堆肥的基本原理專業(yè)知識(shí)講座

10/25/2023110/25/20232第一節(jié)堆肥的基本原理及工藝流程第二節(jié)畜禽糞便高溫堆肥的優(yōu)越性第三節(jié)堆肥發(fā)酵的條件與調(diào)控第四節(jié)堆肥的腐熟第五節(jié)堆肥處理周期第六節(jié)堆肥原料及堆肥水分測(cè)定方法10/25/20233第一節(jié)堆肥原理及工藝流程

堆肥原理

工藝流程10/25/20234堆肥原理

有機(jī)物無(wú)機(jī)物新鮮有機(jī)物料水分干物質(zhì)堆肥10/25/202356堆肥過(guò)程H2O,CO2,熱微生物O2新鮮有機(jī)物有機(jī)堆肥25-70%損失10/25/20236好氧堆肥厭氧堆肥10/25/20237好氧堆肥原理水溶性有機(jī)物質(zhì)透過(guò)微生物的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜為微生物吸收，固體和膠體的有機(jī)物先附著在微生物體外，由微生物所分泌的胞外酶分解為溶解性物質(zhì)后再滲入細(xì)胞。微生物通過(guò)自身的生命活動(dòng)——氧化、還原和合成過(guò)程，把一部分有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，釋放出生命活動(dòng)所需的能量，并把一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為生物體所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以合成新的細(xì)胞物質(zhì)，于是微生物逐漸生長(zhǎng)繁殖產(chǎn)生更多的生物體。10/25/20238

一般情況下利用堆肥溫度變化作為堆肥過(guò)程的評(píng)價(jià)指標(biāo)。好氧堆肥低溫階段中溫階段高溫階段降溫階段10/25/2023910/25/202310產(chǎn)酸階段（產(chǎn)酸菌）產(chǎn)氣階段（甲烷菌）厭氧發(fā)酵過(guò)程示意圖畜禽糞尿+微生物細(xì)胞物質(zhì)有機(jī)酸、醇、CO2、NH3、H2S等+微生物+能量細(xì)胞物質(zhì)CO2、CH4+能量厭氧堆肥10/25/20231110/25/202312第一節(jié)堆肥原理及工藝流程

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工藝流程10/25/202313堆肥工藝流程及參數(shù)前處理一次發(fā)酵二次發(fā)酵10/25/202314前處理畜禽糞便水分含量大，如果不進(jìn)行水分調(diào)節(jié)就會(huì)因通氣不良而出現(xiàn)堆肥溫度上升慢、臭氣產(chǎn)生量大，并且搬運(yùn)攪拌也不方便等。因此前處理的主要任務(wù)是進(jìn)行水分含量、材料通氣性和C/N比調(diào)節(jié)。同時(shí)也可以順便除去那些較大而不適合堆肥的物質(zhì)如鐵絲、磚瓦、石塊、塑料膜、繩索等雜質(zhì)，否則會(huì)影響以后的攪拌、通氣等過(guò)程。10/25/202315一次發(fā)酵在特定的發(fā)酵場(chǎng)所或裝置內(nèi)進(jìn)行，通過(guò)攪拌和強(qiáng)制通風(fēng)向堆肥內(nèi)部通O2，促進(jìn)好氣微生物活動(dòng)。堆肥原料、空氣和土壤中存在大量的各種微生物，所以堆肥原料投入后很快就進(jìn)入發(fā)酵階段。首先微生物利用易分解性有機(jī)物進(jìn)行繁殖，產(chǎn)生CO2和H2O，同時(shí)產(chǎn)生熱量使堆肥升溫。發(fā)酵初期有機(jī)物質(zhì)的分解主要是靠中溫型微生物（30~40℃），隨著溫度的升高，最適宜生活在45~65℃的高溫菌逐漸取代了中溫型微生物。在此溫度下，各種病原菌、寄生蟲卵、雜草種子等均可被殺滅。

10/25/202316溫度開(kāi)始上升到溫度開(kāi)始下降的階段為一次發(fā)酵階段。為了提高無(wú)害化效果，這一階段至少應(yīng)保持10天以上。一般情況下，該階段牛糞為2周，豬糞為1-2周和雞糞為1周左右。10/25/202317二次發(fā)酵將經(jīng)一次發(fā)酵后的堆肥送到二次發(fā)酵場(chǎng)地繼續(xù)堆腐，使一次發(fā)酵中尚未完全分解的易分解的、較易分解的與難分解的有機(jī)物質(zhì)繼續(xù)分解，并將其逐漸轉(zhuǎn)化為比較穩(wěn)定和腐熟的堆肥。

10/25/202318二次發(fā)酵的要求不如一次發(fā)酵條件嚴(yán)格，堆積高度可以在1~2米，只要有防雨、通風(fēng)措施即可。在堆積過(guò)程中每周翻堆1-2次。二次發(fā)酵的時(shí)間長(zhǎng)短視畜禽糞便種類和添加的水分調(diào)節(jié)材料性質(zhì)而定，一般堆肥內(nèi)部溫度降至40℃以下時(shí)就表明二次發(fā)酵結(jié)束，可以進(jìn)行堆肥風(fēng)干和后續(xù)加工了。通常，純畜禽糞便堆肥二次發(fā)酵一般需要2周左右的時(shí)間，添加秸稈類材料時(shí)二次發(fā)酵在3-4周左右，而添加鋸末、樹(shù)皮等的情況下二次發(fā)酵需要在6周以上的時(shí)間。10/25/202319第一節(jié)堆肥原理及工藝流程第二節(jié)畜禽糞便高溫堆肥的優(yōu)越性第三節(jié)堆肥發(fā)酵的條件與調(diào)控第四節(jié)堆肥的腐熟第五節(jié)堆肥處理周期第六節(jié)堆肥原料及堆肥水分的測(cè)定

