糞便堆漚處理生產(chǎn)有機(jī)肥技術(shù).doc

1.主持人：張所長(zhǎng)，首先請(qǐng)您介紹一下，糞便堆漚處理生產(chǎn)有機(jī)肥技術(shù)有哪些意義呢？ 專家：隨著畜牧養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展，規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)、養(yǎng)殖小區(qū)不斷出現(xiàn)，大量的畜禽糞便隨之產(chǎn)生。由于得不到及時(shí)、有效地處理，許多養(yǎng)殖場(chǎng)周邊糞湯四溢，蚊蠅亂飛，惡臭撲鼻，嚴(yán)重污染環(huán)境，危及到廣大農(nóng)民的身體健康。另一方面，畜禽糞便是我國(guó)傳統(tǒng)的有機(jī)肥料，養(yǎng)分齊全，有機(jī)質(zhì)含量高，適量施用不僅可改良土壤，還可提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與產(chǎn)量。由于長(zhǎng)期大量使用化肥，破壞土壤結(jié)構(gòu)，土壤有機(jī)質(zhì)含量日益減少，保水保肥性能下降，化肥對(duì)土壤的污染也日趨嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)害蟲的抗藥性增強(qiáng)，已成為制約我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素之一。 近年來(lái)，許多科研院所和企業(yè)開展了大量的技術(shù)研發(fā)和推廣工作，在引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外同類技術(shù)的基礎(chǔ)上，已經(jīng)初步形成能源環(huán)保、能源生態(tài)等模式的畜禽糞便利用技術(shù)，相應(yīng)的配套設(shè)備、設(shè)施、產(chǎn)品技術(shù)也基本完善。高效、低耗的畜禽糞便處理技術(shù)也進(jìn)一步得到完善和提高?？梢灶A(yù)料，畜禽糞便的資源化、無(wú)害化處理和綜合利用是今后我國(guó)畜禽糞便處理利用的方向，將有利于我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)業(yè)環(huán)境污染的治理。 2.主持人：目前，國(guó)內(nèi)外普遍采用堆肥方法處理畜禽糞便，生產(chǎn)有機(jī)肥料。那么什么是堆肥？堆肥的方法都有哪些呢？ 專家：堆肥就是在人工控制下，在一定的溫度、濕度、碳氮比和通風(fēng)條件下，利用自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物的發(fā)酵作用，人為地促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)生化轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過程，即人們常說(shuō)的有機(jī)肥腐熟過程。 堆肥方法通常有三種。一種按是否需要氧氣劃分，有好氧堆肥（有氧狀態(tài)）和厭氧堆肥（無(wú)氧狀態(tài)）；另一種是按堆肥溫度分，有高溫堆肥和中溫堆肥；一種是按機(jī)械化水平分，有露天自然堆肥和機(jī)械化堆肥。習(xí)慣上人們都按好氧堆肥和厭氧堆肥區(qū)分。現(xiàn)代化堆肥工藝基本都是好氧堆肥，這是因?yàn)楹醚醵逊示哂袦囟雀?、基質(zhì)分解比較徹底、堆制周期短、異味小、可以大規(guī)模采用機(jī)械處理等優(yōu)點(diǎn)。厭氧堆肥是利用厭氧微生物完成分解反應(yīng)，空氣與堆肥相隔絕，溫度低，工藝比較簡(jiǎn)單，產(chǎn)品中氮保存量比較多，但堆制周期太長(zhǎng)、異味濃烈、產(chǎn)品中含有分解不充分的雜質(zhì)。 