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BOLONG 博龍 | 罐式高溫好氧發(fā)酵技術和設備的應用現(xiàn)狀與前景
行業(yè)分析
作為農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的核心，我國畜牧產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從數(shù)量,、規(guī)模發(fā)展階段進入到質(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)境保護需要,；資源轉(zhuǎn)化的利用率和經(jīng)濟性。
在兼顧環(huán)保和種植業(yè)對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)化為肥料首當其沖地成為畜禽糞便處理和資源化利用的著眼點。
好氧發(fā)酵技術和設備的發(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,，即簡單初步調(diào)控好氧微生物生存環(huán)境,、通過其繁殖實現(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,、促進好氧發(fā)酵過程的有效進行,，從而實現(xiàn)糞便批量且快速發(fā)酵轉(zhuǎn)化為有機肥料的方式越來越多地得到應用。
早在上世紀末,，我國就有人在利用高溫好氧發(fā)酵罐對畜禽糞便進行發(fā)酵制作有機肥料方面做了探索和實踐,，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,、韓國及我國臺灣很早就開始規(guī)模應用這種罐式高溫好氧發(fā)酵技術對畜禽養(yǎng)殖糞便等有機廢棄物進行處理利用,。國內(nèi)(大陸地區(qū))盡管早就有嘗試，但規(guī)模應用開始于近兩三年時間,。設備生產(chǎn)企業(yè)也隨著設備的批量應用雨后春筍般地出現(xiàn),，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國內(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,，市場上品牌及型號超過了二百個,。而在三四年前，這個數(shù)字還是個位數(shù),。
困擾發(fā)酵罐生產(chǎn)應用的因素和亟待解決的問題
設備缺乏權威標準,，用戶選擇時無從參考
雖然罐式高溫好氧發(fā)酵技術以前有過應用嘗試，但是一直沒有得到大力發(fā)展,，相應的設備也沒有得到普及和充分完善,；近幾年剛剛開始規(guī)模應用，限于多方面因素,，目前尚沒有權威性的國家標準或者行業(yè)標準出臺,，這就導致設備的生產(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,，用戶難以準確判斷
發(fā)酵罐應用起步雖然晚，但是恰逢當前的特殊形勢,，市場需求突然增加,，但是由于信息不對稱，眾多廠商的宣傳令人眼花繚亂,，用戶難以做出準確判斷,感覺無從下手,。例如：有的宣稱自己的設備“無排放”，有的宣傳“使用我的設備發(fā)酵得到的肥料每噸價格(比用其他設備)高若干元”等等,，甚至個別廠家宣稱自己的設備是“一比一模仿發(fā)達國家生產(chǎn)的”等等,。針對這些說法，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伴有其它小級別的比較復雜的生化反應,。因此,，大規(guī)模生產(chǎn)中排出的尾氣不會像實驗室試驗一樣僅僅只有二氧化碳和水蒸氣。發(fā)酵產(chǎn)物的售價會不會因菌種不同而不同呢,？如果從發(fā)酵過程,、發(fā)酵產(chǎn)物及應用來分析，似乎是個比較復雜的問題,，涉及到很多專業(yè)知識,。實際上用戶完全可以通過實地考察來驗證,，例如因為運輸費用的原因，各地有機肥料的市場價格有比較大的差別,，但是在同一地區(qū),，價格是有可比性的。對此有疑問的用戶完全可以通過走訪當?shù)厥褂貌煌O備的廠家來進一步了解情況,、自己做出判斷,。至于說“一比一仿制于某某國家或者地區(qū)的”，這種說法更是需要推敲,，首先應該了解一下這種設備在該國家或者地區(qū)的被重視程度,、是不是研發(fā)或者加工能力方面實力雄厚的公司在運營？理智分析,，市場容量的預期往往會影響制造廠家的研發(fā)和改進熱情,，進而左右他們的投入及產(chǎn)品技術含量。因此,，切記不要盲從,，還是應該讓事實來說話,。改革開放40年來,，我國的工業(yè)生產(chǎn)能力和水平舉世矚目，對于這些國內(nèi)需求量大,、技術要求并不難理解的設備,，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,，關注設備或者產(chǎn)品本身的質(zhì)量,，比關注產(chǎn)地或者出處，更有現(xiàn)實意義,。
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,。需要認真分析、綜合改進,，切不可盲人摸象,，顧此失彼。特別需要指出的是,，個別廠家片面增加設備容積,、自以為“容積大了,處理能力就一定會大”，向客戶宣傳“我的產(chǎn)品發(fā)酵罐內(nèi)部容積大,，總價格平均到每立方容積上是低的”,，這完全混淆了“設備容納能力”和“設備處理能力”兩個截然不同的概念，會嚴重誤導用戶,。
發(fā)酵腐熟產(chǎn)物的檢測技術和方法手段不能滿足需要
根據(jù)目前現(xiàn)行的《NY525-2012國家有機肥標準》,，發(fā)酵腐熟的產(chǎn)物需經(jīng)過檢測,，符合該標準的規(guī)定，才能定義為有機肥或者進行下一步深加工,。但目前一方面檢測機構不足,、用戶找到能夠提供權威檢測結果的機構比較困難；另一方面即使找到合適的檢測機構,，常規(guī)的檢測技術和手段時效性不強,，從送樣到拿到檢測報告常常需要2~3周甚至更長時間，會給肥料工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)帶來諸多不便之處,。