10/25/202320第二節(jié)畜禽糞便高溫堆肥的優(yōu)越性1.可將污染環(huán)境的畜禽糞便轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)有機(jī)肥2.有利于消除畜禽糞便中不利于植物生長(zhǎng)發(fā)育的有害物質(zhì)3.畜禽糞尿的堆肥化處理優(yōu)于干燥處理4.快速、高效，適合大中型集約化養(yǎng)殖場(chǎng)采用10/25/202321

畜禽糞便含水量高呈稀糊狀，不方便運(yùn)輸和施用，且長(zhǎng)時(shí)間自然堆放會(huì)散發(fā)出強(qiáng)烈的臭味和滋生蚊蠅，導(dǎo)致家畜和人傳染病，也是當(dāng)前造成農(nóng)村環(huán)境污染的重要污染源。堆肥過(guò)程中，利用微生物的強(qiáng)烈活動(dòng)將糞便中的易分解性有機(jī)物分解，不但可以消除了家畜糞便的臭味和污濁感，而且微生物活動(dòng)所產(chǎn)生的熱量可使堆肥內(nèi)部產(chǎn)生高溫，既促進(jìn)了材料中水分的蒸發(fā)又可以殺死病原菌、蟲卵和雜草種子，最終使具有惡臭和強(qiáng)烈污濁感的糞便變成了無(wú)臭和衛(wèi)生的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。10/25/202322將大量的新鮮畜糞直接施用于土壤，不僅會(huì)帶進(jìn)較多的病蟲害和雜草種子，而且因新鮮畜糞在土壤中的快速分解產(chǎn)生大量的CO2、低級(jí)脂肪酸和一些酚酸類等有害物質(zhì)、發(fā)熱，從而給作物的生長(zhǎng)發(fā)育尤其是根系的生長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)不良影響。畜禽糞便經(jīng)堆肥化處理后，不僅消除了這些有害的物質(zhì)，而且也提高了有效性養(yǎng)分的含量。10/25/202323

堆肥處理是利用微生物分解有機(jī)物質(zhì)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，促進(jìn)水分蒸發(fā)并達(dá)到無(wú)害化目的。干燥法處理是利用外部加熱來(lái)達(dá)到降低水分的目的，不僅增加了處理成本，而且水分蒸發(fā)的同時(shí)還有大量的揮發(fā)性臭氣被排放空氣中，造成嚴(yán)重的空氣污染。干燥處理未能消除畜糞中大量的易分解性物質(zhì)等臭氣源，處理過(guò)的制品返潮后因微生物的活動(dòng)仍會(huì)散發(fā)大量臭氣。不論從經(jīng)濟(jì)上還是從產(chǎn)品品質(zhì)和環(huán)境保護(hù)上講，畜禽糞便的堆肥化處理均優(yōu)于干燥處理。減少糞便中水分含量干燥處理堆肥處理10/25/202324一次發(fā)酵過(guò)程中，堆肥材料的搬運(yùn)、攪拌等過(guò)程均可以全部采用機(jī)械化作業(yè)，因而大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；發(fā)酵過(guò)程中進(jìn)行強(qiáng)制通氣促進(jìn)好氧微生物的活動(dòng)以促進(jìn)發(fā)酵和縮短處理時(shí)間。

經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理后材料的二次發(fā)酵可以在其它地方進(jìn)行，不必長(zhǎng)期占用發(fā)酵場(chǎng)地，因而節(jié)約了設(shè)備投資，大大提高了畜禽糞便的處理能力。此外，由于該方式不需投資大型設(shè)備、消耗能量少，所以最適合大中型集約化養(yǎng)殖場(chǎng)采用。10/25/202325第一節(jié)堆肥原理及工藝流程第二節(jié)畜禽糞便高溫堆肥的優(yōu)越性第三節(jié)堆肥發(fā)酵的條件與調(diào)控第四節(jié)堆肥的腐熟第五節(jié)堆肥處理周期第六節(jié)堆肥原料及堆肥水分的測(cè)定

