被青睞。

　　(三)納米膜發(fā)酵技術(shù)

　　翻拋機(jī)及發(fā)酵罐工藝皆無法滿足我國每年龐大亟待處理的畜禽糞污及普遍貧瘠的耕地亟需大量有機(jī)肥改善的產(chǎn)業(yè)需求，因此依然需要開發(fā)或引進(jìn)新設(shè)備工藝。國內(nèi)現(xiàn)階段另一有機(jī)肥發(fā)酵工藝，“納米膜發(fā)酵技術(shù)”，最早出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代的德國，是由Baden-Baden推出的好氧發(fā)酵靜態(tài)條垛堆肥方法。我國于本世紀(jì)初引進(jìn)納米膜發(fā)酵技術(shù)，且逐漸有實(shí)施案例，其主要是利用會(huì)透氣，但防水的特殊材質(zhì)覆蓋經(jīng)調(diào)節(jié)水含量及碳氮比等的混合堆體，經(jīng)過曝氣裝置提供氧氣。其優(yōu)點(diǎn)包含：固定投資成本低(省卻大部分土建工程)、能耗低(具備保溫效果，無需提供額外熱源)、運(yùn)行成本低(覆蓋后無需人工操作)。缺點(diǎn)是混料前處理，耗費(fèi)人工與時(shí)間;發(fā)酵為靜置狀態(tài)，混料不均，影響成品質(zhì)量;批次生產(chǎn)，一次性處理一定量(少則數(shù)十噸，多則上百千噸)，工藝流程間斷不易形成自動(dòng)化流水線。