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BOLONG 博龍 | 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
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(guò)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(guò)其繁殖實(shí)現(xiàn)的發(fā)酵過(guò)程,，常見(jiàn)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(guò)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(guò)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(lái)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(shuō)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(kāi)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(kāi)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(guò)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(wèn)題
設(shè)備缺乏權(quán)威標(biāo)準(zhǔn),，用戶選擇時(shí)無(wú)從參考
雖然罐式高溫好氧發(fā)酵技術(shù)以前有過(guò)應(yīng)用嘗試,，但是一直沒(méi)有得到大力發(fā)展，相應(yīng)的設(shè)備也沒(méi)有得到普及和充分完善,；近幾年剛剛開(kāi)始規(guī)模應(yīng)用,，限于多方面因素，目前尚沒(méi)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(guò)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(jué)無(wú)從下手,。例如：有的宣稱自己的設(shè)備“無(wú)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(shuō)法,，用戶需要知道的是，由于物料在發(fā)酵過(guò)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(jiàn)發(fā)酵過(guò)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(guò)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(guò)程、發(fā)酵產(chǎn)物及應(yīng)用來(lái)分析,，似乎是個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題,，涉及到很多專業(yè)知識(shí)。實(shí)際上用戶完全可以通過(guò)實(shí)地考察來(lái)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(wèn)的用戶完全可以通過(guò)走訪當(dāng)?shù)厥褂貌煌O(shè)備的廠家來(lái)進(jìn)一步了解情況、自己做出判斷,。至于說(shuō)“一比一仿制于某某國(guó)家或者地區(qū)的”,，這種說(shuō)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(lái)說(shuō)話,。改革開(kāi)放40年來(lái)，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(guò)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(lái)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(yú)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(wú)序的狀態(tài)可能仍將持續(xù)且緩慢改觀,。可以預(yù)見(jiàn)的是,，未來(lái)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(guò)程，盡管只是時(shí)間問(wèn)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(lái)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(méi)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(méi)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(wèn)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(lái)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(méi)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(wèn)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(méi)有哪一個(gè)認(rèn)真做事的廠家會(huì)無(wú)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(wú)能為力的,。因?yàn)楸M管發(fā)酵是一個(gè)生化反應(yīng)過(guò)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(guò)程,，是無(wú)法改變其性質(zhì)的,。未來(lái)，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(méi)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(guò)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(wú)疑問(wèn),，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(yú)龍混雜,，提供的產(chǎn)品良莠不齊。因此,，在尚沒(méi)有明確標(biāo)準(zhǔn)可參考,、也沒(méi)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(lái)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(lái)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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