农业废弃物堆肥处理技术.docx

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1、农业废弃物堆肥处理技术摘要：农业废弃物处理不当会造成严重的环境污染。堆肥处理技术可以利用微生物发酵将农业废弃物转化为有机肥，不仅能缓解环境污染，还能变废为宝。基于此，分析可用于堆肥发酵的农业废弃物材料、堆肥步骤和堆肥处理注意事项等，为农民提供详细的技术参考，以期达到农业废弃物资源循环利用的目的。目录1 .引言12 .堆肥材料22.1.农业废弃物22.1.1.碳源22.1.2.氮源32.1.3.碳源和氟源配比32 .2.微生物菌剂43.堆肥步骤43.1. 堆肥场地选择43. 2.准备材料43. 3.制作堆体53. 4.发酵期53. 4.1.升温期63. 4.2,高温期73. 4.3.降温期73.

2、 4.4.稳定期73 .5.发酵完成74 .质量要求85 .堆肥处理注意事项85.1.堆肥通气量调节85.2.温度异常调节85.3.含水量调节85.4.PH值调节91 .引言近年来，种植业、畜牧业和农产品加工业迅速发展，随之农业废弃物越来越多。农业废弃物指农业生产和加工过程中产生的有机废弃物，包括秸秆、畜禽粪便、豆渣等。其无害化处理是目前的研究热点之一。农业废弃物堆肥处理技术是指利用细菌、真菌等微生物对原料进行分解，将农业废弃物转化为有机肥，达到缓解环境污染、循环利用农业资源的目的。鉴于此，笔者对堆肥材料、堆肥步骤等进行详细介绍，以期为相关人员利用农业废弃物堆肥发酵制备有机肥提供详细技术指导。

3、2 .堆肥材料2.1.农业废弃物农业废弃物按照来源可分为农业、林业、牧业、工业、人类生活五大类(见表1)。农业废弃物含有大量的碳氮元素，而碳氮元素是堆肥微生物生长的物质基础。笔者根据材料中碳氮元素的含量将农业废弃物分为碳源和氮源。表1可用于堆肥的农业废弃物来源材料农业秸秆、稻壳、菌渣及玉米芯等林业木屑、树枝、落叶等牧业鸡粪、猪粪、牛粪及羊粪等工业豆渣、果渣、油粕等食品加工废料；亚麻、羊毛、棉絮等纺织废料人类生活粪便、厨余垃圾等2.1.1.碳源碳源(CarbonSOurCe)是可为系统的微生物生长代谢提供营养物的含碳元素化合物。碳源分为单一碳源和复合碳源，单一碳源是只含有一种有效碳源成分的碳源。

4、复合碳源是由两种或两种以上的有效碳源成分组成、有效碳源成分之间须兼容且无化学反应、不存在安全风险的碳源。碳源是堆肥的主要材料，包括小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、木薯渣、稻壳、果壳、油茶壳、木屑、杂草、枯枝落叶等，特点是碳含量高、氮含量少,自然腐熟较慢。碳源的选取遵循就地取材的原则。2.1.2.氮源氮源主要指畜禽养殖粪便，特点是氮含量高。氮源是生物体进行蛋白质合成和其他生物大分子合成所需的重要物质，一般指能够供给生物体所需氮元素的物质。常见的氮源包括氨、硝酸盐、无机氮化合物和有机氮化合物等。生物体通过摄取氮源，并通过氮代谢途径将其转化为氨基酸，再进一步合成蛋白质和其他生物大分子。氮源的摄取和利用

5、与生物体的氮代谢途径密切相关。不同生物体对氮源的利用方式也不同，有些生物能够利用多种氮源，而有些生物则对特定的氮源有选择性。氮源的分类主要根据其化学性质和供氮能力。基于化学性质，氮源可分为无机氮源和有机氮源。基于供氮能力，氮源可分为可供氮氮源和不可供氮氮源。可供氮氮源是指能被生物体利用作为氮元素来源的氮源，例如氨。不可供氮氮源则是不能被生物体直接利用进行氮代谢，但可以提供其他功能的氮源,例如草酸。随着我国畜牧业规模化和集约化发展，畜禽粪便量越来越多，其中猪粪、牛粪、鸡粪占前三位。如果堆肥时无法获取畜禽养殖粪便，也可选用尿素或化粪池粪便作为替代。2.1.3,碳源和氮源配比碳源和氮源材料按照碳氮比

