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堆肥制备
堆肥实用技术

堆肥实用技术

  一、堆肥工艺简介   有机肥发酵工艺是一个好氧微生物发酵工艺,该工艺可处理包括猪粪、牛粪、鸡粪、羊粪等养殖业废弃物及造纸工业废弃物、园林剪切物和污泥等,达到变废为宝的目的。该工艺提高堆温快,缩短堆肥发酵时间。处理后成品有机肥中的有益微生物数量高,产品外观颜色好,无臭,速效和全量养分高。   二、工艺设计原则   设计原则包括环保性、经济性、安全性、资源化和无害化;处理过程中对外界不排出废气、废水和废渣;畜禽粪便完全资源化,资源化有机肥产品达国家NY525—2002质量标准;有机肥料病虫卵去除率达99%以上;做到设备选配合理、使用可靠、效率高、节能、安全的要求,处理后有机肥产品可转化为可观的直接经济效益。;按照国家质量标准要求,进行工艺、土建、产品等项目的设计和生产,确保人员安全。   三、简易堆肥工艺说明   1、堆肥规模和设备   堆肥生产线包括简易发酵棚、小型粉碎机。   设计规模:年处理畜禽粪便等有机物料1000吨,年产有机料500吨。   2、简易堆肥工艺流程图   将畜禽粪便等有机物料进行简单预处理后,进入可避雨防风的简易发酵棚内调整堆肥物料C/N比、湿度、pH和堆高,然后加入能加速堆肥物料分解、促进堆肥发酵的有机肥发酵菌剂进行堆肥发酵;利用人工对堆肥进行翻捣,增强通气效果,利于微生物生长,调节翻抛的时间和次数控制堆肥温度,杀灭有害病菌和虫卵、促进有益微生物的生长及抑制有效养分的挥发,达到控制肥料产品质量的目的,最后通过分析检验保证产品符合国家标准的有机肥产品。   该工艺流程也适用于农户大棚蔬菜田间地头就近堆肥,但要求堆肥地面平整和具有一定的硬度以便翻倒,需要塑料薄膜的覆盖。   ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 简易堆肥工艺流程图   3、堆肥人工翻倒调控   控制C/N比在25:1~30:1、pH值在6.5~7.0,水分在55%左右、堆高在60~100厘米左右时起温快,发酵效果好,腐熟度好。   用合理翻倒频率控制堆肥通气量和温度,使堆肥进程效率加快,在垛温未达55℃之前,不进行翻垛,以便垛温能够快速升到55℃以上,但发酵物料的水分在60%以上时或发酵开始2天之后堆肥温度仍未达到50℃以上,则必须立即进行翻捣,以利增加垛中氧气含量,促进微生物快速生长,从而使发酵能够顺利进行。当垛温升到55℃以上时,不进行翻捣,进行连续三天的闷堆,以利杀死粪肠杆菌和蛔虫卵等有害病原微生物和虫卵,以后每两天翻捣一次,直到堆肥温度恒定,当温度超过70℃时,需立即进行翻捣,通过降温消除高温对微生物生长的抑制,从而促使大量中温菌的活动,加快堆肥的进程。随着发酵的进行,堆肥温度会自然降到30℃左右,水分降到20%左右,这时应停止翻垛,以结束发酵,整个发酵周期为15~20天。   翻垛过程中要做到调、匀、碎,其中,调就是把垛中原来上层部分与下层部分互调,以达到充分发酵的目的;匀就是对垛中原料混合还不均匀的部分,再次进行混匀工作;碎就是对在发酵过程中形成的块状发酵物进行破碎工作。   以上工艺调控适用于农户大棚蔬菜田间地头就近堆肥。   四、机械堆肥工艺说明   1、堆肥规模和设备   堆肥生产线包括发酵仓、翻抛机、铲车、粉碎机、过筛机、小推车、产品履带输送机等设备。   