10/25/202326第三節(jié)堆肥發(fā)酵的條件與調(diào)控一、堆肥材料的特性二、堆肥材料的水分含量三、充足的氧氣供應(yīng)四．堆肥過(guò)程中的微生物五、溫度10/25/202327一、堆肥材料的特性1．畜禽糞便中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的構(gòu)成2．堆肥處理中畜禽糞便干物質(zhì)的分解率3．堆肥材料的C/N比10/25/2023282．堆肥處理中畜禽糞便干物質(zhì)的分解率ABCA=雞糞+珍珠巖B=豬糞+珍珠巖C=牛糞+珍珠巖堆肥過(guò)程中有機(jī)物的分解（干物質(zhì)分解率%=1-干物質(zhì)殘存率%）30%37%41%10/25/202329表2-1堆肥原料的成分表（占干物質(zhì)的%）原料名水分CaOMgOKPNCC/N比畜糞類牛糞801.5-2.00.5-1.01.5-2.02.0-2.52.0-2.540-4515-20豬糞704.0-5.01.0-1.51.5-2.05.0-6.03.0-4.040-5010-15雞糞6510-151.0-1.53.0-4.06.0-7.05.0-6.035-406-10秸稈類稻草類100.50.22.0-2.50.2-0.50.5-1.035-4050-60麥秸類100.50.22.0-2.50.1-0.30.5-1.040-4560-70稻糠類100.10.10.50.1-0.30.3-0.535-4070-80蔬菜類蘿卜葉905.0-7.00.3-0.55.0-6.00.8-1.05.0-6.040-458-10蔥葉803.0-4.00.5-0.75.0-6.00.8-1.03.0-4.040-4510-15包菜901.5-2.00.2-0.35.0-6.01.0-1.55.0-6.040-458-10白菜905.0-6.00.7-1.05.0-6.01.5-2.03.0-4.040-5010-15黃瓜莖706.0-8.00.5-0.77.0-101.0-1.54.0-5.040-459-12甘薯莖704.5-5.00.3-0.50.7-0.91.0-1.52.0-3.040-4510-15甜玉米莖702.5-3.00.7-1.01.5-2.01.0-1.53.5-4.040-5010-1510/25/202330樹(shù)木類柳樹(shù)葉約701.0-1.50.2-0.51.0-1.50.5-1.01.0-1.545-5030-40杉葉約600.3-0.50.2-0.50.1-0.20.1-0.21.0-1.545-5040-50松葉約601.0-1.50.2-0.50.3-0.50.1-0.20.5-1.045-5050-60柿葉約602.5-3.00.5-1.04.0-5.04.0-5.03.0-4.045-5015-20樹(shù)皮約302.0-2.50.1-2.03.0-4.00.1-0.20.0-0.145-50>500鋸末（闊）約100.3-0.50.1-0.20.1-0.20.0-0.10.0-0.145-50>500植物性食品類米糠約151.5-2.04.0-5.02.0-3.045-5020-25菜籽粕約101.5-2.02.0-3.05.5-6.545-507-10豆粕約102.0-2.51.5-2.07.0-8.045-506-8酒糟約650.10.5-1.07.0-8.045-506-8啤酒糟約750.11.5-2.04.0-5.045-508-10海帶類約752.0-2.50.51.5-2.040-4520-30動(dòng)物食品類魚類約108.0-108.0-9.045-506-8肉類約102.0-2.58.0-9.045-506-8骨粉約510-126.5-7.035-406-8家畜內(nèi)藏約200.5-1.00.5-1.08.0-9.045-506-8皮屑約150.20.15.0-5.545-508-1010/25/202331畜禽糞便中易分解性有機(jī)物含量越多，微生物活動(dòng)就越旺盛。在堆肥化處理中，通常用C/N比來(lái)反映堆肥材料的營(yíng)養(yǎng)平衡狀況。由于微生物體的C/N比約為20，對(duì)于C/N比高于20的有機(jī)物質(zhì)微生物分解就相對(duì)較慢。家畜糞便的C/N比一般都較低，牛糞為15~20，豬糞為10~15，雞糞為6~10，表明畜禽糞便中的N含量較高。所以在堆肥化過(guò)程中伴隨著有機(jī)物的分解都會(huì)有NH3的釋放。10/25/202332二、堆肥材料的水分含量1．微生物與水分含量的關(guān)系2．水分含量與通氣性調(diào)節(jié)3．水分調(diào)節(jié)材料的物理性狀4．堆肥材料的容重10/25/2023331．微生物與水分含量的關(guān)系干燥狀態(tài)下微生物活動(dòng)較弱，一般H2O<40%時(shí)微生物的繁殖就會(huì)受到抑制。因此，在堆肥化處理中微生物如果能得到充足氧氣，材料的水分含量越高對(duì)微生物的活動(dòng)越有利。但是，材料水分含量較高時(shí)，通氣性就會(huì)變劣，好氣微生物的活動(dòng)就會(huì)受到抑制，不僅因出現(xiàn)嫌氣性發(fā)酵而產(chǎn)生大量臭氣，而且發(fā)酵速度也較慢。因此，在堆肥開(kāi)始前要通過(guò)對(duì)材料的水分含量調(diào)節(jié)使材料既能保持良好的通氣狀態(tài)，又含有足量的水分供微生物活動(dòng)需要。10/25/202334利用熱能、太陽(yáng)能等將畜禽糞便進(jìn)行預(yù)干燥通過(guò)添加干燥的生物性材料如鋸末、稻殼、作物秸稈等來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。水分含量調(diào)節(jié)方法堆肥材料的通氣性常用堆肥材料中的空隙率（氣相比）作為判斷指標(biāo)。一般堆肥材料中空隙率>30%較好。但在這一空隙率時(shí)材料的水分含量依家畜糞便種類以及用于水分調(diào)節(jié)的材料種類等不同而異。一般在堆肥化開(kāi)始時(shí)的水分，①以鋸末或稻糠等作為水分調(diào)節(jié)材料時(shí)，豬糞含水量在62%、牛糞在72%時(shí)為宜；②利用預(yù)干燥方式或利用風(fēng)干堆肥進(jìn)行水分調(diào)節(jié)的情況下，雞糞在52%、豬糞在55%和牛糞在68%以下為宜。2．水分含量與通氣性調(diào)節(jié)10/25/202335空隙率為30%時(shí)不同畜糞材料中水分含量