6、（2535）：1配制，才能达到较好的堆肥效果。碳氮比过高（超过35：1）,微生物必须先氧化多余的碳元素，导致分解速度降低，延长发酵时间；碳氮比过低（低于25：1）,氮元素会以氨气的形式挥发，影响堆肥品质。每批次堆肥原料的碳氮含量均不相同，大致如表2所示。表2不同堆肥原料的碳氮含量碳源氮源堆肥原料c%N%C/N堆肥原料C%N%C/N玉米秸秆43.560.8750.07猪粪29.402.2013.37小麦秸秆42.750.7358.24鸡粪24.512.2810.74水稻秸秆44.951.0642.41牛粪31.911.8717.09水果残渣44.301.4031.50鸭粪11.101.1010.

7、09菌糠51.441.8328.11鹅粪9.660.5517.57士格冗45.791.0344.56马粪7.920.5514.40油菜秸秆33.030.7444.64羊粪20.281.3415.13木屑50.430.34150.12人类粪便30.702.8410.80园林树枝43.330.9446.10尿素20.0046.670.432. 2.微生物菌剂堆肥时加入微生物菌剂可促进有机质分解，提高堆肥效率，缩短堆肥周期。微生物菌剂是包含堆肥中常见优势微生物的多种菌种的复合试剂，细菌菌种包括芽抱杆菌、放线菌、纤维菌、乳酸菌等，真菌菌种包括酵母菌、霉菌、白腐菌等。3.堆肥步骤2.1. 堆肥场地选择堆

8、肥场地选择取水、运输方便且不易积水的地方，最好配置有挡雨棚。地面以硬质地面为佳，如果土质较软，需要夯实地面。在肥堆底部铺厚约IOCm的干土用来吸水，铺厚约30cm的秸秆用来通气，四周筑土填防止跑水。3. 2.准备材料技术人员要根据施肥时间（堆肥发酵至少需要30d）、有机肥需求量准备堆肥材料，根据碳氮比计算碳源、氮源用量，计算微生物菌剂添加量。长纤维材料使用前需要先粉碎，粒径越小、分解越快。为了缩短发酵时间，长纤维材料要粉碎至8cm以下。小麦秸秆粉碎为13cm粒径，玉米秸秆粉碎为5cm左右粒径，木屑粉碎为0.51.0Cm粒径。4. 3.制作堆体制作堆体的步骤包括铺设碳源、添加氮源、添加菌剂、混合

9、均匀、调整含水量、堆砌等。工作人员先将粉碎的碳源材料（秸秆、木屑）摊开，干物料需要均匀喷水；将氮源（鸡粪、牛粪等）和微生物菌剂混合，撒在碳源材料上，搅拌均匀；调整含水量在45%65%,即手握材料将要有水渗出而未渗出。如果有水渗出，则表明水分过剩。将混匀的材料进行堆砌（见图1）,宽度1.52.0m,高度1.01.5m。高度大于2.0m时，下部压力过大，内部通风不良，容易厌氧发醉，且不好翻堆；高度小于15m时，保温性较差，不利于高温发酵。5. 4.发酵期维护堆肥发酵期按照温度变化可分为升温期、高温期、降温期、稳定期4个阶段（见图2）。在堆肥发酵期间，每天测量堆体中心温度，适时翻堆。翻堆是将堆体外层

10、材料和中间材料混合重新堆砌，起到控制温度、增加通气的作用。发酵期间经常检查含水量，根据需要补充水分。800111107142128天数/d图2农业废弃物堆肥温度变化(以菌渣和鸡粪为材料)6. 4.1.升温期升温期(V55C)一般13d,堆体温度可迅速升至55以上；升温期无须翻堆，无须补充水分。在整个发酵期间，温度变化可以分为三个阶段：1、前发酵期：封窖后34天，由于酶的作用和微生物的生长繁殖，糖化发酵作用逐步加强，呼吸代谢所放出的热量，促使酒醋温度逐渐升高。并达到最高值，升温时间的长短和粮糟入窖温度的高低，加曲量的多少等因素有关。入窖温度高，到达最高发酵温度所需要的时间就短，通常是入窖温度尽量