2、堆肥工艺和流程图   将畜禽粪便进行简单预处理后,进入堆肥发酵仓或塑料大棚发酵槽内调整堆肥物料C/N比、湿度、pH和堆高,然后加入能加速堆肥物料分解、促进堆肥发酵的有机肥发酵菌剂进行堆肥发酵;利用专用翻抛设备对堆肥进行翻捣,增强通气效果,利于微生物生长,调节翻抛的时间和次数控制堆肥温度,杀灭有害病菌和虫卵、促进有益微生物的生长及抑制有效养分的挥发,达到控制肥料产品质量的目的,最后通过分析检验保证产品符合国家标准的有机肥产品。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?  机械堆肥工艺流程图   3、堆肥机械翻倒调控   控制C/N比在25:1~30:1、pH值在6.5~7.0,水分在55%左右、堆高在100~120厘米左右时起温快,发酵效果好,腐熟度好。   用合理翻倒频率控制堆肥通气量和温度,使堆肥进程效率加快,在垛温未达55℃之前,不进行翻垛,以便垛温能够快速升到55℃以上,但发酵物料的水分在60%以上时或发酵开始2天之后堆肥温度仍未达到50℃以上,则必须立即进行翻捣,以利增加垛中氧气含量,促进微生物快速生长,从而使发酵能够顺利进行。当垛温升到55℃以上时,不进行翻捣,进行连续三天的闷堆,以利杀死粪肠杆菌和蛔虫卵等有害病原微生物和虫卵,以后每天机械翻捣一次。随着发酵的进行,堆肥温度会自然降到30℃左右,水分降到20%左右,这时应停止翻垛,以结束发酵,整个发酵周期为15~20天。   4、工艺设备   ⑴拱形发酵仓   拱形发酵仓示意图   每个发酵仓;仓长50-100m,宽6.0m,;物料堆肥发酵高度为1.2m左右。   年产4万吨有机肥拱形发酵仓   ⑵发酵翻抛机   发酵翻抛机广泛应适用于畜禽粪便、糟渣、农作物秸秆、污泥、城市垃圾等有机废弃物的发酵翻抛。一台翻抛机3~4小时可翻抛400~450立方米畜禽粪便,相当于50个工人手工翻捣的工作量,可供一个大棚内3~4个、长60~80米、宽1.9~2米、深1.3米的发酵槽工作。翻抛机在翻抛过程中,可使物料充分接触空气、为此补充了发酵过程所需的氧气。物料随着高温发酵的进行,要求水分逐步散逸,由于物料在翻抛时充分暴露在空中,可使水分多次迅速蒸发,在不需烘干的情况下可有效降低有机肥的水分含量。翻抛机在翻抛过程中,可实现物料拌和混、搅和碎、飞和扬,可实现不间断连续生产,每翻抛一次就可出一批成品,进一批原料。 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 履带式发酵翻抛机? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?移动式发酵翻抛机   ⑶粉碎机和过筛机?   发酵腐熟堆肥需用粉碎机将成块的堆肥进行粉碎,方面包装和肥料的应用,对于不能粉碎的物料又影响外观的物料需要用过筛机进行过筛。
有机肥料概述

有机肥料概述

