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技術名稱
中海環境——智能分子膜發酵系統
推薦單位
青島市環境保護產業協會
申報單位
青島中海環境工程有限公司
適用范圍
適用于有機固體廢棄物無害化、資源化利用領域。處理對象主要為農牧林業有機固體廢棄物(畜禽糞污、農業秸稈、尾菜)、糞污、市政污泥、園林綠化垃圾、餐廚垃圾等，無地域、季節限制。
一、技術簡介
技術原理
NCS智能分子膜好氧堆肥技術是一種將特制功能膜作為有機廢棄物好氧發酵處理覆蓋物的工藝技術。該技術的核心是一種具有特制微孔的功能膜，其選擇透過性功能可以為好氧發酵微生物營造一個良好的的生存環境；通過主動通風使發酵體內形成一個微正壓內腔，保證了發酵堆體內部供氧均勻充分，為好氧發酵構建了一個適宜的環境。發酵中產生的水蒸氣和二氧化碳能夠從功能膜的微孔結構擴散出去，維持了發酵堆體膜內外的氣流平衡，保證好氧發酵進行得更加充分徹底。有氣味的物質如氮氣等溶于膜內層水氣并凝聚墜落進堆體，有效地減少了臭氣的排放和氮的流失，有助于提高有機肥的氮含量，提高堆肥品質。NCS智能分子膜內形成的高溫環境使得致病性微生物得到有效殺滅，從而確保了發酵物的無害化水平。
本技術的核心是NCS智能分子膜，該膜具有特制微孔，由三層膜復合而成，分別是表層：高品質抗紫外線抗老化聚酯纖維材料；中間層：具有特殊選擇透過性的e-PTFE半透膜材料；內層：抗酸堿腐蝕的聚酯纖維材料。
e-PTFE膜材為NCS智能分子膜系統的核心，該高分子膜可以將發酵過程中產生的惡臭氣體(NH3/H2S)、VOCs、粉塵以及病原菌阻隔在膜內繼續進行分解，但產生的水蒸氣可以快速滲出，同時外界的液態水(雨水、雪水)無法進入膜內。
工藝路線
糞污收集后用混料設備混合均勻，鏟車運送至發酵區，布成發酵槽。開啟智能控制系統，控制風機，智能送風。固體物料經過一段時間腐熟后集中出料，此時經過發酵，物料味道主要是淡淡的泥土清香，由于物料降解和水分散失，整個發酵堆體的體積減少，因此翻堆出料時會先整合再運送至陳化區。具體工藝流程包括：
拌料：先將有機固體廢棄物進行集中收集，與一定比例的輔料(農業秸稈、蘑菇渣等含水率低的有機物料)混合均勻，達到調節物料含水率和孔隙率的目的；
堆垛：用鏟車等將混合后的物料堆放到發酵平臺中(發酵槽或發酵條垛，底部鋪設有曝氣孔的供風管道)；
覆膜建垛完成進行覆膜壓邊。通過控制系統開啟風機，進行強制通風，此時溫度能達到65℃以上維持3-5天左右，使發酵物料達到無害化水平，期間微生物活動降解有機質，產生的熱量經風機輸送至發酵膜材外部，同時也將堆體水蒸氣持續帶出，使整體物料含水率降低；
出料：經過15-20天的發酵，物料已達到無害化、資源化標準。出料產品表面物料呈現黃褐色、無明顯臭味，有白色菌絲生成，物料松散，含水率約40%-45%。
技術特點
1、創新性
(1)通過膜材改性、工藝改進，研制了一種保溫性和氮氣阻隔性更優的新型NCS智能分子膜，發酵時間節約了40%-65%，有效減少了臭氣的排放和氮的流失，顯著提高了有機肥品質；
(2)從物料角度出發，利用公式科學計算發酵需氧量，首次與膜材的氣流阻隔相結合，實現風量布局的合理配置，有效解決了行業內存在的供風量不足、風壓不匹配、供風不均勻等問題；
(3)在好氧堆肥發酵過程中，創新引入自主研發的智能控制系統，實現發酵過程的自動化、智能化控制，有效解決了發酵過程調控難的問題；
(4)通過個性化定制多種在線檢測設備，實現單個設備多個探點、多項指標的集成式檢測。
2、先進性
(1)與傳統好氧發酵堆肥技術對比
NCS智能分子膜覆蓋堆肥技術利用改進的含氟新材料、專用e-PTFE分子膜選擇透過性的特點，有效減少了臭氣排放和氮的流失，提高了有機肥氮含量和堆肥品質。此外，該技術實現了智能控制，比傳統發酵時間更短、投入更少、操作更便捷。
(2)NCS智能分子膜系統的核心技術-NCS智能分子膜材對比
據文獻記載，堆肥功能膜材的透氣性為1.68m2/h，0.67-0.84m3/h，中海環境通過膜改性結合工藝改進研制的NCS智能分子膜的透氣性為8.64m2/h、1.728m3/h(根據檢測范圍換算得到2個數據)，與普通膜材相比，整體性能更優。
二、典型應用案例
案例名稱
農安耘墾養殖有限公司NCS覆膜發酵技術處理雞糞項目。
案例簡介
本項目位于吉林省，是由青島中海環境工程有限公司設計、安裝、調試的利用NCS覆膜發酵工藝進行雞糞處理的項目，共建設處理能力為300 m3的覆膜發酵設備10套，項目建成后，由農安耘墾養殖有限公司自行運行使用。
達到的標準或性能要求
本項目調試期間是冬天，平均溫度-15℃左右，在設備使用期間，堆體在第三天順利升溫到56℃以上并維持5-15天左右，全發酵過程無外排的廢水，臭氣排放濃度符合環評要求，出料含水率在40-45%之間，陳化后含水率能夠降到30%以下,本技術產品能夠達到畜禽糞污無害化的要求。
NCS智能分子膜好氧堆肥技術可使大部分溶于水的臭氣分子隨冷凝水返回物料中；使臭氣排放濃度<10，此結果遠遠優于GB14554-93《惡臭污染物排放標準》標準(30無量綱)，因此，本技術完全滿足建設項目環境影響評價要求。
經檢測，NCS智能分子膜好氧堆肥技術，產品品質能夠達到NY/T-3442-2019(含水率≤45%，有機質≥30%，種子發芽指數(GD)≥70%，蛔蟲卵死亡率≥95%，糞大腸菌群數≤100個/g)以及NY/T-525-2021(含水率≤30%，有機質≥30%，總養分≥5%，種子發芽指數(GD)≥70%，機械雜質≤0.5%，蛔蟲卵死亡率≥95%，糞大腸菌群數≤100個/g)的標準要求，產品完全符合畜禽糞污資源化利用要求。
業主單位
農安耘墾養殖有限公司
投運時間
2021.3
技術應用產生的碳減排效果
本項目建設處理能力為300 m3的設備10套，運行過程中的主要能耗是風機的電費、鏟車的燃油動力費，成本核算后每產出1噸有機肥的成本約15-20元；與傳統處理方式相比減少了30-60%。
在資源化利用方面，設備處理了養殖場內的雞糞和周邊農田大量種植的玉米秸稈，降低了糞污的危害，同時也減少了秸稈的浪費，提高了廢棄物的綜合利用。
在環境保護方面，本技術不產生二次污染物，特制的功能膜材對臭氣有一定的控制作用，發酵過程中排放的臭氣符合環保標準，無需額外建設除臭設備。
原標題：實用技術 |? 中海環境——智能分子膜發酵系統
