地面堆置和槽式配套发酵生产有机肥的机理及工程技术.doc

地面堆置和槽式配套发酵生产有机肥的机理及工程技术槽式发酵有升温慢，生产周期长，成本高和肥料干燥难等问题，致使在不到三年的时间里，绝大部分槽子都闲置甚至垮掉了。针对这种情况，我们对槽式发酵生产有机肥提出了配套技术。即：前期平地堆置发酵，激活菌种和降低水分；中期槽内发酵加速鸡粪腐熟；后期造粒二次通风发酵后熟与干燥。本技术先是在赵县了进行培训，经在部分厂家实施取得了较好的效果。这种做法推而广之，适用于含水量较大的其他有机废弃物，如各种畜禽粪便，工农业糟渣（如糖厂滤泥）、生活污水厂污泥等的发酵工程，特别是那些依靠平面堆置发酵场地不足，或已建成的槽式发酵有机肥厂。这一技术的机理及做法进一步说明如下： 一、前期堆置发酵降低水分和激活菌种。 含水量高的粘稠原料入槽，槽中暴气系统难以发挥效能，处在厌氧条件下，造成升温困难，致使生产厂家在露地堆放进行晾晒，等含水量降下再入槽发酵。这种做法造成作业场污染，或水分太低不适和发酵条件。实践证明，物料 入槽前在堆放场拌上菌种堆置发酵，可减少污染，激活菌种，适当降低水份，为入槽发酵打下基础。做法如下： 1. 首先将物料堆置成条垛。堆的高、宽及堆的间隔应适宜操作。 2. 按比例把菌种和辅料撒在物料表面。 3. 采用专用翻堆机翻抛，切不要压实。也不可用塑料布等做密封性覆盖。 4. 当温度上升到3540，说明菌种已生长繁殖，如果温度达不到可以再翻堆一次即可。温度升高后，待水分含量已降到45%左右，入槽进行高温发酵。 前期堆置发酵的好处。 1. 减少污染。原料运到堆置场立刻拌菌发酵，很快消除恶臭气，防止蝇蛆滋生，减少二次污染。 2. 水分蒸发快，为槽内发酵打下基础。 堆置发酵，是处在好氧发酵，起温快。因是堆置成梯形堆，三面蒸发水分，水分蒸发快。 3. 前期堆置发酵缩短了槽内发酵周期。通过堆置发酵，微生物正处在对数生长旺盛期，以极快的速度生长繁殖，代谢能力强，呼吸作用强。下槽后，缩短了微生物生长的缓慢期（或者根本没有缓慢期）。通过发酵菌量提高，一般可达12亿克，也产生了足够的生物酶。这一切为槽内的物质转化打下了基础。 二、中期槽内发酵加快了堆肥腐熟。 经过前期发酵入槽的物料，第二天温度可达50以上。基本上不受季节的限制。一般34天即可出槽。但在管理中应注意以下问题。 （一）定时搅拌，是提高温度、加快腐熟的关键。 槽内发酵鸡粪用槽式翻堆机每日搅拌一次，不必多次搅拌。利用微生物发酵生产有机肥，实质是利用微生物的呼吸热和微生物产生的酶腐熟物料的。好氧微生物呼吸能量大，环境温度提高快。好氧微生物、厌氧微生物和兼厌氧微生物都产生生物酶。因此，槽式微生物发酵肥料，是通过机械搅拌，以好氧微生物为主放出大量呼吸热和代谢大量的酶，同时也有厌氧和兼厌氧微生物参加产生多种酶，酶在一定的温度范围内分解物质，转化物质向有益物质方面转化，消除臭味。以达到腐熟成为优质的肥料。只有在好氧的条件下才产生大量的热，温度才升高。因为微生物分为三个呼吸类型，即：好氧呼吸微生物、厌氧呼吸微生物和兼厌氧呼吸微生物。