  一、有机肥料基本概念   1、什么是有机肥料   在自然条件或人工控制下,在一定的水分、C/N比(是微生物生长所需的营养比例搭配)、氧气和温度,有机固体废物(畜禽粪便、农作物物秸秆等或它们的混合物)通过微生物的发酵经腐熟后转变而成的一种可作为基肥使用的肥料。   2、什么是微生物   微生物其实大家非常熟悉,像家里发面的酵母以及造粮食酒加的酵母都是微生物,它们是一种人类眼睛看不到的需放大上千倍才能看得见的活生命体。它们的作用是把畜禽粪便等有机物料当成它们的食物,在吃有机物料的过程中,自己吸收了营养得到了成长,而且还把有机物料中对农作物有益的营养成份和热量也释放了出来,并最终形成稳定的腐殖酸等物质即是质量非常好的有机肥料,热量积累到一定程度后,可以杀死畜禽粪便中的病虫卵。为了达到快速分解畜禽粪便的目的,可以人为加入能够快速分解物料的微生物,这就是通常所说的有机肥发酵菌剂,有机肥发酵菌剂将在后面章节具体叙述。   3、什么是水分   水分的含义一听就明白,在这里要讲明白的是为什么水分这么重要,我们都知道,从养猪场或养牛场出来的粪便水分都非常大,水分太大,影响氧气进入到畜禽粪便中,最终也就会影响有机肥的质量,氧气的重要性后面会提到。有机肥发酵一般要求含水量在55%~60%,也就是用手一抓能成团,放手掉地上后能散即可?刂扑值陌旆ㄓ性诜嘀屑尤敕浅8傻奈锪希缬衩捉铡⒙蠼盏鹊龋饪梢愿莞骷腋骰У那榭龆ā   4、什么是C/N比   C/N比是微生物生长所必须的两种最主要营养物质含量的比例,比例一般在25~30:1之间,C/N比过高,微生物得不到快速生长,畜禽粪便堆肥发酵速度变慢,C/N比过低,肥料中的N元素过剩,堆肥过程中易损失,降低肥效。在生产过程中,可以通过人为控制粪肥中的C/N比,来获得好的有机肥料,如在堆肥加入含C量高的农作物秸秆可以提高C/N比,加入含N元素高的尿素可以降低C/N比。   表2-1 几种主要农作物秸秆的C、N含量和C/N比   5、氧气的重要性   微生物和人一样也需要呼吸空气才能生长,才能很好地腐熟畜禽粪便,如微生物得不到充足的氧气,就会影响有机肥料的质量,因此,氧气的重要性决定了在有机肥的生产中必须想方设法供足氧气,如通过人工翻捣或机械翻捣即可。   6、温度的重要性   温度的高低反映了堆肥发酵效果的好坏,首先温度高说明微生物在发酵时产生了大量的热量,表示微生物生长活跃,发酵畜禽粪便效果好;其次温度高,能够杀死粪肥中的病虫卵,提高有机肥料的质量。   二、传统有机肥和精制有机肥的区别   1、概念上的区别   传统有机肥:就是大家通常所说的厩肥(农家肥)或普通堆肥。厩肥是由家禽粪尿、垫料、剩余饲料等混合基质堆积并经微生物作用而成的农家肥料,新鲜厩肥一般需经堆积腐熟后才能使用;普通堆肥即是把畜禽粪便、杂草、落叶、秸秆、泥土等堆积起来,在自然条件下通过嫌气分解而成的肥料,普通堆肥过程有机质分解缓慢,腐熟时间长。   精制有机肥:就是能在市面上买到的带有包装的有机肥料,经高温发酵制成的堆肥。高温堆肥与普通堆肥的区别,在于保证通气良好,同时更好地控制碳氮比、湿度、酸碱度等,促使好气性微生物进行高温(60℃)发酵活动,有明显的高温阶段,一般在60℃~70℃,并常用人工方法接种高温纤维分解菌。这种堆肥腐熟分解快,堆制时间短,且温度高,对消灭某些病原菌、虫卵、杂草种子等效果好。   2、生产技术上的区别   传统有机肥:将有机物料堆成垛,然后在自然条件下发酵或沤制得到的有机肥料,如农民朋友所说的厩肥,在发酵过程中基本上没有人为控制,即对发酵不管不顾。   精制有机肥:是在人的控制下发酵生产得到的有机肥料,人的控制可以表现以下几方面:首先人为控制水分:如在很湿的猪粪中加入风干的麦秸或玉米秸等物质,即调节了水分;其次调节C/N比;第三,控制氧气:如通过人工或者机械对粪肥进行翻捣来调节粪肥中的氧气含量,从而达到快速发酵的目的。   