牛糞本身是一種很好的有機(jī)肥料來源，除富含大量有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀及其它微量元素等植物必要的營養(yǎng)元素外，還含有各種生物酶和微生物。牛糞制成肥料后，能起著化肥不可替代的作用，有利于提高土壤的有機(jī)質(zhì)和肥力，改良土壤結(jié)構(gòu)，改善土壤理化環(huán)境和微生物環(huán)境。但是，若將未經(jīng)堆肥腐熟的糞便直接施入農(nóng)田則危害極大，將會消耗作物根際土壤中的氧，產(chǎn)生高溫灼傷作物根系（俗稱“燒苗”），并產(chǎn)生病原菌有害物質(zhì)，不僅無法達(dá)到應(yīng)有的增肥效果，而且還會導(dǎo)致土壤、水體、大氣及農(nóng)產(chǎn)品二次污染，給食品安全生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重隱患。所以牛糞必須經(jīng)過堆肥腐熟穩(wěn)定和無害化處理后才能施用。牛糞堆肥后可以根據(jù)需要進(jìn)一步加工成粉狀有機(jī)肥和顆粒狀有機(jī)肥產(chǎn)品，或者摻入化肥制成各種有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)。

   1 牛糞堆肥與制肥生產(chǎn)工藝

   1.1 原料好氧堆肥工藝

          傳統(tǒng)的堆肥為自然堆肥法，無需設(shè)備但占地大，腐熟慢，品質(zhì)差、效率低、勞動強(qiáng)度大、周圍環(huán)境惡劣?，F(xiàn)代好氧堆肥是利用堆肥設(shè)備和發(fā)酵菌種使牛糞等在有氧條件下利用好氧微生物作用達(dá)到穩(wěn)定化、無害化、進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)肥的方法。比較而言，好氧堆肥具有工藝簡單、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)，能有效殺滅病原微生物，是一種安全、有效、經(jīng)濟(jì)的合理處置方式。

         一般情況下，牛糞原料碳氮比19-23:1，基本適合堆肥要求，但牛糞的水分狀況差別則很大。規(guī)模飼養(yǎng)場牛糞水分高達(dá)60-80%，堆肥前需采取措施降低水分至50-60%。牛糞水分調(diào)整建議采用回料摻混方式降低水分，即向高水分的牛糞料堆中添加已經(jīng)發(fā)酵好的低水分牛糞物料（水分約30%），兩種干濕料混合后可有效降低總體堆肥原料水分，該預(yù)處理方式的優(yōu)點(diǎn)是原料獲取容易，處理成本低。如果鮮牛糞水分高達(dá)80%以上，降低水分的方式還可以采用牛糞固液分離和添加輔料調(diào)節(jié)水分等方法。

       比較適宜的牛糞好氧堆肥工藝方式主要有一下兩種：

      （1）條垛式堆肥工藝：將水分調(diào)整合適的物料按照一定高度和寬度分層鋪成條垛狀，條垛平行排列在露天或室內(nèi)的平坦的堆肥場上，最好采用高效率的專業(yè)翻堆機(jī)騎跨在料堆上連續(xù)翻堆作業(yè)。料堆界面形狀為類半圓形：寬2-3米，高0.8-1.5米，長度不限。該工藝特點(diǎn)：機(jī)械翻堆作業(yè)機(jī)動性強(qiáng)，采用條垛料堆利于堆肥后期的水分散失；對土建要求低，不需配套發(fā)酵槽，可在室外堆制，節(jié)省建筑投資；堆肥場地面積需要相對大一些；北方地區(qū)室外堆肥冬季保溫性差，堆肥周期需要延長；露天堆肥時雨季料堆易受影響，建議有條件的可以加蓋遮雨棚。

     （2）太陽能發(fā)酵槽式堆肥工藝：將水分調(diào)整合適的物料通過布料車或鏟車鋪放在太陽能堆肥車間發(fā)酵槽內(nèi)。發(fā)酵槽的適宜高度1.0-2.0米，寬度6-20米，長度50-200米不等，可按照參考養(yǎng)牛場占地面積和地塊形狀來確定。該工藝特點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)發(fā)酵槽一端進(jìn)料另一端出料的連續(xù)式發(fā)酵工藝，也可以實(shí)現(xiàn)滿槽式批次發(fā)酵工藝；采用強(qiáng)制性機(jī)械翻拋增氧和管路通風(fēng)充氧曝氣；太陽能堆肥車間具有較好的升溫和保溫效果及調(diào)控功能，一年四季都可以進(jìn)行堆肥生產(chǎn)。考慮到牛糞的物料特性，為節(jié)省投資，南方地區(qū)也可以以遮雨棚替代太陽能堆肥車間。

