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有機肥必須要發(fā)酵的原因:
一、病蟲害的傳染。未發(fā)酵的糞便中含有大量的大腸桿菌、線蟲等有害的微生物,直接施用會導(dǎo)致病蟲害的傳播,使作物易發(fā)病,污染環(huán)境,對人體健康也會產(chǎn)生不良影響。
二、燒苗。未發(fā)酵的糞便在土壤中一旦具備發(fā)酵條件時,微生物便活躍,發(fā)酵產(chǎn)生的熱量會影響植物生長或產(chǎn)生燒苗現(xiàn)象。
三、有毒氣危害。糞便在發(fā)酵時會產(chǎn)生二氧化硫、氨氣等對植物和環(huán)境有害的氣體,使作物產(chǎn)生損傷,氣體散發(fā)到空氣中污染大氣環(huán)境。
四、致使土壤缺氧。生糞有機物在分解過程中會消耗土壤中的大量氧氣。
五、污染環(huán)境。生糞被風(fēng)吹雨淋后肥效流失,污染河流和土壤,產(chǎn)生的臭氣也具有有害物質(zhì)。
六、運輸不便。未經(jīng)處理直接實用的糞便,體積大,有臭味,運輸和使用都不方便。
有機肥的發(fā)酵原理:
有機肥的原料中本身就含有大量的細菌和真菌。當(dāng)溫度、水分、氧量等條件合適時,這些微生物就會大量繁殖,并分解原料中的有機物。原料的高溫好氧發(fā)酵過程實際上就是微生物發(fā)酵的過程。不溶性大分子有機物則先附著在微生物外,由微生物所分泌的胞外酶分解為可溶性小分子物質(zhì),再送入微生物細胞內(nèi)被利用。堆體基質(zhì)的形態(tài)復(fù)雜,只有分解為簡單形態(tài)才能為微生物利用。例如:
蛋白質(zhì)的分解過程是:
蛋白質(zhì)--胨--肽--氨基酸--氨化物--細菌原生質(zhì)及氮氣或氨氣
碳水化合物的分解過程是:
碳水化合物--單糖--有機酸--二氧化碳與細菌原生質(zhì)。
通過微生物的合成及分解過程,把一部分被吸收的有機質(zhì)氧化成簡單的無機物。并提供生命活動所需要的能量,把另一部分有機物轉(zhuǎn)化合成新的細胞物質(zhì),使微生物增殖。當(dāng)分解速度緩慢下降,釋放的熱量逐漸減少時,堆溫也逐漸下降。如果想加速原料的發(fā)酵速度,可以在原料中添加微生物發(fā)酵劑。
有機肥發(fā)酵過程中的注意事項:
一、水分的控制
發(fā)酵過程中水分太少,微生物活動受到抑制,水分太多,影響通氣性。通常水分控制在40%到65%之間,用手緊握可以在指縫間看到水,但不會滴下。
二、碳氮比的控制
有機肥原料的碳氮比以25:1為宜。如果有機物質(zhì)的C/N小于25:1 時。由于含氮多它不僅分解得快,而且還能使多余的有機態(tài)氮轉(zhuǎn)化為無機態(tài)氮留在土壤中為植物利用。如果有機質(zhì)的C/N大于25:1時。由于碳多氮少,微生物就缺乏氮素營養(yǎng),其生命活動能力減弱,有機物質(zhì)分解緩慢,有時微生物還會從土壤中吸取無機有效態(tài)氮素營養(yǎng),造成微生物與作物爭奪氮素養(yǎng)分.使作物暫時缺氮,出現(xiàn)黃萎現(xiàn)象。
三、PH值控制
當(dāng)PH值大于8.5和小于5.3時,都會不利于微生物的活動。在發(fā)酵的前中期,由于有機質(zhì)的分解而產(chǎn)生有機酸,使PH值下降,可以加入堿性的熟石灰、草木灰或者碳酸鈣來調(diào)節(jié)的PH值。發(fā)酵的后期,有氨的釋放和積累,使PH值增加,可以加入新鮮綠肥和青草。