3.主持人：糞便經(jīng)過堆漚處理后，可有效的殺死糞便中的病原菌、寄生蟲卵及雜草種子等，防止了病蟲草害的發(fā)生。那么糞便堆肥的原理是什么呢？ 專家：根據(jù)堆肥過程中微生物對(duì)氧氣的需求情況，可以把堆肥方法分為好氧堆肥和厭氧堆肥兩種。通常好氧堆肥堆溫高，一般在5560，極限可達(dá)8090，所以好氧堆肥也稱為高溫堆肥；厭氧堆肥則是在無(wú)氧條件下借助厭氧微生物發(fā)酵堆肥。 （1）好氧堆肥原理。好氧堆肥是在有氧條件下，利用好氧微生物的作用來(lái)進(jìn)行的。在堆肥過程中，畜禽糞便中的可溶性物質(zhì)通過微生物的細(xì)胞膜被微生物直接吸收；而不溶的膠體有機(jī)物質(zhì)，先被吸附在微生物體外，依靠微生物分泌的胞外酶分解為可溶性物質(zhì)，再滲入細(xì)胞。 好氧堆肥大致可分為三個(gè)階段。 中溫階段。中溫階段也稱產(chǎn)熱階段，是指堆肥過程的初期，堆層基本呈1545的中溫，嗜溫性微生物較為活躍并利用堆肥中可溶性有機(jī)物進(jìn)行旺盛的生命活動(dòng)。這些嗜溫性微生物包括真菌、細(xì)菌和放線菌，主要以糖類和淀粉類為基質(zhì)。 高溫階段。當(dāng)堆溫升至45以上時(shí)即進(jìn)入高溫階段，在這一階段，嗜溫微生物受到抑制甚至死亡，取而代之的是嗜熱微生物。堆肥中殘留的和新形成的可溶性有機(jī)物質(zhì)繼續(xù)被氧化分解，堆肥中復(fù)雜的有機(jī)物如半纖維素、纖維素和蛋白質(zhì)也開始被強(qiáng)烈分解。 降溫階段。在發(fā)酵后期，只剩下部分較難分解的有機(jī)物和新形成的腐殖質(zhì)。此時(shí)微生物的活性下降，發(fā)熱量減少，溫度下降，嗜溫性微生物又占優(yōu)勢(shì)，對(duì)殘余較難分解的有機(jī)物做進(jìn)一步分解，腐殖質(zhì)不斷增多且穩(wěn)定化，堆肥進(jìn)入腐熟階段，需氧量大大減少，含水率也降低，堆肥孔隙度增大，氧擴(kuò)散能力增強(qiáng)，此時(shí)只需自然通風(fēng)。 （2）厭氧堆肥原理。厭氧堆肥是在缺氧條件下利用厭氧微生物進(jìn)行的腐敗發(fā)酵分解，其最終產(chǎn)物除了二氧化碳和水外，還有氨、硫化氫、甲烷和其他有機(jī)酸等物質(zhì)，其中氨、硫化氫等物質(zhì)有異臭氣味，而且厭氧堆肥需要的時(shí)間也很長(zhǎng)，完全腐熟往往需要幾個(gè)月的時(shí)間。傳統(tǒng)的農(nóng)家肥就是厭氧堆肥。 厭氧堆肥過程主要分為兩個(gè)階段： 第一階段是產(chǎn)酸階段。產(chǎn)酸菌將大分子有機(jī)物降解為小分子的有機(jī)酸和乙酸、丙醇等物質(zhì)。 第二階段為產(chǎn)甲烷階段。甲烷菌把有機(jī)酸繼續(xù)分解為甲烷氣體。 厭氧過程沒有氧參加，酸化過程產(chǎn)生的能量較少，許多能量保留在有機(jī)酸分子中，在甲烷細(xì)菌作用下以甲烷氣體的形式釋放出來(lái)。厭氧堆肥的特點(diǎn)是反應(yīng)步驟多，速度慢，時(shí)間長(zhǎng)。 4.主持人：好，以上介紹的是糞便好氧堆肥和厭氧堆肥的堆肥原理。那么影響堆肥過程的因素都有哪些呢？張所長(zhǎng)請(qǐng)您詳細(xì)介紹一下。 專家：影響堆肥過程的因素主要有以下七個(gè)方面： （1）碳氮比。在微生物分解所需的各種元素中，碳和氮是最重要的。碳氮比與堆肥溫度有關(guān)，原料碳氮比高，碳素多，氮素養(yǎng)料相對(duì)缺乏，細(xì)菌和其它微生物的生長(zhǎng)受到限制，有機(jī)物的分解速度就慢，發(fā)酵過程就長(zhǎng)。如果碳氮比例高，容易導(dǎo)致成品堆肥的碳氮比過高，這種堆肥施入土壤后，將奪取土壤中的氮素，使土壤陷入“氮饑餓”狀態(tài)，影響作物生長(zhǎng)。若碳氮比低于20:1，可供消耗的碳素少，氮素養(yǎng)料相對(duì)過剩，則原料中的氮將變成氨態(tài)氮而揮發(fā)，導(dǎo)致大量的氮素?fù)p失而降低肥效。 