        根據(jù)牛糞原料水分情況，可以選擇上述一種堆肥工藝，也可以將兩種堆肥工藝結(jié)合起來堆肥。如先將牛糞移至條垛堆肥場區(qū)，加入菌種進(jìn)行條垛式發(fā)酵，以降低水分，再通過槽式堆肥方式完成高溫堆肥，無害化后進(jìn)行二次發(fā)酵陳化并進(jìn)一步促使有機(jī)養(yǎng)分進(jìn)一步腐殖質(zhì)化和礦質(zhì)化，徹底陳化腐熟。兩種工藝結(jié)合設(shè)備投資略增，但堆肥效率和品質(zhì)有所提高。

1.2 商品有機(jī)肥制肥工藝

      堆肥后的牛糞實(shí)現(xiàn)了無害化和穩(wěn)定化處理，達(dá)到了作為有機(jī)肥資源化利用的基本條件，但還沒有達(dá)到進(jìn)入市場商品化銷售的程度，其應(yīng)用效果和使用范圍尚有一定的局限，因此有必要將堆肥物料通過后續(xù)的制肥供給進(jìn)一步加工成為具有商品性質(zhì)的粉狀或顆粒狀的有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥等產(chǎn)品。

     國內(nèi)外在有機(jī)肥生產(chǎn)和應(yīng)用方式上有較大不同。國外通常的做法是利用專用撒肥施到種植地塊，原因是農(nóng)場自身附屬有堆肥場所和大面積的種植地，可以實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)物料的小范圍的自我循環(huán)。我國國情則不一樣，絕大部分的堆肥加工廠是獨(dú)立運(yùn)營的，沒有自身的種植地塊，有的還獨(dú)立于奶牛場，往往產(chǎn)品銷售半徑幾十到幾百公里不等，有的更遠(yuǎn)達(dá)數(shù)千公里，這就要求有機(jī)肥產(chǎn)品必須具有耐儲存、易運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，達(dá)到市場商品流通儲運(yùn)的要求。

    由于堆肥產(chǎn)品總體養(yǎng)分偏低，只能作一部分底肥使用，與現(xiàn)有的農(nóng)藝種植習(xí)慣和作物需肥特性存在差異。所以有必要將有機(jī)肥中加入一部分氮、磷、鉀大量元素肥料制成商品有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥。有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥基于有機(jī)肥和無機(jī)肥的雙重特性，即具有有機(jī)肥的肥效長、改良土壤、活化土壤中無機(jī)養(yǎng)分的特點(diǎn)，又具有無機(jī)肥料養(yǎng)分高、肥效快的特點(diǎn)，優(yōu)勢互補(bǔ)，彌補(bǔ)了各自缺陷，達(dá)到肥料速效與長效合一。因此，有機(jī)肥廠的規(guī)劃設(shè)計時通常將有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥作為主導(dǎo)產(chǎn)品，兼顧生產(chǎn)有機(jī)肥產(chǎn)品。

       有機(jī)肥產(chǎn)品可以制成顆粒狀，也可以制成粉狀，取決于市場需求。為了均衡養(yǎng)分，適合運(yùn)輸和儲存，建議將有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥加工成顆粒狀產(chǎn)品，顆粒形狀有圓柱形、圓球狀。成品顆粒含水率要求為：有機(jī)肥≤30%，有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥≤12%

      商品有機(jī)肥制肥工藝主要包括：

     （1）粉狀有機(jī)肥料生產(chǎn)線：

           翻堆機(jī)----鏟車----鏟車料倉----皮帶輸送機(jī)----粉碎機(jī)----皮帶輸送機(jī)----滾筒篩----皮帶輸送機(jī)----自動包裝機(jī)----成品

      （2）粒狀有機(jī)肥料（生物有機(jī)肥、復(fù)混肥料）生產(chǎn)線：

          翻堆機(jī)----鏟車----自動配料倉----粉碎機(jī)----攪拌機(jī)----造粒機(jī)----篩分機(jī)----包膜機(jī)----包裝機(jī)