3、生产周期上的区别   传统有机肥的生产需要经过至少半年以上的沤制才能得到质量相对合格的有机肥;精制有机肥的生产周期为15—20天,和季节的温度有关,冬天时间久一点。   4、质量上的区别   传统有机肥:由于发酵工艺很难达到高温,所以传统有机肥带有大量的病菌和虫卵,施入到地里后容易造成病虫害,增加了购买农药的成本,也增加了蔬菜的农药残留;传统有机肥很难完全腐熟,施入到地里后容易烧苗;传统有机肥仍具有刺激的臭味,不便于操作,也对身体不利。   精制有机肥:商品有机肥克服了传统有机肥的所有缺点,因此在质量上远远好于传统有机肥,具有完全腐熟、无病菌和虫卵、无臭,养分比传统有机肥高,增加农产品品质和收入等优点。   5、厌氧与好氧发酵的区别   传统有机肥,发酵是无氧状态,不需要翻倒。精制有机肥,发酵为需氧状态,需要人工翻倒或机械翻倒供氧。   三、 精制有机肥的优势与不足   1、精制有机肥的优势   肥效好,腐熟后,肥料中的养分释放了出来,容易被作物吸收,起效快;肥效持久,营养元素全面,能提供农作物生长所需的常量和微量元素,增加土壤有机质含量,促进土壤团粒结构的形成,增强土壤保水、保肥、通气能力;能促进土壤微生物繁殖,增加土壤中微生物的种类、数量,加速养分在土壤中的分解、积累;能活化土壤养分,增加和更新土壤有机质,结合、固定速效化肥的有效成分,提高化肥利用率,减少化肥的淋溶损失,避免对环境的污染,保护生态;活跃土壤中微生物的新陈代谢,以降解土壤中的有毒物质,使土地保持活力;便于操作,肥料腐熟后没有了刺鼻的臭味,方面运输和在大棚里工作;腐熟肥料施入到地里后,不再进行发酵产热产气,防止了烧苗;无害化彻底,有害病菌和虫卵(大肠杆菌值、蛔虫卵死亡率达国标)全部被杀死,施用后作物病虫害大大减少,降低了农药成本,提高了农产品品质(减少了农药残留),增加了收入;畜禽粪便既是肥源,又是污染源,充分利用有机肥料,是变废为宝、提高环境质量的有效措施。实践证明,增施有机肥料是培肥土壤、提高地力的一项有效措施。   2、精制有机肥的不足   与化肥相比,精制有机肥的不足之处在于:有效成分低,肥料用量大、供肥强度弱、肥效释放慢、不易满足作物不同发育阶段对养分的要求;堆制费工费时,体积大,不便运输;不便于采用机械施肥,人工施肥也费工费时,劳动强度大,效率低。因此,通常需要和速效性的化肥配合施用。
 堆肥概述

堆肥概述

  一、堆肥概念及历史   堆肥是在人工控制的好氧条件下,在一定水分、C/N和通风条件下,通过微生物的发酵作用,将对环境有潜在危害的有机质转变为无害的有机肥料的过程。在这种过程中,有机物由不稳定状态转化为稳定的腐殖质物质。这一过程的产物称为堆肥产品。   堆肥化过程是地球表面生态过程中的一部分,并在不断地发挥着重要的作用,如可使地表面残留的枯枝落叶、杂草、树皮和其他半固体的有机物分解后再进一步参与到物质和能量的循环中去。   堆肥技术虽然是近几十年才发展起来的科学技术,但原始的堆肥方式很早就出现了,在几百年的历史进程中,农民们一直将这种办法用于制造土壤有机肥料。如将人粪尿、不能食用的烂叶子、动物粪便、废物垃圾等经堆肥化转化为肥料。我国自古以来就有成熟的积肥制肥工艺。如在《齐民要术》和《农书》等古代著作中都对粪肥的积制进行了阐述。