大形勢下潛在市場需要激發(fā)企業(yè)的進入熱情
目前進入的生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)近百家，并且其中絕大部分是一兩年內(nèi)剛剛進入的,。盡管事關環(huán)保大計,、發(fā)酵罐被認為是朝陽行業(yè)，但是短期內(nèi)魚龍混雜的行業(yè)狀態(tài)必將導致競爭的加劇,，行業(yè)的洗牌與產(chǎn)品的完善一直在同步進行中,，特別是短時間內(nèi)巨大的市場需求可能會更進一步加劇企業(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,?？梢灶A見的是，未來一段時間內(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)和服務的企業(yè)會脫穎而出,；那些希望在大環(huán)境中“賺一票就走”的企業(yè)會逐漸被市場淘汰,。但是，不可忽視的是,，當前的旺盛市場可能會延長這個過程,，盡管只是時間問題。
罐式高溫好氧發(fā)酵設備的合理選擇
首先,，要把握原則,。一方面目前缺乏可以參考的權威標準。另一方面,，盡管從研發(fā)完善上,，需要從千頭萬緒中篩選技術細節(jié)和方案，工作量繁瑣巨大,。但是在應用方面,，帶著挑剔的眼光來旁觀、成為使用專家并不難,。因為其核心原理就是為好氧微生物的旺盛繁殖提供良好環(huán)境,。使用者只須牢牢把握這個原則,，去仔細了解自己關注的設備是怎樣落實就夠了。比如,同樣的壓力下,，怎樣才能保證加入大量的(氧氣)空氣,？相應的各個環(huán)節(jié)和細節(jié)是怎樣落實的？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該足夠,。這就應該從罐壁的設計和保溫材料兩方面入手,特別是進一步了解一下，季節(jié)變化及外界環(huán)境不同的情況下,，其設計對性能的保持有沒有影響,？在機械設計方面，關注一下關系平穩(wěn)運行的相關細節(jié),，比如料斗提升的穩(wěn)定性,、上料及卸料裝置的設計是否合理等等。在確認所有細節(jié)得到落實后,，需要關注一下在節(jié)能方面是否有足夠重視或者設計,。
其次，應該做橫向比較工作,，即詳細了解各廠家產(chǎn)品的設計和制造工藝,，看看它們有沒有區(qū)別,。這些區(qū)別對發(fā)酵罐的性能即微生物的快速繁殖分別有什么影響,？對一些似乎已取得公認的問題和答案再跟進深挖一下。
第三,，不要想當然地認為設備的罐倉容積決定了處理能力,，因為良好的環(huán)境需要綜合性因素來實現(xiàn)?？梢阅嫦蚩紤]一下：假如真的是這樣,，理論上設備可以任意做成需要的規(guī)格了，為什么那些進入行業(yè)久,、產(chǎn)品賣得多的廠家反而沒有這樣做呢,？
第四，從產(chǎn)品的設計制造及維護保養(yǎng)角度出發(fā),，考慮萬一設備出現(xiàn)故障的情況下,，維修是不是相對簡單方便？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,，萬一出現(xiàn)損壞,？維修工作怎樣進行？是不是需返廠,？現(xiàn)場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),，厘清責任，有針對性地做整改并對設備提出要求,。例如：有的用戶要求“設備出料須符合國家有機肥標準,，特別是重金屬含量須達標”，表面上是嚴苛要求設備廠家,，實際上,，沒有哪一個認真做事的廠家會無條件答應。而且,，當前情況下,，如果原料中重金屬含量超標，設備廠家也是無能為力的,。因為盡管發(fā)酵是一個生化反應過程,，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于一個物理過程,，是無法改變其性質(zhì)的,。未來，隨著科技進步,，也許會有更好的方案或者工藝,，但是現(xiàn)在，這樣的要求是沒有實際意義的,。
后充分利用對使用現(xiàn)場的考察,。
(1)設備真實的處理能力。即每天加入原料的準確數(shù)量,，這個不要依靠咨詢,，而是要盡可能多地做一些調(diào)查工作，切實掌握真實可靠的數(shù)據(jù),。
(2)物料條件需要,。特別是對物料含水率的要求，是否需加輔料才能發(fā)酵,。
(3)設備的實際耗電量,。一方面,，可以咨詢使用單位，因為很多單位都是為發(fā)酵罐單獨架設電源,，理論上能夠掌握設備的耗電量,。另一方面，通過觀察正在運行設備的電流表,、根據(jù)上面顯示的工作電流數(shù)值,，計算設備的瞬時功率，也能初步了解設備的實際耗電量,。
(4)寒冷季節(jié)設備表現(xiàn),。這一點非常重要且關鍵！很多時候,，到場觀察的設備可能正處于理想的運行情況下,，但是如果是環(huán)境不理想，比如寒冷季節(jié)呢,？這個切忌想當然,，一定要從實際處理能力(處理量)和發(fā)酵質(zhì)量(即腐熟料的質(zhì)量)兩方面入手，了解真實的情況,。
(5)設備運行的穩(wěn)定性及廠家的售后服務質(zhì)量,。需要了解設備出現(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，發(fā)展應用的前景廣闊且值得期待,，但是當前供應廠商魚龍混雜,，提供的產(chǎn)品良莠不齊。因此,，在尚沒有明確標準可參考,、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銷上,，這一點是很值得警惕的。
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)并能夠復制的道路，結合種植行業(yè)對肥料的迫切需要,、對土壤改良的要求和環(huán)保產(chǎn)業(yè)對大氣及環(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)酵技術將會在生產(chǎn)中越來越得到重視，相應的設備也必將在應用中進一步得到完善和提高,。
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