         單條生產(chǎn)線設(shè)備生產(chǎn)能力以1噸-10噸/小時為宜，過小則達(dá)不到經(jīng)濟(jì)規(guī)模，過大則增加原料和成本運(yùn)儲難度。

2 設(shè)備配置與功能特點(diǎn)

    在確定了有機(jī)肥產(chǎn)品及有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥產(chǎn)品加工工藝后，設(shè)備配套的合理性就顯得十分重要。設(shè)備配置的原則是：設(shè)備布局流暢，結(jié)果緊湊，盡量節(jié)省空間，降低建筑土建投資；適應(yīng)牛糞物料特性，設(shè)備結(jié)實(shí)耐用，維修量小，系統(tǒng)耗能低，運(yùn)行成本低；設(shè)備操作方便，盡量減少人工操作的誤差，減輕勞動強(qiáng)度。一下是根據(jù)多個有機(jī)肥工程實(shí)踐經(jīng)驗總結(jié)后提出的設(shè)備配置建議，分別介紹如下：

    2.1 好氧堆肥發(fā)酵設(shè)備

        2.1.1 條垛翻堆機(jī)

             條垛翻堆作業(yè)建議采用專業(yè)的翻堆機(jī)，替代高強(qiáng)度人工翻堆或鏟車翻堆。機(jī)械化高效連續(xù)翻堆作業(yè)可顯著改善三角形或梯形料堆的通風(fēng)供氧，從而加快物料發(fā)酵腐熟和去除水分。該翻堆機(jī)一般應(yīng)具有破碎、攪拌、翻拋和堆垛功能。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表現(xiàn)為：翻拋滾筒可液壓升降，便于調(diào)節(jié)地隙；滾筒螺旋葉片可拆卸，維修更換便捷；采用液壓馬達(dá)驅(qū)動履帶，附著力好，接地比壓下，地面通過能力強(qiáng)；采用履帶行走占地少，轉(zhuǎn)彎靈活，可以原地掉頭，提高物料堆放場地利用率。

    2.1.2 槽式堆肥設(shè)備

           包括槽式翻拋機(jī)、布料機(jī)、移行機(jī)及太陽能發(fā)酵車間等。

          槽式翻拋機(jī)工作幅寬以6米以上為宜，強(qiáng)烈建議不要選擇6米一下的槽式翻堆機(jī)。一般料層高度0.8-2.0米。翻拋機(jī)可在發(fā)酵槽軌道上行走，邊走邊對物料進(jìn)行翻拋，破碎和混合，促使物料快速發(fā)酵，升溫，使物料內(nèi)部的水分能夠快速蒸發(fā)散失。翻拋機(jī)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)快速空駛移動，具有自動控制作業(yè)功能。翻拋機(jī)配套布料機(jī)和移行機(jī)可以顯著提高作業(yè)效率。布料機(jī)可以將發(fā)酵原料均勻地分層鋪灑在發(fā)酵槽內(nèi)。移行機(jī)可將翻拋機(jī)和布料機(jī)從一下發(fā)酵槽移到另一個發(fā)酵槽輪流作業(yè)，提高設(shè)備利用率，實(shí)踐證明，效果很好。

2.2 商品有機(jī)肥加工生產(chǎn)線設(shè)備

 2.2.1 配料粉碎混合系統(tǒng)

         本系統(tǒng)作用是將堆肥后的物料和氮磷鉀無機(jī)肥料及其他添加物等各種原料按一定比例進(jìn)行粉碎、配比和混合。根據(jù)多年經(jīng)驗，設(shè)備配套建議如下；采用立式粉碎機(jī)粉碎牛糞堆肥物不易粘壁，不易堵塞，多層紊流鏈錘結(jié)構(gòu)改善粉碎性能；采用連續(xù)式自動配料系統(tǒng)適合有機(jī)原料的動態(tài)計量及配料控制；混合作業(yè)配置雙軸連續(xù)式混合機(jī)，密封性好，粘濕物料不易在攪拌軸根部粘附。

 2.2.2 制粒成型系統(tǒng)