温度为了搞好有机废弃物无害化处理和资源化利用，根据2003年石家庄市鸡粪综合治理三年规划，石家庄市所辖各县（市）利用微生物发提高主要靠好氧微生物。好氧和厌氧微生物在同等条件下的比较： 好氧微生物以葡萄糖为呼吸基质： 葡萄糖+氧气二氧化碳+水+686大卡（能量） 厌氧微生物以葡萄糖为呼吸基质： 葡萄糖+氧气中间产物+22.5大卡（能量） 由此可见，发酵温度主要来自好氧微生物。因此，槽内发酵需定时搅拌，才能提高温度。物料的腐熟，主要是由酶完成的，酶是由微生物产生的，酶的分解作用，必须在一定的温度范围内进行。实行定时搅拌，槽内温度变化由低温高温低温高温变化的。一般是3540556535变化的。微生物分低温微生物、中温微生物、高温微生物。开始由中温好氧微生物生长繁殖。通过呼吸作用产生大量的热，使环境温度升高，高温微生物生长活动随着时间的延长，氧气的减少，受到抑制，温度下降。通过再次搅拌，温度暂时下降到最低值，但这时中温微生物又开始活动，温度升高，高温微生物再次活动。 机械搅拌为好氧微生物创造了生长繁殖条件，好氧微生物利用氧气也为厌氧微生物和兼厌氧微生物创造了条件。通过搅拌物料松散，处在好氧条件，随着好氧微生物对环境氧气的利用，氧气在减少，厌氧微生物也开始活动，兼厌氧微生物在有氧和无氧条件下都能繁殖生长。实际通过搅拌和微生物活动使物料处在好氧厌氧好氧，使不同呼吸类型的微生物在发酵槽中生长繁殖并产生大量呼吸热和多种酶，该发酵过程本身就是复合微生物进行微生态发酵和复杂的生化变化过程。 （二）槽内发酵控制温度是提高腐熟质量的关键。 控制温度的主要措施是通过搅拌和通风。发酵最佳温度是5565。有人认为温度越高越好，这是错误的认识，因为温度过高，会造成氨在没有硝化而做为气体跑掉，损失了氮素，因而温度不可太高。有人认为起温越快越好，这也是错误的。如前所述，在发酵剂的菌种中有中温和高温菌种组成，如果菌种搭配不合理，中温微生物还没有形成芽孢和孢子（耐高温）很快进入高温阶段的发酵，会造成大量的中温微生物的死亡。这样，中温微生物产生的酶群少或者没有。会影响肥料腐熟的质量。生物酶主要是中温微生物产生的。最好中温阶段（3045）23天后再升高到5565为好。所以前期发酵为中温阶段，入槽后进入高温阶段，对成肥有好处。因为中温微生物经23天基本形成芽孢和孢子，再进入高温阶段，这时芽孢和孢子处在休眠期，使之不死亡。 发酵槽产氨的根本原因，一是高温，这在前面已经说过。二是厌氧发酵。其变化为：原料粗蛋白在蛋白酶的作用下，生成多肽和二肽，再进一步水解为氨基酸，氨基酸再氧化、还原、水解的作用下脱氨。如果在好氧条件下蛋白质分解为NH3、CO2、H2S和无机盐。如果在厌氧条件下，除产生NH3、H2S外，还可形成吲哚、酚类、醇类、胺类以及有机酸等多种化合物，具有腐臭味，称为腐败。因此，后期搅拌、通气更为重要，促使氨化和硝化。再应说明一点，如果氮以硝酸状态存在时，不进行通风干燥还会反硝化作用，造成氮气跑掉，养分的损失。 三、后期造粒二次通风发酵后熟与干燥。 槽内发酵34天，含水量3540%左右可进行造粒。之后进行二次通风发酵造粒时可适当添加化学成分，提高肥料的肥分。造粒通风发酵优点很多。 1. 由于在颗粒状态加通