四、溫度的控制
物料溫度會隨著有機質(zhì)的分解而升高。有機物發(fā)酵離不開高溫。只有在高溫階段,堆體內(nèi)才能開始形成腐殖質(zhì)的過程,并開始出現(xiàn)能溶于弱堿的黑色物質(zhì)。
高溫有利于殺死病原微生物。病原微生物的失活取決于溫度和接觸時間,一般來說,堆體溫度50~60℃維持6~7天,可以達到較好的殺滅蟲卵和病原菌的效果。
高溫階段堆體內(nèi)的優(yōu)勢微生物隨著溫度變化。在50℃左右,主要是嗜熱真菌和放線菌;溫度升高到60℃時,真菌活動幾乎完全停止,僅有嗜熱放線菌繼續(xù)活動;當(dāng)溫度升高到70℃時,堆體內(nèi)的絕大部分微生物大量死亡或者進入休眠狀態(tài)。因此,既要設(shè)法保持堆體的高溫,又要防止溫度升得太高。
農(nóng)家肥堆肥腐熟標準:
1.肥堆體積塌縮原本的1/3左右。
2.發(fā)好的有機肥無臭味,無白色菌毛。
3.堆溫降到40℃以下。
有機肥發(fā)酵工藝:
現(xiàn)在國內(nèi)有機肥工廠主要的發(fā)酵工藝有三種,分別是條垛式堆肥、槽式堆肥、發(fā)酵罐發(fā)酵工藝。
一、條垛式堆肥:
1.溫度要求。啟動溫度應(yīng)在15℃以上較好(四季可作業(yè),不受季節(jié)影響,冬天盡量在室內(nèi)或大棚內(nèi)發(fā)酵)
2.物料建堆。在做堆時不能做的太小太矮,太小會影響發(fā)酵,高度在1.5米~2米,寬度2米,長度在2~4米以上的堆發(fā)酵效果比較好.
3.翻堆通氣。發(fā)酵過程注意適當(dāng)供氧與翻堆(溫度升至75℃或以上時要翻倒幾次),升溫控制在65℃左右,溫度太高對養(yǎng)分有影響.
4.發(fā)酵完成。發(fā)酵完成,物料呈黑褐色,溫度開始降至常溫,表明發(fā)酵完成.如鋸末、木屑、稻殼類輔料過多時,應(yīng)延長發(fā)酵時間,待充分腐熟.
5. 配比。1.5噸原料(新鮮糞便約2.5噸)加1公斤肥料發(fā)酵劑,發(fā)酵劑需與米糠(或麩皮、玉米粉等替代物)按1:5的比例混勻后,再均勻撒入原料堆,混拌均勻。
條垛式堆肥的優(yōu)缺點:條垛式堆肥占地面積大;建筑成本低,只需要一塊平整的土地,也可以硬化;自動化程度低;翻拋設(shè)備品種多,安裝調(diào)試簡單、費用低。綜合考慮,條垛發(fā)酵適用于:過于粘緊物料的前處理,小規(guī)模生產(chǎn),農(nóng)場自用肥料生產(chǎn)、場地條件差或無固定生產(chǎn)場所或臨時生產(chǎn)用。
二、槽式堆肥:
1.5噸原料(新鮮糞便約2.5噸)加1公斤肥料發(fā)酵劑,發(fā)酵劑需與米糠(或麩皮、玉米粉等替代物)按1:5的比例混勻后,再均勻撒入原料堆,混拌均勻。
由1臺發(fā)酵翻堆機和換池車完成各個發(fā)酵池的翻堆工作。每天將有機固體廢棄物與植物秸稈等輔料及發(fā)酵菌劑按配方要求進行配比,經(jīng)強制攪拌機充分混合后,用鏟車均勻地送入每個發(fā)酵池前端(原始空池前端1/8或翻堆后騰出的池前端1/8),每天翻堆2次。發(fā)酵物料在池內(nèi)堆積厚度為1.5-1.6米,靠高壓風(fēng)機強制通風(fēng)和翻堆時物料與空氣接觸提供的氧氣進行連續(xù)好氧發(fā)酵,使發(fā)酵物料快速腐熟、滅菌、除臭、去水、干燥,發(fā)酵周期7-8天。