【摘要】根据畜禽粪便物料特性和工程实践经验，提出实用的有机无机复混肥加工工艺和有机肥设备系统，包括好氧堆肥工艺设备和无机有机肥生产设备（详细内容请访问：http://www.dh0371.com/v1/products/18.html），并对配套关键设备的技术要求分别进行具体的描述。
有机无机复混肥是以堆肥为有机原料，以无机氮磷钾产品为主要养分来源，结合作物需肥特点生产的一种有机无机相结合，肥效速效与长效合一，能有效改良土壤的肥料种类。经过近十年的建设与发展，全国已拥有各种规模的有机无机复混肥料厂已近千座，生产能力达1600万吨以上。伴随有机无机复混肥工艺技术水平提升，老厂改扩建和新建厂工程在设备选择上更加注重成套化、专业化和自动化。笔者根据多年的工程经验，针对工艺设备的合理性和实用性提出一些建议，供有机无机复混肥工程设计时参考。
一、有机无机复混肥生产工艺的选择
有机无机复混肥生产工艺包括好氧发酵堆肥工艺和复混肥制肥工艺两个部分。
1.1 好氧发酵堆肥工艺
我国目前畜禽粪便好氧发酵堆肥工艺主要采取槽式堆肥工艺和条垛翻堆工艺的一种或者二者的组合。为了实现快速堆肥腐熟和有效降低水分，建议规模化的堆肥工程较好将两种堆肥工艺方式结合起来，分成一次发酵、二次发酵两个堆肥阶段，称作“二阶段堆肥”，即先在发酵室内完成槽式高温堆肥10-15天，再移料至条垛堆肥场区，进行二次发酵陈化15-20天，以便充分腐熟并进一步降低水分。需要指出的是，优质的堆肥产品离不开原料的合理搭配，因此极有必要对堆肥原料进行一定的预处理，合理调整物料水分、碳氮比、粒径和孔隙度等。堆肥发酵过程中还应对堆肥温度进行定量控制，优化鼓风或翻堆次数和时间，充分发挥机械翻抛和静态曝气作业的双重优势，在彻底堆肥腐熟前提下大幅度降低堆肥水分。
1.2 有机无机复混肥制肥工艺
完整的有机无机复混肥制肥工艺主要包括粉碎、配料、混合、制粒、烘干、冷却、筛分和打包等环节。制肥加工工艺应简繁适宜，便于生产管理，较好一线多能，即可生产颗粒状或粉状有机无机复混肥产品，也能生产有机肥、生物有机肥等产品，从而增强生产机动性，满足不同用户的需求。根据我国有机无机复混肥制肥发展方向，成套生产线工程设计上应重点完善自动化配料工序和制粒工序，推荐建立以平模挤压制粒技术为核心的，集连续配料、连续制粒、连续烘干冷却、连续筛分打包于一体的*********式工艺系统。总体工艺系统宜采用模块化组合设计，力求布局流畅紧凑，减少占地面积。
二、设备的技术要求
有机无机复混肥生产设备主要包括原料预处理设备、发酵设备、粉碎设备、配料混合设备、
造粒设备、干燥冷却设备、筛分包装设备、输送设备和控制设备等关键设备。工程设计设备选型时建议尽可能采用符合原料加工特点的专业生产设备和实践证明效果较好的通用设备。
2.1 原料预处理设备
当原料含水率高于90%时，可采用螺旋挤压式固液分离设备降低堆肥原料的水分。
畜禽粪便发酵的秸秆辅料可采用专业秸秆粉碎机或者秸秆揉碎机处理，使得粒径大小适宜发酵。
畜禽粪便、秸秆和微生物菌剂等水分、黏度、形状等物理特性相差很大，其水分和C/N配比的精确控制应选用专业的原料预混调质设备计量、搅拌和调质。该类设备的搅拌室应适合低比重物料，对物料具有一定的揉搓和剪切功能，有效避免物料结拱和物料粘结造成的漏料现象，且搅拌室内无死角，物料残留小，
2.2 发酵设备
2.2.1 槽式翻抛机
槽式翻抛机目前常用的主要有拨齿式和链板式两种，均具有前进翻抛作业和前进后退双向快速空的功能。根据需要可以配备遥控装置以便改善工人作业环境。借助专用移槽（移位）装置，槽式翻抛机可以实现一机多槽（多位）作业，以提高设备利用率。近年来，与槽式堆肥配套的多点均匀自动布料设备和堆肥完成后全自动出料设备也已经开始推广应用，设计时亦应给予适当考虑。为克服大风及雨雪等恶劣天气的影响，槽式堆肥可以选择透光保温和控温的太阳能堆肥车间，实践证明效果不错，值得推广。
采用动态翻抛和静态曝气相结合槽式连续发酵工艺方式，利于解决单一静态曝气的供氧不充分、发酵后物料易结块，连续进、出料难的问题。因此发酵槽下还可安装静态曝气的管路通风设备，其控制方式可以为手动方式，也可以采用自动方式，依靠时间程序控制器或者料堆温度、氧气等参数传感器信号反馈后及时启闭鼓风机和管网阀门。
2.2.2 条垛式翻堆机