添加調(diào)節(jié)材料后空隙率為30%時(shí)混合材料中的水分含量10/25/2023363．水分調(diào)節(jié)材料的物理性狀材料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)稻草麥秸類①通氣性調(diào)節(jié)效果好②比較容易分解③材料易得①受季節(jié)性限制②收集較費(fèi)工③需前處理如破碎等稻殼①有一定的通氣性調(diào)節(jié)效果②粉碎后吸水性高①比較難分解②粉碎需耗能鋸末樹(shù)皮①通氣性調(diào)節(jié)效果好，有一定的吸水性①難分解②產(chǎn)生影響作物生長(zhǎng)發(fā)育的有害成分③來(lái)源受限制無(wú)機(jī)材料（珍珠巖、蛭石）①通氣調(diào)節(jié)效果好，有一定的吸水性；②易貯存；③不分解①價(jià)格較高風(fēng)干堆肥①具有一定的通氣性和吸水性②材料易得①高水分含量時(shí)效果差②影響有機(jī)肥產(chǎn)量③易導(dǎo)致堆肥中鹽分濃度過(guò)高水分調(diào)節(jié)材料的性能10/25/2023373．水分調(diào)節(jié)材料的物理性狀各種水分調(diào)節(jié)材料的化學(xué)性狀材料水分（%）容重（T/m3）吸水率（%）全C（%）全N（%）C/N比纖維素（%）半纖維素（%）木質(zhì)素（%）鋸末25-450.2-0.25280-45044-600.03-0.53230-167050-6010-2520-38樹(shù)皮450.2-0.3280-50052.40.2421821.911.738稻草9.7-150.05300-43035.50.615824.720.67.7小麥秸9.2-120.03226-498370.312425218大麥秸12-150.02285-443370.312525217.8稻殼9.5-150.1-0.1375-8033-400.5660-7232-4229-371.3-38粉碎稻殼8.3-90.2136-25033-400.560-7032-4229-371.3-3810/25/202338各種水分調(diào)節(jié)材料的物理性狀材料水分%灰分%容重kg/L最大容水量%pH備注有機(jī)類鋸末A14.650.900.10399.45.1未粉碎鋸末B13.090.950.11756.65.4適當(dāng)粉碎花生殼12.843.280.16214.25.1粗粉狀稻草13.8617.590.07347.27.1長(zhǎng)約1.5cm稻殼11.0027.320.09229.37.2未粉碎草炭64.483.270.04167.03.5草炭類無(wú)機(jī)類珍珠巖0.7898.390.08405.07.5粒徑4.6μm沸石7.7887.620.7584.635.7~6.51.5mm以下10/25/202339稻殼和鋸末的粒徑與吸水率之間的關(guān)系材料粒徑(mm)含水率(%)吸水率(%)備注稻殼實(shí)物2.0mm以上2.0-0.850.85-0.40.4-0.250.25-0.110.11以下9.58.38.79.19.08.88.374136150237244250215實(shí)物的1/2程度粉碎實(shí)物的1/4-1/5程度粉碎細(xì)粉狀細(xì)粉微細(xì)粉鋸末實(shí)物(0.25-0.85)34.224910/25/202340

鋸末或稻殼C/N比高，在堆肥過(guò)程中分解性較差。由于這些材料中常含有不利于作物生長(zhǎng)的有害物質(zhì)，如果要使它們較好地進(jìn)行分解則需要很長(zhǎng)的時(shí)間，這樣會(huì)增加堆肥處理設(shè)施面積和增加處理成本。

未粉碎的稻殼吸水性較差，經(jīng)過(guò)粉碎后不僅提高了吸水性，而且也易于消除材料不利于植物生長(zhǎng)發(fā)育的有害成分。因此在生產(chǎn)上在利用稻殼作為水分和通氣性調(diào)節(jié)材料時(shí)應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)粉碎，以提高堆肥的品質(zhì)。10/25/2023414．堆肥材料的容重堆肥處理前進(jìn)行水分含量調(diào)節(jié)，不僅具有改善通氣性的作用，同時(shí)也具有調(diào)節(jié)容重的作用。在相同的水分含量下，容重（或比重）越小堆肥過(guò)程中溫度上升也就越快。A、純鮮豬糞B、水分30%容重0.38t/m3的豬糞堆肥C、水分20%容重0.21t/m3的鋸末D、水分10%容重0.08t/m3的甘蔗渣E、D中追加水分0%、容重0.006t/m3的發(fā)泡苯乙烯10/25/202342通常在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)可以根據(jù)容重值大小來(lái)判斷堆肥材料的通氣狀況。例如，在一定體積的容器中裝滿這種材料并測(cè)定其重量，便可計(jì)算出這種材料的容重。在利用鋸末和稻殼作為添加材料的場(chǎng)合下，容重值一般在400~800kg/m3。在堆肥開(kāi)始時(shí)，把堆肥材料的容重值調(diào)節(jié)在500kg/m3左右比較適宜，在這種條件下堆肥材料的通氣性非常好。10/25/202343三、充足的氧氣供應(yīng)1．微生物與氧氣供應(yīng)的關(guān)系2．通氣的必要性3．合適的通氣量4．通氣時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題5．堆肥的攪拌10/25/202344好氣微生物的活動(dòng)與增殖離不開(kāi)充足的氧氣供應(yīng)。微生物在好氧條件下，通過(guò)分解有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生熱量而促進(jìn)堆肥腐熟和水分蒸發(fā)。當(dāng)氧氣供應(yīng)不足或停止供應(yīng)的情況下，盡管嫌氣微生物也能將材料中有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分解，但分解速度較慢，溫度難以上升，并且易產(chǎn)生大量的硫化氫等含硫化合物和低級(jí)脂肪酸等惡臭物質(zhì)。因此，在堆肥化過(guò)程中，應(yīng)采取調(diào)節(jié)水分含量、改善通氣性、強(qiáng)制通風(fēng)和定時(shí)攪拌等措施來(lái)保證充足的氧氣供應(yīng)。10/25/202345新鮮畜禽糞與調(diào)節(jié)材料剛混合后，材料中空隙率高、容重低、通氣性好，通過(guò)氧氣的自然擴(kuò)散進(jìn)入到堆肥內(nèi)部，但一般也只能到達(dá)25cm深處。隨著堆肥材料的大量分解材料會(huì)逐步壓實(shí)而變得通氣不良，此時(shí)如果通過(guò)攪拌或翻堆使通氣性保持均勻，有利于促進(jìn)堆肥的發(fā)酵。實(shí)際生產(chǎn)中，堆肥的堆肥高度一般在100cm以上，在一次發(fā)酵的旺盛階段堆肥內(nèi)氧氣的消耗量非常大，僅靠空氣的自然擴(kuò)散進(jìn)行氧氣供應(yīng)是不夠的。

