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  • 堆肥的工藝流程~~初始搭配
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    信息詳情

    堆肥原料,一般來源于農林業及市政固體廢棄物。一般來講,堆肥原料的運輸距離不超過100km,所以堆肥廠應盡量在本地尋找合適的有機原料。

    初始條件

    ⑴ C/N

    據研究,一般情況下,微生物每消耗25g有機碳需要吸收1g氮素,微生物分解有機物較適宜的C/N為25左右。C/N過高,微生物生長繁殖所需的氮素來源受到限制,有機物分解速度慢,發酵時間長。C/N過低,微生物生長繁殖所需的能量來源受到限制,發酵溫度上升緩慢,氮過量并以氨氣的形式釋放,有機氮損失大,還會散發難聞的氣味。合理調節堆肥原料中的碳氮比,是加速堆肥腐熟、提高腐殖化系數的有效途徑。

    常見的有機固體廢物含碳量一般為40%~55%,但氮的含量變化卻很大,因此C/N的變幅也較大。一般禾本科植物的C/N較高,大約在40~60之間;畜禽糞便、城市污泥C/N較低,大約為10~30。為達到理想的堆肥有機物分解速度,通常用C/N較高的秸稈粉、草炭、蘑菇渣等與C/N較低的畜禽糞便、城市污泥等進行混合調整。在堆肥化過程中,由于微生物的作用,有近2/3的碳素會以CO2的形式釋放出來,剩余部分與氮素一起合成細胞生物體,所以堆肥化過程是一個C/N逐漸下降并趨于穩定的過程,腐熟堆肥的C/N一般為15:1左右。

    不同的堆肥原料其適宜的C/N也存在差異,這種差異主要有兩方面構成:一方面取決于堆肥原料中有機物的生物有效性(或可降解性);另一方面取決于堆肥原料粒度。

    (2)水分

    堆制過程中保持適宜的水分含量,是堆肥制作成功的首要條件。當含水量在35%~40%之間時,堆肥微生物的降解速率會顯著下降,當水分下降到30%以下時降解過程會完全停止。通常有機物吸水后會膨脹軟化,有利于微生物分解;水分在堆肥中移動時,所帶菌體也會向四周移動和擴散,并使堆肥分解腐熟均勻;水中溶解的各種物質還會成為微生物營養,并為微生物的繁殖創造條件。水分太少,微生物活動受限制,影響堆肥速度;水分太多,會堵塞堆肥物料問空隙,影響其通透性,易形成厭氧狀況,并產生臭氣,養分損失大,堆肥也同樣緩慢。

    (3)粒徑

    在相同體積或質量的情況下,小顆粒要比大顆粒有更大的表面積。所以如果供氧充足,小顆粒物料一般降解地要快一些。實驗證明將堆肥物料加以粉碎后,可以使降解速率提高2倍以上。一般推薦的顆粒粒徑為1.3~7.6 cm,這個區間的下限適用于通風或連續翻堆的堆肥系統,上限適用于靜態堆垛或其他靜態通風堆肥系統。

    (4)pH值

    雖然不同研究得出的堆肥微生物適宜的pH值范圍存在些許差異,但共同的研究結果表明,多數堆肥微生物適合在中性或偏堿性環境中繁殖與活動。細菌和放線菌最適合的生長條件為中性和微堿性,真菌嗜酸性。細菌和真菌消化有機物時會釋放有機酸,有機酸通常在堆肥初期被累積而導致pH值下降,從而有利于真菌的生長以及木質素和纖維素的降解;隨著有機酸進一步被降解,pH值逐漸升高,細菌和放線菌的繁殖會逐漸加快。

    常見的堆肥原料如畜禽糞便、市政污泥、作物秸稈、草炭、蘑菇渣等一般不需要進行pH值調節,但當原料pH值偏離正常堆肥pH值(5~9)較大時,就必須進行pH值調節。

    在pH值調節時要注意的是,石灰的用量不宜過大,一般控制在5%以內,否則會延長堆肥過程的緩沖期,不利于堆肥化進程。

    堆肥的發酵

    1)主發酵(一次發酵)

    主發酵可在露天或發酵裝置內進行,通過翻推或強制通風向堆積層或發酵裝置內供給氧氣。在露天堆肥或發酵裝置內堆肥時,由于原料和土壤中存在的微生物作用而開始發酵。首先是易分解物質分解,產生C02和H20,同時產生熱量,使堆溫上升,這些微生物吸取有機物的碳氮營養成分。在細菌自身繁殖的同時,將細胞中吸收的物質分解而產生熱量。

    發酵初期物質的分解發酵作用是靠中溫菌(30~40℃是為最適宜生長溫度)進行的,隨著堆溫上升,最適宜溫度45~65℃的高溫菌取代了中溫菌。在此溫度下,各種病原菌均可被殺死。一般將溫度升高到開始降低為止的階段稱為主發酵階段,以生活垃圾為主體的城市垃圾及家畜糞尿好氧堆肥,主發酵期約為3~10d。

    2)后發酵

    經過主發酵的半成品被送到后發酵工序,將主發酵工序尚未分解的易分解有機物和較難分解的有機物進一步分解,使之變成腐殖酸、氨基酸等比較穩定的有機物,得到完全成熟的堆肥制品。一般把物料堆積到1~2m高,進行后發酵,并要有防止雨水流入的裝置。有的場合還需要翻堆和通風,通常不進行通風,而是每周進行一次翻堆。

    發酵時間的長短,決定于堆肥的使用情況。例如,堆肥用于溫床(能夠利用堆肥的分解熱)時,可在主發酵后直接使用;對幾個月不種作物的土地,大部分可以不進行后發酵而直接施用堆肥;對一直在種作物的土地,則需要使堆肥進行到不能發生奪取土壤氮的程度,后發酵時間通常在20~30d以上。


                                        槽式發酵                                                                     條垛式堆肥發酵                                                                     

            

        

                            罐式發酵


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    堆肥的工藝流程~~初始搭配 2019-5-14 本文被閱讀 0 次
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