条垛式翻堆机通常用于堆肥的二次发酵阶段，能沿着长条料垛进行连续的翻抛和重新成垛作业。通常要求滚筒上拨齿的形状与排布方式应有利于物料的通风降湿与条垛成形。为分别适应工作和空驶状态，旋转滚筒应能借助液压或机械装置方便地上下升降。另外，行走轮胎或驱动履带应具有较好的附着力，地面通过能力强，整机行走转弯均应灵活。条垛式翻堆机不需配套发酵槽，可在室外堆制，但堆肥场地面积需要相对大一些，约为槽式堆肥的2倍。露天条垛堆肥雨季料堆易受影响，建议有条件的可以加盖简易遮雨棚。
2.3 粉碎设备
建议采用立式链锤式粉碎机，其采用立式变径设计和多层紊流链锤结构，适应能力强，适合含水率在10%以下的无机肥料和含水率在25%以下有机原料。有机物料粉碎后建议经过筛分再进入配料工序。
2.4 配料混合设备
有机无机复混肥生产对配料环节要求较高，工厂化作业建议采用自动连续配料装置。该装置采用计算机自动控制，能根据配方要求，将有机物料、无机物料及添加剂等几种或多种物料连续精确配料，并可实现动态监测和配方批次的设置、修改、存储以及班、日、月报表生成打印，管理便捷。
连续配料后，有机原料、无机原料及其他添加辅料计量配料后必须混合均匀，宜采用双轴桨叶连续混合机，做到粘湿物料不易在搅拌轴根部粘附。
2.5 制粒设备
平模制粒机是近年复混肥
造粒技术的一个突破，其优点是：模板可以正反两面使用；压辊与模板应能够方便拆卸与更换。模辊间隙可以方便调节；原料适应性广，有机原料添加比例可以达95%以上；制粒原料一般不需细粉碎，整个制粒成型过程不加水，颗粒成型率达到90%以上。平模制粒机非常适合圆柱状颗粒的造粒，加装磨圆机后也可生产圆球形颗粒。
此外，圆球颗粒的造粒也可以选择圆盘制粒机或转鼓制粒机。
2.6 干燥冷却设备
有机肥干燥的设备是将造粒后的颗粒物料与热空气进行热交换降低物料水分的设备，宜采用滚筒干燥机。烘干后颗粒物料的冷却宜选用翻板式逆流冷却器。注意，干燥冷却环节粉尘较多，应配备风机沙克龙等抽风除尘装置。
2.7 筛分包装设备
选择回转筛分机、振动筛分机、滚筒筛分机等实现物料按粒径分级。分级筛应配有筛面清理装置，换筛方便，并有效地防止物料堵塞筛孔。
包装机的包装精度、称重范围和包装速度应能适合有机肥料颗粒成品的计量包装要求。其中，皮带进料式包装秤适于颗粒状肥料包装，绞龙进料式包装秤适于粉状肥料包装。
2.8 输送设备
选用的输送设备应适合有机肥物料的粘度状态，做到不堵机、不漏料。其中:皮带输送机适于输送湿度较大的物料，破损率低，但倾斜角度不宜大于18°；刮板输送机和螺旋输送机均适于输送湿度较小，流动性较好的物料，可大角度倾斜使用，颗粒破损率较低；链条式斗式提升机适于重型负荷、易于粘结侵蚀的物料；皮带式斗式提升机适于轻型负荷、输送湿度小、流动性较好的物料。
2.9 控制设备
控制设备包括控制柜、计算机系统和带有模拟屏的操纵台等,通过模拟屏可对大部分设备实现启停操作。根据多个有机无机料肥厂的配置经验，控制柜及操作台宜采用集中控制与分散控制相结合的方式，便于现场操作和集中观察。各台设备应具有电流和电压过载保护，设备之间具有连锁保护功能，关键设备如粉碎机、制粒机应设有现场控制柜，均有电流表指示及紧急停钮设置。
3. 结论
3.1 槽式一次发酵和条垛二次发酵组成的“二阶段堆肥”工艺有助于实现畜禽粪便快速堆肥，对于缩短发酵周期和提高堆肥品质作用明显。该堆肥工艺过程的控制要点是堆肥原料的预处理、动态机械翻搅和静态曝气的协调以及堆肥后期水分的降低。
3.2 有机无机复混制肥加工生产线设计工艺应完整，重点考虑完善配料工序和制粒工序。推荐建立以高效低耗平模挤压连续制粒技术为核心的，以连续配料、连续烘干冷却、连续筛分打包为配套基础的*********式生产体系，并在此基础上做到一线多能，扩大产品种类，切实增强生产机动性和市场竞争力。
3.3 有机无机复混制肥加工生产线设备选型时，原料预处理设备、发酵设备、粉碎设备、配料混合设备、制粒设备、干燥冷却设备、筛分包装设备、输送设备和控制设备等关键设备应尽量采用符合原料加工特点的专业生产设备和实践证明效果较好的通用设备，切忌为了节省投资而简单拼凑或者随意选用其他行业类似设备。
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