因此,我国农民从古至今就有积肥制肥的传统,非常重视有机肥对土壤的培肥作用。   二、堆肥的科学道理   根据有机物料堆肥过程中需不需要供氧气,可以把畜禽粪便等有机物料堆肥分为好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥是在堆肥通风通气条件下,有氧气存在时进行的堆肥过程,堆肥堆温高,一般在55~65℃,有时高达80℃,故也叫高温堆肥。后者是堆肥过程中不通风通气,没有氧气供应的一种堆肥方式。厌氧堆肥所需时间较长,且受自然条件影响较大,该工艺一般用于产沼气。   1、好氧堆肥(又称高温堆肥)   好氧堆肥是在有氧气的条件下,依靠需要氧气的微生物进行腐熟。在堆肥过程中,需氧微生物通过自身繁殖生长需要,在对畜禽粪便、厨余垃圾等有机物料进行消化,获得微生物生长繁殖动所需要的能量和营养的同时,使畜有机物料得到了腐熟。(见图2-1)   图2-1 堆肥过程   堆肥过程一般分为三个阶段,即升温阶段、高温阶段和降温阶段。每个阶段拥有不同的细菌、放线菌、真菌和原生动物。在每个阶段,微生物利用有机物料和阶段消化物作为食物和能量的来源,直到稳定腐殖质的形成为止。在转化和利用有机物料过程中会形成大量的热量,使堆温迅速上升,达到60~70℃。一般来讲,堆肥温度在60℃以上保持3天以上,就可杀死粪便中的寄生虫(卵)、病原微生物和杂草种子,达到无害化的目的(见表2-3)。这时,腐殖质开始形成,堆肥物质进入“稳定状态”。经过高温阶段后,堆肥中的需氧量就逐渐减少。这时的温度持续下降,微生物分解有机物使堆肥完成腐熟。   表2-3几种常见病菌与寄生虫的死亡温度   2.厌氧堆肥原理   厌氧堆肥是在没有氧气的条件下,通过不需要氧气的微生物(主要是厌氧菌)的分解来进行堆肥的腐熟,经历两个阶段:酸性和碱性发酵阶段。分解初期,微生物活动中的分解产物是酸性物质,在这一阶段,有机酸大量积累,pH值逐渐下降,另一群统称为甲烷细菌的微生物开始分解有机酸和醇,产物主要是甲烷和二氧化碳。随着甲烷细菌的繁殖,有机酸迅速分解,pH值迅速上升,这一阶段的分解叫碱性发酵阶段。   3、堆肥腐熟度及判断指标   腐熟度就是堆肥腐熟的程度,即堆肥中的有机质经过矿化、腐殖化过程最后达到稳定的程度。腐熟度作为衡量堆肥产品的质量指标早就被提出,它的基本含义是:通过微生物的作用,堆肥的产品要达到稳定化、无害化,不对环境产生不良影响;堆肥产品的使用不影响作物的生长和土壤耕作能力。   未腐熟的堆肥施入土壤后,能引起微生物的剧烈活动导致氧的缺乏,从而导致厌氧环境,还会产生大量的有害成分,这些物质会严重毒害植物的根系,影响作物的正常生长,未腐熟的堆肥散发的臭味给利用带来了很大不便。   多年来,国内外许多研究人员对腐熟度进行过多种研究和探讨,提出了许多评判堆肥腐熟程度的标准,下面从物理学、化学和生物学各举几个评价指标供参考。   ⑴物理学评价指标   物理学指标随堆肥过程的变化比较直观,易于监测,常用以定性描述堆肥过程所处的状态,但不易定量说明堆肥的腐熟程度。   表2-4 堆肥腐熟度评价的物理学指标   ⑵化学评价指标   由于物理指标只能直观反映堆肥过程,所以常通过分析堆肥过程中堆料的化学成分或性质的变化以评价堆肥腐熟度。   表2-5 堆肥腐熟度评价的化学指标   ⑶生物学评价指标   堆料中微生物的活性变化及堆肥对植物生长的影响用以评价堆肥腐熟度,这些指标主要有呼吸作用、生物活性及种子发芽率等。   