為了使參與有機(jī)物分解的微生物營(yíng)養(yǎng)處于平衡狀態(tài)，堆肥碳氮比應(yīng)滿足微生物所需的最佳值（2535）:1，糞便的碳氮比含量較低，應(yīng)通過補(bǔ)加含碳量高的物料（如秸稈）來(lái)調(diào)整碳氮比。以含水率75%的雞糞為例，按重量比，添加秸稈的比例大約為雞糞：秸稈=5:1。 （2）含水率。堆肥原料的最佳含水率通常是在50%60%左右。當(dāng)含水率太低（30%）時(shí)將影響微生物的生命活動(dòng)，太高也會(huì)降低堆肥速度，導(dǎo)致厭氧菌分解并產(chǎn)生臭氣以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的瀝出。不同養(yǎng)殖工藝畜禽糞便的含水率相差很大，通常采用干清糞工藝糞便的含水率為75%80%。堆肥物料的含水率還與設(shè)備的通風(fēng)能力及堆肥物料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度密切相關(guān)，若含水率超過60%，水分就會(huì)擠走空氣，堆肥物料便呈致密狀態(tài)，堆肥就會(huì)朝厭氧方向發(fā)展，此時(shí)應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)。反之，堆肥物料中的含水率低于20%，微生物將停止活動(dòng)。 （3）溫度。對(duì)堆肥而言，溫度是堆肥得以順利進(jìn)行的重要因素，溫度會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)，一般認(rèn)為高溫菌對(duì)有機(jī)物的降解效率高于中溫菌。堆肥初期，堆體溫度一般與環(huán)境溫度相一致，經(jīng)過中溫菌12天的作用，堆肥溫度便能達(dá)到高溫菌的理想溫度5065，在這樣的高溫下，一般堆肥只要56天即可達(dá)到無(wú)害化要求。過低的溫度將大大延長(zhǎng)堆肥達(dá)到腐熟的時(shí)間，而過高的堆溫（70）將對(duì)堆肥微生物產(chǎn)生不利影響。 （4）通風(fēng)供氧。通風(fēng)供氧是堆肥成功的關(guān)鍵因素之一。堆肥需氧的多少與堆肥物料中有機(jī)物含量有相關(guān)，堆肥物料中的有機(jī)碳越多，其耗氧率越大。堆肥過程中合適的氧濃度為18%，一旦低于18%，好養(yǎng)堆肥中微生物生命活動(dòng)的將受到限制，容易使堆肥進(jìn)入?yún)捬鯛顟B(tài)而產(chǎn)生惡臭。 （5）pH值。pH值對(duì)微生物的生長(zhǎng)也是重要影響因素之一，一般微生物最適宜的PH值是中性或弱堿性，pH值太高或太低都會(huì)使堆肥處理遇到困難。此外，pH值也會(huì)影響氮的損失，因PH值在7.0以上時(shí)，氮以氨的形式揮發(fā)。但在一般情況下，畜禽糞便的pH能滿足發(fā)酵要求。 （6）接種劑。向堆料中加入接種劑（微生物菌劑）可以加快堆腐物料的發(fā)酵速度。向堆肥中加入分解較好的廄肥或加入占原始物料10%20%的腐熟堆肥，能加快發(fā)酵速度。在堆制過程中，按自然方式形成了參與有機(jī)廢物發(fā)酵以及從分解產(chǎn)物中形成腐殖質(zhì)化合物的微生物群落。通過有效的菌系選擇，可以從中分離出具有很大活性的微生物培養(yǎng)物，建立人工種群與堆肥發(fā)酵要素母液。 （7）堆肥原料尺寸。因?yàn)槲⑸锿ǔＴ谟袡C(jī)顆粒的表面活動(dòng)，所以降低顆粒物尺寸，增加表面積，將促進(jìn)微生物的活動(dòng)并加快堆肥速度；另一方面，若原料太細(xì)，又會(huì)阻礙堆層空氣的流動(dòng)，將減少堆層中可利用的氧氣量，反過來(lái)又會(huì)減緩微生物活動(dòng)的速度。因此，為了加快發(fā)酵過程，應(yīng)在保證空氣通透的前提下盡量減小堆肥原料的尺寸。畜禽糞便本身呈稠漿狀，需添加大尺寸物料增加孔隙度。 