         本系統(tǒng)的作用是將粉碎配料混合完備后的物料制成顆粒。制?？刹捎脭圐X式造粒機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)是造粒速度較快，效率很高。缺點(diǎn)是強(qiáng)制擠壓力較小，需要配合大功率粉碎設(shè)備。也可選用平模制粒機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)是：原料適應(yīng)性廣，尤其適合有機(jī)物料，對原料密度、原料水分要求寬泛，原料不需要烘干；壓輥直徑大，模板可正反面使用，物料均布于壓縮室內(nèi)，造粒穩(wěn)定，顆粒成型率高，成品顆粒外觀均勻不易破碎；整個制粒成型過程不加水，節(jié)省后續(xù)顆粒烘干成本；原料粉碎細(xì)度要求不高，制粒原料（堆肥后）一般不需要粉碎，細(xì)小石子能直接碾碎。其缺點(diǎn)是維護(hù)成本很高。由于牛糞纖維含量高，建議不要選用圓盤造粒機(jī)。

2.2.3 篩分及回料系統(tǒng)

        從制粒成型系統(tǒng)輸出的顆粒料，粒徑有一定差異，需要篩分分級。選用的回轉(zhuǎn)式是篩分機(jī)要求振動小、噪音低、換篩方便，且裝有篩面清理裝置。

       建議配備自動回料系統(tǒng)，篩分不合格的大、小顆粒物料，經(jīng)過皮帶輸送機(jī)輸送倒出來，重新粉碎后送至制粒機(jī)繼續(xù)造粒，有助于提高生產(chǎn)線的連續(xù)作業(yè)能力。

2.2.4 顆粒烘干系統(tǒng)

        本系統(tǒng)作用是將篩分后的顆粒和進(jìn)一步去除水分，到達(dá)有機(jī)肥含水率的標(biāo)準(zhǔn)要求。顆粒烘干一般采用高效率的滾筒式烘干機(jī)，烘干同時改善顆粒成型。

2.2.5 顆粒冷卻系統(tǒng)

       本系統(tǒng)的作用是實(shí)現(xiàn)烘千后顆粒物料的冷卻，有助于顆粒儲存保質(zhì)。從烘干機(jī)輸出的熱顆粒物料從上方進(jìn)入到逆流冷卻器內(nèi)，干燥空氣在冷卻風(fēng)機(jī)的作用，由冷卻器的下部進(jìn)入，與由上部落下的濕熱顆粒進(jìn)行充分的冷熱交換。經(jīng)過冷卻后的顆粒溫度與環(huán)境溫度之差小于 5°C。具有氣動系統(tǒng)控制的擺動式翻板卸料機(jī)構(gòu)，卸料速度可調(diào)，卸料均勻、流暢。與滾簡冷卻機(jī)冷卻有機(jī)肥相比，逆流冷卻器的優(yōu)點(diǎn)是：占地少，價格低，冷卻效果好。

2.2.6 包膜系統(tǒng)

   顆粒冷卻后，做生物有機(jī)肥，或者復(fù)合微生物肥料，或者特殊有機(jī)肥料，可以通過自吸噴霧設(shè)備，向包膜機(jī)中噴酒附著物，以提高產(chǎn)品外觀或者內(nèi)在品質(zhì)。

2.2.7 成品打包系統(tǒng)

         冷卻后的顆粒物料，經(jīng)過斗式提升機(jī)輸送進(jìn)入到成品倉內(nèi)。顆粒物料通過自動打包稱實(shí)現(xiàn)定量稱量和包裝。自動包裝秤，采用微電腦控制，可實(shí)現(xiàn)多量程的計量，具有稱量精度高、自動夾包、縫包、自動去皮重和檢測功能，其優(yōu)點(diǎn)是人工打包所不能比擬的。

2.2.8  控制系統(tǒng)

        整個生產(chǎn)線設(shè)備眾多，為保證連續(xù)化生產(chǎn)的正常有序，控制系統(tǒng)推薦采用中央控制室集中顯示、集中控制和現(xiàn)場控制相結(jié)合的方式，在控制室里設(shè)置控制柜、帶有模擬屏的操縱臺和計算機(jī)系統(tǒng)。通過模擬屏可對設(shè)備實(shí)現(xiàn)啟停操作，對于相距較遠(yuǎn)的制粒機(jī)等設(shè)備配備有現(xiàn)場控制柜，便于現(xiàn)場操作。通過計算機(jī)按配方實(shí)時控制配料混合系統(tǒng)，可動態(tài)監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，具有配方和批次的設(shè)置、修改、存儲功能，具有各種不同物料和總產(chǎn)量的班、日、月報表生成和打印功能，方便生產(chǎn)管理。