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Sunday, March 11, 2007

稻稈壓潰機與醱酵槽

稻稈壓潰機與醱酵槽之開發

.屏東科技大學生物系統工程系 林財得
、謝清祿、謝欽城.

一、前言

根據行政院農委會農業統計年報(民國九十年版)之資料,台灣九十年度全年種稻面積有331619公頃,估計每公頃稻稈產量約6公噸,故台灣每年稻稈產量約有200萬公噸。農牧廢棄物處理方式之一為利用醱酵腐熟製成堆肥,這種方法不但可以處理農牧廢棄物避免污染環境,還可利用其所含有機物,改善土壤之物理、化學與生物的性質,提高土壤肥力增加作物生產與改善產品品質。稻稈經聯合收穫機收穫後,將未切斷之稻稈,經壓潰機將稻稈組織壓潰,並由切斷機切斷七公分,有利於調整稻稈的吸水性,可有效解決目前農牧廢棄物問題。農業廢棄物處理的主要目的,除了能消極地減輕對生態環境污染的程度外,更希望能夠將有用的資源,做最有效的循環利用,達到永續農業的境界。

二、設計與實驗方法

  1. 醱酵槽尺寸為1500*1500*1700mm(長*寬*高),其中堆積高為1200mm,容積量為2.7公噸。
  2. 槽中有3支PVC1.5吋管,接於槽後鼓風機,進行送風(表一)。
  3. PVC1.5吋管前後留各300mm不鑽孔,其中間部份每隔50mm鑽孔(直徑5mm)。
  4. 醱酵槽3槽下PVC管用碎石舖設,PVC管之鑽孔需朝下。

流程及設備如圖一和圖二所示。

稻稈經壓潰機壓潰-->稻稈切斷機切長度七公分-->

稻稈與豬雞牛糞相混合-->
混合料置入醱酵槽內-->

經3~4週醱酵-->完成腐熟堆肥


圖一 稻稈醱酵試驗流程圖

表一 鼓風機規格
型式
(龍昌) 口徑 出力 電壓 電流 回轉速 風壓 風量 重量
mm Hp V A RPM mmAQ M3/min kg
LF-70(60Hz) 75 0.5 220~380 3.5 3500 320 10.1 20


(1) 壓潰機全貌圖


(3) 壓潰機作業情況

三、結果與討論

  1. 稻稈含水率為68~73%之間,在切斷為3、5、7、10公分時,以7公分的吸水性能最佳。
  2. 壓潰機在壓潰間距為0.5mm,壓潰速度為300rpm時具有最佳吸水率22.3%,因此以此作為最佳壓潰速度及吸水率指標。
  3. 稻稈與雞、牛、豬糞比例為1:1.5之材料,溫度及C/N比及含水率、腐熟度之理化性較佳,可製造出優質堆肥,如表二所示。

表二 稻稈與(雞牛豬糞)比例為1:1.5腐熟之
成份分析結果
含水率 總碳 總氮 C/N K2O Na2O CaO P2O5 灰份 pH 導電度 發芽率
(﹪) TC(﹪) TN(﹪) (﹪) (﹪) (﹪) (﹪) (﹪) (μs/cm) (﹪)
33.27 32.06 2.85 11.25 1.7 1 6.61 3.03 40.7 7.45 2630 99
P2O5 灰份 pH 導電度 發芽率
(﹪) (﹪) (μs/cm) (﹪)
3.03 42.03 7.24 1710 99


四、結論與建議

  1. 當送風量過大時會將醱酵溫度帶走,送風量太小產生厭氧醱酵,故需精確調整送風量大小。
  2. 壓潰機經測試結果以300rpm速度進行壓潰效果最好。
  3. 無壓潰稻稈腐熟過程需30天,有壓潰稻稈之腐熟需25天,故有壓潰較無壓潰稻稈腐熟過程可縮短5天。
(作者林財得聯絡電話:0929064254
Email:a5285@ms18.hinet.net)