表2-6 堆肥腐熟度评价的生物学指标   物理学指标易于监测,用以定性描述堆肥过程所处的状态;化学方法提供堆肥的基础数据,其中水溶性有机化合物的分析及C/N最为常用。生物学指标能够综合反映堆肥的实用性,一般用于判断堆肥的稳定性。其中呼吸作用是较为成熟的评估堆肥稳定性的方法。发芽指数的测定较为快速、简便,一般只用于评估堆肥的腐熟性。生物学指标测定耗时较长,工作量较大,很少单独用于判断堆肥腐熟度。正确评价腐熟度是一个复杂问题,一些评价参数的确定还存在争议。采用多种分析方法测定多个指标,然后根据这些指标综合分析堆肥的腐熟情况,将化学指标与生物学指标结合起来用以评价腐熟度是目前最为常用的方法。
堆肥添加剂

堆肥添加剂

  添加剂是为了加快堆肥进程或提高堆肥产品质量在堆肥中加入的微生物、有机或无机物质   一、有机肥发酵菌剂   有机肥发酵菌剂就是一种具有分解纤维素能加速各种有机物料(包括农作物秸秆、畜禽粪便、生活垃圾及城市污泥等)分解、腐熟的微生物活体制剂。   前面章节中解释了什么叫微生物以及它的作用,讲到有机物料的堆肥发酵是靠微生物来进行的,没有了微生物,堆肥肯定发酵不起来,因此有机肥发酵菌剂也可以理解为是人们从自然界中特意筛选出来的专门腐熟有机物料的微生物。形象的说就是有机肥发酵菌剂中的微生物是人们特意挑出来的,它们特别喜欢吃有机物料,一碰到它们,就大口大口的把它们咬碎,咬碎的同时,把作物需要的养分释放了出来,同时把一些臭的物质消化掉变成气体跑掉,而畜禽粪便等有机物料就变成了无臭便于运输和使用的腐熟有机肥料。   有机肥发酵菌剂使用方法:将不少于10方的畜禽粪堆置于硬质平地或发酵棚内,用秸秆等物料控制湿度在手抓成团、手松团散的状态,加入1%(重量比)的有机肥发酵菌剂后,人工或机械翻倒使有机物料、辅料和菌剂混匀发酵,堆高控制在80~100公分为宜,堆温达55℃时,连续三天闷堆灭病虫卵,之后每两天翻堆一次,翻堆做到调、匀和碎,堆温恒定后发酵结束,成品即是腐熟有机肥,周期15~20天。   二、农作物秸秆   当堆肥原料含水多以及C/N比低时,会造成堆肥通气性差和养分比例失调,这时需要加入一些干性的经粉碎的农作物秸秆(稻草、麦秸和玉米秸等)来调节有机物料的水分和养分,以适应堆肥中微生物更好的生长,从而促进堆肥更好更快的腐熟。当然,除了加入农作物秸秆,还可以加入锯末、麸皮等有机物质。   三、尿素   当堆肥原料C/N(适宜比例25-30:1)比过高,即N含量低(C/N>30:1)时,因氮素养分太低,微生物的生长会受到影响,堆肥发酵进程自然会受到抑制,因此,在堆肥过程中需要加入含氮素的原料进行C/N比的调节,比如尿素,一般每吨物料里加入5公斤的尿素,当然,也可以加入含氮素成分高的提取完油后的花生饼、豆饼、豆粕粉等原料进行C/N比的调节。   四、草炭   草炭又称泥炭或称泥煤,由未完全分解的植物残体和完全腐殖化的腐殖质以及矿物质组成。草炭是沼泽的特有产物,沼泽地表由于过湿或薄层积水,大量的成炭植物残体,在厌氧微生物作用下不能得到彻底分解,而逐渐累积并泥炭化,形成了泥炭层厚度不一的泥炭地。   草炭在堆肥过程中可以提高堆肥中的有机质尤其是腐殖酸的含量,还可以改变堆肥产品的颜色,利于销售。
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