5.主持人：腐熟的堆肥有哪些特點(diǎn)？如何判斷堆肥腐熟了呢？ 專家：堆肥腐熟度是指有機(jī)廢棄物經(jīng)過發(fā)酵處理后達(dá)到無(wú)害化指標(biāo)的程度，是評(píng)價(jià)堆肥能否安全用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的指標(biāo)。 堆肥是否腐熟可采用眼觀、鼻聞、手摸的簡(jiǎn)便方法來(lái)判斷。腐熟的堆肥具有以下特點(diǎn)：（1）堆肥溫度下降并趨于環(huán)境溫度；（2）基本無(wú)臭味；（3）外觀呈褐色，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)疏松，堆內(nèi)物料帶有白色菌絲。 6.主持人：好，以上介紹的是糞便堆漚處理有機(jī)肥的方法。近年來(lái)隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物數(shù)量急劇增長(zhǎng)，使得有機(jī)廢棄物大量堆積，養(yǎng)分流失，污染環(huán)境。有機(jī)肥是最有效的消納有機(jī)廢棄物資源的手段，那么如何利用有機(jī)廢棄物生產(chǎn)有機(jī)肥呢？ 專家：目前，有機(jī)廢棄物好養(yǎng)發(fā)酵方式應(yīng)用較普遍的通常有四種：即平地堆置發(fā)酵法、發(fā)酵槽發(fā)酵法、塔式發(fā)酵法與滾筒式發(fā)酵法。 （1）平地堆置發(fā)酵法。在發(fā)酵棚中將調(diào)配好的原料堆成2米寬、1.5米高的長(zhǎng)壟，每天翻12次，3560天腐熟。此種形式的特點(diǎn)是投資較少，操作簡(jiǎn)單。 （2）發(fā)酵槽發(fā)酵法。發(fā)酵槽為磚混結(jié)構(gòu)，一般每槽長(zhǎng)度3040米、寬68米、高2米左右，若干個(gè)槽并列組合，置于封閉或半封閉的發(fā)酵房中。發(fā)酵房頂棚采用透光材料，以充分利用太陽(yáng)能。發(fā)酵槽底部埋設(shè)通氣管，物料填入后采用高壓送風(fēng)裝置定時(shí)強(qiáng)制通風(fēng)，以保持槽內(nèi)通氣良好，促進(jìn)微生物迅速繁殖。采用鏟車或?qū)Ｓ冒l(fā)酵翻堆設(shè)備定期翻動(dòng)，一般每天翻動(dòng)攪拌1次。經(jīng)過30天左右發(fā)酵，溫度由最高時(shí)的7080逐步下降至穩(wěn)定，即已腐熟。 （3）塔式發(fā)酵法。發(fā)酵塔為矩形塔，內(nèi)部為分層結(jié)構(gòu)，層數(shù)可根據(jù)需要設(shè)定，上下通風(fēng)透氣、體積可大可小，多個(gè)塔可組合成塔群。有機(jī)廢棄物被提升到塔的頂層，通過自動(dòng)翻板定時(shí)翻動(dòng)，物料隨之落到下層。按照設(shè)定的發(fā)酵時(shí)間發(fā)酵物料落到底層，發(fā)酵過程結(jié)束。塔式發(fā)酵采用鋼質(zhì)翻板，長(zhǎng)期浸泡在含有腐蝕性物質(zhì)的有機(jī)廢物中，易生銹腐蝕，影響了發(fā)酵塔的使用壽命。 （4）滾筒式發(fā)酵法。發(fā)酵滾筒為鋼結(jié)構(gòu)，并設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置，安裝成與地面傾斜1.503.0角度，采用皮帶輸送機(jī)將垃圾送入滾筒，滾筒定時(shí)旋轉(zhuǎn)，一方面使物料在翻動(dòng)中補(bǔ)充氧氣，另一方面，由于滾筒是傾斜的，在滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，物料由進(jìn)料端緩慢向出料端移動(dòng)。當(dāng)物料移出滾筒時(shí)，物料已經(jīng)腐熟。 由于好氧發(fā)酵的最佳工藝參數(shù)為：含水率：45%60%；環(huán)境溫度：15以上；碳氮比：25/135/1。