10/25/202346有研究表明，既使通過(guò)強(qiáng)制通氣方式通入到堆肥內(nèi)部的氧氣，在15min之內(nèi)就可消耗完。因此，在較大規(guī)模地進(jìn)行堆肥生產(chǎn)時(shí)，必須采用強(qiáng)制通風(fēng)方式進(jìn)行氧氣供應(yīng)，以達(dá)到在較大程度上促進(jìn)腐熟、縮短發(fā)酵周期、減少處理場(chǎng)地占用面積和節(jié)約投資成本的目的。另外，增加通風(fēng)也有利于堆肥材料中水分蒸發(fā)。10/25/202347堆肥材料含水量<70%時(shí)，通氣量保持在100L/min.m3以下堆肥發(fā)酵都能順利進(jìn)行。如果水分含量>70%，通風(fēng)量應(yīng)該保持在100~150L/min.m3才能取得較好的效果。為了促進(jìn)堆肥腐熟和提高水分蒸發(fā)的除濕效果則需要增加通氣量。但是通氣量增加意味著能耗的增加，所以在實(shí)際生產(chǎn)中通氣量控制在50~300L/min.m3范圍內(nèi)較為合適。當(dāng)堆肥堆積高度在1m以上時(shí)，通氣量在100L/min.m3以上較好。在利用密閉型機(jī)械發(fā)酵裝置進(jìn)行堆肥發(fā)酵時(shí)，主要依靠攪拌來(lái)增加堆肥材料與空氣的接觸。當(dāng)然，如果適當(dāng)增加通氣量的話，則可以起到促進(jìn)堆肥干燥的效果。10/25/202348①為了確保通氣性的改善，在向堆肥設(shè)施內(nèi)投入原料前最好進(jìn)行通氣性測(cè)試；②堆肥初期為了節(jié)能和防止熱量的散失，通氣量可以小些，當(dāng)有機(jī)物分解進(jìn)入旺盛時(shí)期時(shí)通氣量要大一些，并保持連續(xù)通氣，而當(dāng)發(fā)酵溫度上升到60~70℃以上時(shí)，可以進(jìn)行間歇式通氣以利于節(jié)能和保溫；③在堆肥原料中易分解性有機(jī)物質(zhì)含量多的情況下，應(yīng)適當(dāng)增加通氣量；④夏季通入空氣的溫度以常溫即可，在寒冷的冬季保持通入氣體的溫度在40℃左右為好；⑤通風(fēng)機(jī)要有一定的通風(fēng)靜止壓力，否則通入的氧氣不易到達(dá)堆肥內(nèi)部，一般在堆肥堆積高度在1米以上時(shí)通氣靜止壓力在2000Pa左右為宜；⑥定時(shí)檢查堆肥設(shè)施中的通氣管道以確保通氣暢通。10/25/202349適時(shí)攪拌可以改善發(fā)酵材料的通氣狀況、增加材料與空氣的接觸、提高好氣性微生物活性和促進(jìn)發(fā)酵。在堆肥化處理中，當(dāng)材料堆積較高（1.5~2.0m）時(shí)，即使有通氣的條件下，內(nèi)部也會(huì)因出現(xiàn)結(jié)塊而影響均勻發(fā)酵。因此，適時(shí)攪拌就可以起到破碎內(nèi)部結(jié)塊、改善通氣性、使材料發(fā)酵均勻等作用。10/25/202350四、堆肥過(guò)程中的微生物1．微生物的種類、數(shù)量2．微生物的添加10/25/202351新鮮畜禽糞中存在多種微生物，總數(shù)107~108個(gè)/g。堆肥發(fā)酵過(guò)程中隨著溫度變化，微生物種類也發(fā)生變化。因此，堆肥腐熟是由多種類型微生物交替出現(xiàn)和共同作用完成，在堆肥發(fā)酵中不存在特定的微生物。豬糞與鋸末混合發(fā)酵中，開(kāi)始時(shí)細(xì)菌數(shù)量占優(yōu)勢(shì)，約4W后出現(xiàn)大量的放線菌，12W后出現(xiàn)大量的真菌和纖維分解菌。達(dá)到最高溫度時(shí)，盡管高溫型微生物占優(yōu)勢(shì)，但中溫型微生物也并未全部消失，其數(shù)量在106~108個(gè)/g。當(dāng)溫度再次下降到中溫范圍時(shí)，一些中溫型微生物又重新占居優(yōu)勢(shì)。當(dāng)發(fā)酵處于這一階段時(shí)，堆肥材料最初的惡臭已消失，取而代之的是一種堆肥特有的臭味（放線菌臭），表明堆肥的一次發(fā)酵已接近完成。10/25/202352在畜禽排泄物、空氣和畜舍中自然存在大量的微生物，因此在堆肥時(shí)沒(méi)有必要特意向堆肥材料中添加微生物。在堆肥前對(duì)材料進(jìn)行水分含量和通氣性調(diào)節(jié)，為好氣性微生物活動(dòng)創(chuàng)造一個(gè)最佳的環(huán)境條件才是堆肥中最重要的。也可在堆肥前將半腐熟的堆肥與材料混合，這樣不僅起到增加微生物數(shù)量的目的，同時(shí)能調(diào)節(jié)水分含量和通氣性。至于添加量，則取決于一次發(fā)酵后堆肥的水分含量。

