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规模化奶牛养殖产生的大量粪污已成为一些地区特别是大中城市郊区及乡镇主要污染源之一。利用牛粪生产有机肥既可减排污染物,又可以变废为宝。高温堆肥是畜禽粪便无害化制肥的重要方法,是目前养殖废弃物处理和资源化研究的热点。 本文研究目的是为规模化奶牛场粪便堆肥处理和资源化提供优化工艺设计以及为正式生产应用提供工艺运行依据。 本文研究方法是采用工程设计和现场工艺调试相结合。 本文研究内容是对奶牛场粪便堆肥工艺流程及设备选型进行设计,研究不同工艺参数变化对堆肥效率的影响。 本文研究结论为: 1)完成一个处理规模为16.5t/d,生产有机肥3320 t/a,以翻堆为主要通风手段的槽式堆肥示范工程。 2)该堆肥系统调试运行结果为:a)堆肥温度55~60℃至少维持2d以上,才能达到杀灭病原菌的目的,50~60℃中高温维持10d左右,产品达到了稳定。堆肥原料含水率55~65%,C/N为20~35;b)在整个堆肥过程中,各营养元素的绝对量随着总干物重下降均有不同程度的减少,加入糠粉、木渣等有机或无机物质作为添加剂,可以减少氮素损失,其中以添加糠粉效果最好;全磷全钾含量随堆肥进程有不同程度的增加;c)堆肥堆制初期pH值有较大提高,但很快就出现一个低谷,之后又出现增加趋势,最终导致堆肥呈弱碱性;d)牛粪添加糠粉(粒径5mm)后发酵特征明显改观,升温快,温度高,缩短腐熟时间,水份散发大。糠粉作为填充料较木渣作为填充料能使堆肥提前腐熟,更适合有机肥料规模化生产;e)通过调试研究并综合部分研究成果及其他相关的大量研究表明,只要对堆料6次翻堆就能进行成功堆肥。 3)经济分析结论:经过计算,宜昌市京都奶牛场堆肥项目年均粪便处理总成本为161.27万元,单位处理成本为494.45元/吨,单位运行成本477.66元/吨。财务内部收益率FIRR为16.08%,财务净现值(FNPV,I=8%)为53.75万元,投资回收期(静态)为6.72年,具有较好的经济利润。