每天從發(fā)酵池尾端(一天的處理量,池長的1/8)將發(fā)酵好的物料運走,將發(fā)酵池前端騰出的空間(一天的處理量,池長的1/8)補充新的發(fā)酵物料,從而形成了一種連續(xù)的好氧發(fā)酵過程。發(fā)酵翻堆過程實現(xiàn)了全自動智能化控制。有機肥生產(chǎn)線發(fā)酵后的物料經(jīng)過陳化進一步腐熟和去水后對其進行篩選,即可得到粉狀成品有機肥,或作為顆粒有機肥造粒的原料肥。
槽式堆肥發(fā)酵的優(yōu)缺點:占地面積相對較?。航ㄖ杀据^高,需要建造發(fā)酵槽;自動化程度較高,腐熟比較徹底;槽式翻拋機需要根據(jù)槽寬定制,安裝費用較高。
槽式發(fā)酵適用于:精細化規(guī)?;a(chǎn)、物料不過分粘緊、對降低人工和土地成本有嚴格要求,規(guī)?;姆柿蠌S家適用。
三、發(fā)酵罐發(fā)酵
好氧發(fā)酵罐設(shè)備主要由發(fā)酵室、上料提升系統(tǒng)、高壓送風(fēng)系統(tǒng)、主軸傳動系統(tǒng)、液壓動力系統(tǒng)、自動出料系統(tǒng)、除臭系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)組成。工藝流程包含:混料調(diào)質(zhì)、上料、好氧發(fā)酵、自動放料四個過程。
1.混料部分
混料部分是將含水率75%左右的含水率較高的糞便或有機廢棄物與回流物料、生物質(zhì)、發(fā)酵菌按照一定比例進行混合,調(diào)節(jié)含水率、C:N、透氣性等,達到發(fā)酵條件。如果原料含水率在55-65%可以直接入罐發(fā)酵。
2.好氧發(fā)酵罐部分
該過程可分為快速升溫階段、高溫階段、降溫階段。
物料進入發(fā)酵罐內(nèi),在好氧菌的作用下24-48小時內(nèi)快速分解,釋放的熱量使物料溫度快速升高,溫度一般為50~65℃,.高可達到70℃。通過送風(fēng)曝氣系統(tǒng)向發(fā)酵罐內(nèi)均勻送氧,滿足發(fā)酵過程氧氣量需求,使物料充分發(fā)酵分解,高溫階段維持5-7天。當(dāng)分解速度緩慢下降時,溫度逐漸降低到50度以下。整個發(fā)酵過程持續(xù)7-15天。溫度升高與通風(fēng)充氧加快物料水分的蒸發(fā),通過除臭系統(tǒng)將廢氣和水蒸氣通過除臭器處理后排出,從而減少物料體積,達到物料的減量化、穩(wěn)定化、無害化的處理目的。
發(fā)酵室溫度在50℃以上維持7天以上,可以較好的殺滅蟲卵、病原菌和雜草種子。達到糞便無害化處理的目的。
3.自動放料部分
發(fā)酵室內(nèi)的物料在主軸翻拌以及重力作用下逐層下落發(fā)酵完畢后排出作為有機肥原料。
好氧發(fā)酵罐設(shè)備優(yōu)點
1.利用生物菌高溫發(fā)酵技術(shù),運行成本低;
2.主體保溫設(shè)計,輔助加熱確保低溫環(huán)境下設(shè)備正常運行;
3.通過生物除臭設(shè)備實現(xiàn)氣體達標排放,不產(chǎn)生二次污染;
4.設(shè)備主體采用不銹鋼特殊材質(zhì),減少腐蝕,壽命長;
5.占地面積小,自動化程度高,一人操控即可完成發(fā)酵處理全部過程;
6.處理后的物料作為有機肥原料,實現(xiàn)有機廢棄物的資源化利用。