10/25/202353目前，市場(chǎng)上有很多稱之為能促進(jìn)堆肥發(fā)酵的菌制劑在銷售，至于這些制劑到底效果如何，盡管人們對(duì)此意見(jiàn)不一，但有一點(diǎn)是不可否認(rèn)的，即：如果離開(kāi)了堆肥中好氣微生物活動(dòng)所需的最佳條件，不管添加何種微生物制劑或是從哪一國(guó)家引進(jìn)的，都不可能起到促進(jìn)發(fā)酵的作用。10/25/202354高溫產(chǎn)能微生物菌株70℃70℃纖維素分解真菌纖維素分解細(xì)菌38℃28℃55℃55℃38℃堆肥速腐微生物菌10/25/202355接種起爆劑對(duì)堆肥升溫的影響10/25/202356五、溫度1．堆肥內(nèi)溫度與微生物活動(dòng)的關(guān)系2．水分含量、通氣量與溫度的關(guān)系3．有機(jī)物質(zhì)分解時(shí)產(chǎn)生的熱量4．堆肥過(guò)程中水分的蒸發(fā)5．病原菌及雜草種子的殺滅10/25/2023571．堆肥內(nèi)溫度與微生物活動(dòng)的關(guān)系10/25/20235810/25/20235910/25/2023603．有機(jī)物質(zhì)分解時(shí)產(chǎn)生的熱量燃燒1kg干畜禽糞便產(chǎn)生的熱量畜禽種類糞便來(lái)源熱量kcal/kg干物質(zhì)蛋雞雛雞3660產(chǎn)蛋雞3660肉雞雛雞（2~3周齡）3777~3888豬仔豬（體重10~30kg）4944生長(zhǎng)豬（體重30~115kg）4739母豬4432~4753奶牛泌乳牛4512生長(zhǎng)牛4352肉牛4295~442610/25/2023615．病原菌及雜草種子的殺滅幾種常見(jiàn)病菌與寄生蟲卵的死亡時(shí)間名稱死亡溫度（℃）時(shí)間名稱死亡溫度（℃）時(shí)間大腸桿菌55~6030分鐘蛔蟲卵6030分鐘痢疾病菌5560分鐘鉤蟲卵503天葡萄球菌5010分鐘鞭蟲卵4560分鐘沙門氏傷寒菌55~6030分鐘蠅蛆51~561天牛結(jié)核桿菌5545分鐘炭疽病菌50~5560天志賀氏桿菌5560分種豬溫病毒50~6030化膿性細(xì)菌5010分鐘麥蛾卵605天結(jié)核分枝桿菌6620分鐘稻熱病毒51~5210天

10/25/202362第一節(jié)堆肥原理及工藝流程第二節(jié)畜禽糞便高溫堆肥的優(yōu)越性第三節(jié)堆肥發(fā)酵的條件與調(diào)控第四節(jié)堆肥的腐熟第五節(jié)堆肥處理周期第六節(jié)堆肥原料及堆肥水分的測(cè)定

10/25/202363第四節(jié)堆肥的腐熟一、腐熟的定義二、腐熟的目的三、堆肥腐熟與有害物質(zhì)含量之間的關(guān)系四、腐熟過(guò)程中的成份變化五、腐熟度的判定方法10/25/202364一、腐熟的定義堆肥腐熟或腐熟度是：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為了維持和提高土壤肥力需要向土壤施入一定量的有機(jī)質(zhì)材料，在施用前利用微生物對(duì)這些材料進(jìn)行一定程度的腐解處理叫腐熟。10/25/202365二、腐熟的目的通過(guò)發(fā)酵將畜禽糞便轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)臭、衛(wèi)生、方便運(yùn)輸與施用的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。將畜禽糞便轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)土壤和作物都安全的有機(jī)肥制品。10/25/202366三、堆肥腐熟與有害物質(zhì)含量之間的關(guān)系原料混合比例危害的原因腐熟的目的純畜禽糞高濃度的無(wú)機(jī)態(tài)N；土壤處于還原狀態(tài)；作物生長(zhǎng)發(fā)育有害物質(zhì)消除畜糞中易分解性有機(jī)物質(zhì)和作物生長(zhǎng)發(fā)育有害物質(zhì)畜禽糞便+作物秸稈畜糞多高濃度的無(wú)機(jī)態(tài)N；土壤處于還原狀態(tài)；畜禽糞便及作物秸稈中作物生長(zhǎng)發(fā)育有害物質(zhì)消除畜禽糞便中易分解性有機(jī)物質(zhì)和作物生長(zhǎng)發(fā)育有害物質(zhì)作物秸稈多N素饑餓；土壤處于還原狀態(tài)；作物秸稈及畜禽糞中對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育有害的物質(zhì)降低材料C/N比消除畜禽糞便和作物殘?jiān)幸追纸庑杂袡C(jī)物質(zhì)及作物生長(zhǎng)發(fā)育有害物質(zhì)畜禽糞便+木質(zhì)材料畜糞多高濃度的無(wú)機(jī)態(tài)；土壤處于還原狀態(tài)；畜禽糞便及木質(zhì)材料中作物生長(zhǎng)發(fā)育有害物質(zhì)消除畜禽糞便中易分解性有機(jī)物質(zhì)和作物生長(zhǎng)發(fā)育有害物質(zhì)木質(zhì)材料多木質(zhì)材料及畜禽糞便中作物生長(zhǎng)發(fā)育有害物質(zhì)；N素饑餓；土壤處于還原狀態(tài)消除作物生長(zhǎng)發(fā)育有害物質(zhì)降低C/N比消除木質(zhì)材料及畜禽糞便中易分解性有機(jī)物質(zhì)10/25/2023671．純畜禽糞便堆肥的腐熟