11、低。由于入窖温度低，糖化较慢，相应的酵母发酵也慢，发酵升温缓，这就是前缓。2、发酵稳定期：发酵温度达到最高峰，说明酒醋已进入旺盛的酒精发酵，要求温度在3033度左右的停留时间长些，所谓中挺要挺足，使发酵进行得彻底，酒的产量和质量也高，高温持续一段时间后会稍微下降。封窖后20天左右，旺盛的酒精发酵阶段基本结束，酵母逐渐趋向衰老死亡,细菌和其他微生物数量增加，酒度、酸度和淀粉浓度将逐步趋于平稳。3、缓落阶段：入窖20天后，直至出窖为止，品温缓慢下降，这称后缓落。品温降低，此阶段内酵母已逐渐失去活力，细菌的作用有所增强。3. 4.2.r温期高温期(5565。C)微生物活性最强，有机物分解最快，维持7

12、14d高温可将病原菌、虫卵、寄生虫、草种等杀灭。55以上天数是评定堆肥产品品质的重要指标。高温期若无人工干涉，温度可升至75以上，微生物活性降低，形成抱子。此时技术人员应及时翻堆，降低温度。在温度上升至55的第2天进行翻堆，之后每隔35d翻堆一次，温度超过65C立即翻堆。若含水量过低(V40%),技术人员应在翻堆时补充水分。3.4.3.降温期降温期(V55C)每隔712d翻堆一次。若含水量过低(V40%),在翻堆时补充水分。当高温阶段持续一定时间后，纤维素、半纤维素、果胶物质大部分已被分解,剩下很难分解的复杂成分(如木质素)和新形成的腐殖质，微生物的活动减弱,温度逐渐下降。当温度下降到40以下

13、时，中温性微生物又成为优势种类。如果降温阶段来的早，表明堆制条件不够理想，植物性物质分解不充分。这时可以翻堆，将堆积材料拌匀，使之产生第二次发热、升温，以促进堆肥的腐熟。3.4.4.稳定期稳定期(V35C)连续2d温差小于2C,可停止翻堆，含水量控制在20%30%。特点：活细菌数保持相对稳定、总细菌数达到最高水平、细胞代谢产物积累达到最高峰、是生产的收获期、芽抱杆菌开始形成芽抱。成因：营养的消耗使营养物比例失调、有害代谢产物积累、PH值EH值等理化条件不适宜。3.5.发酵完成发酵时间与材料、微生物、温度、含水量等相关，至少需要30d。发酵时间越长，材料降解越彻底，堆肥质量越高。发酵完成后的有机

14、肥呈絮状或粉末状，纤维变脆，有白色菌丝，手握成团、松开即散，颜色为褐色、黄褐色、黑褐色或黑色，没有刺鼻性气味。4 .质量要求堆腐后的有机肥需要符合粪便无害化卫生要求(GB79592012),堆温250至少持续IOd,堆温260至少持续5d,蛔虫卵死亡率295%,粪大肠菌值20.1,沙门氏菌不得检出。好的堆肥产品结构稳定,pH值68,含水量20%30%,有机质含量30%,种子发芽指数80%,对作物无毒，对环境不产生危害。5 .堆肥处理注意事项5.1. 堆肥通气量调节在农业废弃物堆肥发酵过程中，通气量要适中。如果通气不良，好氧微生物受到抑制，易进行厌氧发酵，影响堆肥效果；如果通气过量，好氧微生物活性过强，造成水分和养分流失。因此，技术人员要根据堆肥材料选择合适的通气方式。对于较紧实的材料，制作堆体时可将木棍插入堆体，制堆完成后拔出，留下通气孔；对于孔隙较大的材料，制作堆体时要拍实堆体，完成后可在表面覆盖塑料薄膜或泥土。5.2.温度异常调节发酵温度过低(V45C)的原因为室温过低、材料结块、通风不佳、水分过高等。发酵温度过低易造成厌氧发酵。技术人员要在发生厌氧发酵后立即翻堆，疏松材料，补充微生物。室温过低时需要加大料堆，覆盖保温材料。水分过高时，需要晾晒材料。发酵温度过高(70C)的原因主要是水分不足，没有及时翻堆。针对此，技术人员要立即进行翻堆，补