因此無(wú)論采用哪種堆肥方法，都必須掌握以下幾個(gè)步驟。 （1）水分調(diào)節(jié) 水分為微生物生長(zhǎng)所必需，在堆肥過程中，按重量計(jì)5060%的含水率最有利于微生物分解。畜禽糞便的含水率一般在7580%，可采用秸稈進(jìn)行調(diào)節(jié)。 （2）發(fā)酵溫度 有機(jī)物料正常發(fā)酵的重要條件之一是適宜的溫度。在氣候寒冷的地區(qū)，為了保證發(fā)酵過程正常進(jìn)行，需采用加溫保溫措施。目前比較經(jīng)濟(jì)可行的辦法是利用太陽(yáng)能對(duì)物料加溫與保溫，可利用溫室大棚的原理設(shè)計(jì)發(fā)酵設(shè)施。發(fā)酵設(shè)施應(yīng)采用透光性能好、結(jié)實(shí)耐用的PVC或玻璃鋼等屋面與墻體材料。發(fā)酵設(shè)施冬天應(yīng)封閉良好，具有良好的保溫性能；同時(shí)應(yīng)通風(fēng)方便，以提供發(fā)酵所需要的充足氧氣。 （3）碳氮比調(diào)節(jié) 幾種常見有機(jī)廢棄物的碳氮比。各種廢物的氮含量和碳氮比(C/N) 物 質(zhì)C/N物 質(zhì)C/N大 便610:1廄 肥25:1小 便0.8:1廚房垃圾25:1雞 糞14:1混合垃圾34:1豬 糞20:1農(nóng)家庭院垃圾14:1混合的屠宰場(chǎng)廢物2:1玉 米 秸50:1牛 廄 肥18:1麥 秸66:1活性污泥6:1雜 草19:1（4）翻堆 通氣性是影響堆肥溫度和發(fā)酵效果的重要因素。翻堆的目的是改善堆內(nèi)通氣條件，散發(fā)廢氣，促進(jìn)高溫有益微生物的繁殖，使堆溫達(dá)到6070，加速發(fā)酵物料的轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到混合均勻、受熱一致、腐熟一致?？刹捎萌斯し?，也可采用裝載機(jī)、深槽好氧翻堆機(jī)等機(jī)械來(lái)翻動(dòng)物料，調(diào)控堆肥溫度，并補(bǔ)充發(fā)酵所需氧氣。發(fā)酵過程中，每天翻動(dòng)12次。 （5）篩分： 為了提高有機(jī)肥料產(chǎn)品的商品價(jià)值，便于包裝貯存，應(yīng)采取篩分工藝分選出大塊物料。篩分設(shè)備有圓筒篩、振動(dòng)篩等類型，若為減少投資和運(yùn)行費(fèi)用，可采用人工篩分的辦法，篩上物集中填埋作或作為發(fā)酵輔料回用，篩下物為有機(jī)肥料產(chǎn)品。 7.主持人：隨著堆肥技術(shù)在有機(jī)廢棄物處理中的廣泛應(yīng)用，與之相關(guān)的堆肥設(shè)備也得到了極大發(fā)展。張所長(zhǎng)最后請(qǐng)您介紹一下堆肥技術(shù)常用的設(shè)備有哪些？ 專家：堆肥設(shè)備包括原料處理、翻堆等設(shè)備。 （1）破碎設(shè)備。破碎的目的是把秸稈、蘑菇棒等物料粉碎至處理工藝所要求的大致均勻的形狀和尺寸。在堆肥過程中，大尺寸物料經(jīng)粉碎得到均勻顆粒（如秸稈），從而使其中有機(jī)物的表面積增加以促進(jìn)有機(jī)物的好氧分解，縮短堆肥發(fā)酵周期，同時(shí)也保證堆肥產(chǎn)品的顆粒要求。破碎設(shè)備主要有錘片式粉碎機(jī)、鏈?zhǔn)狡扑闄C(jī)、切割機(jī)等。 （2）翻堆設(shè)備。翻堆設(shè)備主要有輪式行走式翻堆機(jī)、螺旋式翻堆機(jī)（深槽好氧發(fā)酵攪拌設(shè)備）、鏈板式翻堆機(jī)、銑盤式翻堆機(jī)等類型。目前，在許多以畜禽糞便為原料的堆肥廠，深槽好氧發(fā)酵攪拌設(shè)備被廣泛應(yīng)用。 （3）混合設(shè)備?；旌显O(shè)備主要有斗式裝載機(jī)、轉(zhuǎn)鼓混合機(jī)、攪拌機(jī)等?；旌显O(shè)備直接影響發(fā)酵原料的混合均勻度，這關(guān)系到堆肥過程能否順利進(jìn)行。在小規(guī)模堆肥廠，斗式