N含量高，C/N比較低，堆肥過(guò)程中有機(jī)物質(zhì)易于分解。因此，新鮮糞便或未經(jīng)腐熟的堆肥施入土壤后，因含N有機(jī)物質(zhì)的快速分解向土壤釋放大量的氨，高濃度氨影響作物的生長(zhǎng)。土壤中微生物獲得了大量易分解性有機(jī)物質(zhì)而快速繁殖，消耗了土壤中O2造成土壤局部缺氧出現(xiàn)還原條件。導(dǎo)致微生物對(duì)有機(jī)物的分解不徹底出現(xiàn)大量中間產(chǎn)物-小分子有機(jī)酸，其濃度過(guò)高影響種子的發(fā)芽或影響根系的生長(zhǎng)發(fā)育。因此，純畜糞的腐熟，可以將這些易分解性有機(jī)物，從而消除了因純畜糞在土壤中的快速分解而出現(xiàn)的不良現(xiàn)象。10/25/202368農(nóng)作物殘?bào)w屬較為柔軟的纖維質(zhì)材料，C/N比相對(duì)較高，但因含有較多的易被微生物所利用的碳水化合物，這些材料還是比較容易分解的。在牛糞與稻草混合堆肥處理25d（強(qiáng)制通風(fēng)，每周1次攪拌），稻草有機(jī)物質(zhì)分解率高達(dá)44.5%。如將這些作物殘?jiān)苯邮┤胪寥溃捎谖⑸锏拇罅吭鲋扯鴮?dǎo)致微生物從土壤中吸收N，出現(xiàn)微生物與作物爭(zhēng)N的現(xiàn)象，如果土壤中的速效N水平較低，作物生長(zhǎng)就會(huì)因N素不足出現(xiàn)“N素饑餓”的癥狀。稻草類的C/N比一般在50-70左右，麥類秸稈在70-100左右，當(dāng)它們與畜禽糞便的混合比例較高時(shí)，整個(gè)材料的C/N比就比較高，容易出現(xiàn)“N素饑餓”的可能性。2．畜禽糞便與作物殘?jiān)旌隙逊?0/25/2023692．畜禽糞便與作物殘?jiān)旌隙逊逝＜S與稻草、稻殼和鋸末混合堆肥時(shí)有機(jī)物分解率10/25/202370稻草和麥秸類材料中含有香草醛、安息香酸（對(duì)羥基苯甲酸酯）、阿魏酸、香豆酸等酚酸類物質(zhì)。另外，麥類秸稈等材料在分解過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生這類物質(zhì)。所以大量地將這些材料直接施入土壤就會(huì)對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生危害，而經(jīng)過(guò)堆肥化處理后這些酚類物質(zhì)的含量就會(huì)大大降低。10/25/202371作物殘?jiān)牧现蟹铀犷愇镔|(zhì)的含量（mg/kg）

作物材料及部位香草醛安息香酸阿魏酸香豆酸陸稻莖葉13316617924165根424217921842水稻莖葉949316673167根263518901883大麥莖葉392817201983根332916503000小麥莖葉53287291608根33332501539大麥莖葉堆肥（堆肥舍中堆積5個(gè)月）11942073510/25/202372如果堆肥化的條件較差，不管什么樣的材料在堆肥過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育有害的物質(zhì)。比如，以自然堆積方式進(jìn)行堆肥時(shí)，因通氣、攪拌等措施不當(dāng)導(dǎo)致堆肥內(nèi)部出現(xiàn)了嫌氣環(huán)境，就會(huì)產(chǎn)生比原材料中濃度還要高的低級(jí)脂肪酸和酚類物質(zhì)。四、腐熟過(guò)程的成份變化10/25/202373原材料好氣部分嫌氣部分腐熟堆肥臭氣惡臭堆肥臭惡臭堆肥臭低級(jí)脂肪酸21919901141052酚類物質(zhì)201tr1147-單位：mg/kg干物質(zhì)；tr：痕跡；—：未檢出用這一部分材料的水浸提液進(jìn)行蘿卜種子發(fā)芽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，種子發(fā)芽被強(qiáng)烈抑制，發(fā)芽率僅為21.3%。堆肥過(guò)程中低級(jí)脂肪酸與酚類物質(zhì)的消長(zhǎng)10/25/202374成分0周1周2周13周最初混合物好氣部分嫌氣部分水分%75.571.276.472.857.2全碳含量%46.445.245.543.641.6全N含量%0.991,0711.01,1871,321有機(jī)物%91.891.191.090.389.8BOD（mg/kg）36,82024,08032,13016,02011,000低級(jí)脂肪酸（mg/kg）2,19199011,41076052醋酸1,9309908,27076052丙酸84--1,370----異丁酸48--430----正丁酸10--690----異戊酸78--320----戊酸32--130----酚類（mg/kg）201tr1,147Nd--對(duì)羥基安息香酸21tr138Nd--香豆酸44tr34Nd--安息香酸136tr975Nd--種子發(fā)芽率%24.059.621.357.478.7堆肥過(guò)程中各成份含量的變化10/25/202375如果不采取適當(dāng)措施，自然堆積，嫌氣部分中這些有害物質(zhì)在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)都不會(huì)消失，如將這部分堆肥施入土壤后就會(huì)對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生較大的危害。采取通氣、攪拌等措施來(lái)促進(jìn)發(fā)酵，這些有害物質(zhì)便會(huì)很快消失。在這種情況下，盡管腐熟的目的主要是消除有機(jī)物分解過(guò)程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，但在堆肥的初期就將堆肥的條件調(diào)節(jié)至最適宜狀態(tài)，防止這些有害物質(zhì)的產(chǎn)生才是最為重要的。10/25/202376五、腐熟度的判定方法A.微生物活動(dòng)判定方法堆肥溫度變化BOD變化發(fā)酵菌活性測(cè)定氣量法（氣袋法）B.生物判定方法種子發(fā)芽試驗(yàn)幼苗試驗(yàn)蚯蚓試驗(yàn)法花粉管生長(zhǎng)法C.物理性狀判定方法顏色物理形態(tài)篩分法D.化學(xué)性狀判定法C/N比水浸提取物還原糖比例氨量檢測(cè)法硝酸根檢測(cè)法CODpH電導(dǎo)法值測(cè)定（EC）揮發(fā)性成分游離氨基酸陽(yáng)離子交換量法（CEC）E.腐殖物質(zhì)判定方法圓形濾紙法腐殖質(zhì)含量法沉淀物比率法F.綜合評(píng)分法評(píng)分法判定SCA值近紅外分光分析法10/25/2023771．堆肥溫度變化判斷法2．種子發(fā)芽試驗(yàn)法3．硝酸根檢測(cè)法4．評(píng)分法常用方法10/25/2023781．堆肥溫度變化判斷法牛糞堆肥化過(guò)程中溫度變化堆肥過(guò)程中，微生物分解有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生的熱量使堆肥內(nèi)部溫度升高，高溫階段可達(dá)60~70℃甚至80℃，隨后堆肥溫度逐漸下降。但經(jīng)過(guò)攪拌后溫度將再次上升，然后再下降。經(jīng)過(guò)幾次攪拌及溫度反復(fù)上升和下降后，堆肥材料中相對(duì)易分解有機(jī)物質(zhì)逐漸消失，以后即使再攪拌溫度也不再上升。攪拌10/25/202379方法：按1:20向一定量的堆肥中添加蒸餾水，以提取堆肥中的一些水溶性物質(zhì)。提取方法有:i.在室溫下振蕩30分鐘ii.在熱水中煮沸30分鐘iii.在60℃的水浴中加熱3個(gè)小時(shí)過(guò)濾后吸取浸提液10ml加入到鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，播種50粒蘿卜種子20℃恒溫下培養(yǎng)，對(duì)照發(fā)芽率達(dá)100%時(shí)調(diào)查處理中種子的發(fā)芽率，以此來(lái)判定是否存在有害物質(zhì)。這種方法在含鹽濃度高的堆肥提取液中（如雞糞堆肥），由于高濃度鹽分也影響種子發(fā)芽，所以在應(yīng)用中要注意這種情況。2．種子發(fā)芽試驗(yàn)法10/25/202380堆肥過(guò)程的前期，隨著有機(jī)物的降解產(chǎn)生大量的氨。堆肥進(jìn)入中后期，隨著堆肥溫度的降低一些硝化細(xì)菌逐漸把氨轉(zhuǎn)化為硝酸根，因此硝酸根是堆肥過(guò)程的后期常出現(xiàn)的一種產(chǎn)物。堆肥提取液中硝酸根的檢測(cè)可用硝酸試粉或硝酸紙法進(jìn)行，這種方法相對(duì)簡(jiǎn)便快速。3．硝酸根檢測(cè)法10/25/2023814．評(píng)分法顏色黃~黃褐色（2）；褐色（5）；黑褐色~黑色（10）形狀粘塊狀（2）；塊狀易散（5）；粉狀（10）臭氣糞尿臭明顯（2）；糞尿臭不十分明顯（5）；堆肥臭（10）水分用手使勁握從手指間能有水冒出，水分含量>70%（2）；用手使勁握從手指間能有少量水冒出，水分含量>60%（5）；用手使勁握從手指間沒(méi)有水冒出，水分含量<50%（10）堆肥中的最高溫度50℃以下(2)；50~60℃（10）；60~70℃（15）；70℃以上（20）堆肥期間純畜糞堆腐時(shí)間<15d（2）；15~25d（10）；>25d（20）與作物殘?jiān)旌隙逊识迅瘯r(shí)間<15d(2);150~30d(10)；>3d(20)與木質(zhì)材料混合堆肥堆腐時(shí)間<20d(2)；20d~40d(10)；>40d(20)翻動(dòng)次數(shù)2次以下（2）；3~6次（5）；7次以上（10）強(qiáng)制通氣無(wú)（0）；有（10）堆肥現(xiàn)場(chǎng)腐熟度的判定標(biāo)準(zhǔn)10/25/202382第一節(jié)堆肥原理及工藝流程第二節(jié)畜禽糞便高溫堆肥的優(yōu)越性第三節(jié)堆肥發(fā)酵的條件與調(diào)控第四節(jié)堆肥的腐熟第五節(jié)堆肥處理周期第六節(jié)堆肥原料及堆肥水分的測(cè)定