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EM菌堆肥技術(shù)原理及使用方法
一、堆肥原理及作用機理
    堆肥化(Composting)就是在控制條件下,利用細菌、放線苗、真菌等微生物降解作用,在一定的溫度、濕度、碳氮比等條件下,促進來源于生物的有機廢物發(fā)生生物穩(wěn)定作用,使可被生物降解的有機物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物化學(xué)過程,達到消除病原菌,減輕臭味,無害化、資源化利用的目的。
    堆肥處理一般分好氧和厭氧堆肥兩種,從環(huán)境、衛(wèi)生、成本等角度分析,好氧發(fā)酵的優(yōu)勢比較明顯。
1、好氧堆肥工藝的原理及過程控制參數(shù)
1)工藝原理
    好氧堆肥是在有氧條件下,好氧細菌對廢物進行吸收、氧化、分解。微生物通過自身的生命活動,把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物,同時釋放出可供微生物生長活動所需的能量,而另一部分有機物則被合成新的細胞質(zhì),使微生物不斷生長繁殖,產(chǎn)生出更多的生物體的過程。在有機物生化降解的同時,伴有熱量產(chǎn)生,因堆肥工藝中該熱能不會全部散發(fā)到環(huán)境中,就必然造成堆肥物料的溫度升高,這樣就會使一些不耐高溫的微生物死亡,耐高溫的細菌快速繁殖。生態(tài)動力學(xué)表明,好氧分解中發(fā)揮主要作用的是菌體碩大、性能活潑的嗜熱細菌群。該菌群在大量氧分子存在下將有機物氧化分解,同時釋放出大量的能量。好氧堆肥過程應(yīng)伴隨著兩次升溫,將其分成三個階段:起始階段、高溫階段和熟化階段。
    起始階段:不耐高溫的細菌分解有機物中易降解的碳水化合物、脂肪等,同時放出熱量使溫度上升,溫度可達15~40
℃。
  高溫階段:耐高溫細菌迅速繁殖,在有氧條件下,大部分較難降解的蛋白質(zhì)、纖維等繼續(xù)被氧化分解,同時放出大量熱能,使溫度上升至60~70
℃。當有機物基本降解完,嗜熱菌因缺乏養(yǎng)料而停止生長,產(chǎn)熱隨之停止。堆肥的溫度逐漸下降,當溫度穩(wěn)定在40℃,堆肥基本達到穩(wěn)定,形成腐殖質(zhì)。
  熟化階段:冷卻后的堆肥,一些新的微生物借助殘余有機物(包括死后的細菌殘體)而生長,將堆肥過程最終完成。
(2)好氧堆肥的控制參數(shù)
  機械化好氧堆肥過程的關(guān)鍵,就是如何選擇和控制堆肥條件,促使微生物降解的過程能快速順利進行,一般來說好氧堆肥要求控制的參數(shù)有:
供氧量
  對于好氧堆肥而言,氧氣是微生物賴以生存的物質(zhì)條件,供氧不足會造成大量微生物死亡,使分解速度減慢;但供冷空氣量過大又會使溫度降低,尤其不利于耐高溫菌的氧化分解過程,因此供氧量要適當,一般為0.1~0.2m3/m3.min,供氧方式是靠強制通風(fēng),因此保持物料間一定的空隙率很重要,物料顆粒太大使空隙率減小,顆粒太小其結(jié)構(gòu)強度小,一旦受壓會發(fā)生傾塌壓縮而導(dǎo)致實際空隙減小。因此顆粒大小要適當,可視物料組成性質(zhì)而定。
含水率
  在堆肥工藝中,堆肥原料的含水率對發(fā)酵過程影響很大,水的作用一是溶解有機物,參與微生物的新陳代謝;二是可以調(diào)節(jié)堆肥溫度,當溫度過高時可通過水分的蒸發(fā),帶走一部分熱量。水分太低妨礙微生物的繁殖,使分解速度緩慢,甚至導(dǎo)致分解反應(yīng)停止。水分過高則會導(dǎo)致原料內(nèi)部空隙被水充滿,使空氣量減少,造成向有機物供氧不足,形成厭氧狀態(tài)。同時因過多的水分蒸發(fā),而帶走大部分熱量,使堆肥過程達不到要求的高溫階段,抑制了高溫菌的降解活性,最終影響堆肥的效果。實踐證明堆肥原料的水分在50~60%為宜。
碳氮比
  有機物被微生物分解的速度隨碳氮比變化,微生物自身的碳氮比約為4~30,因此用作其營養(yǎng)的有機物的碳氮比最好也在該范圍內(nèi),當碳氮比在10~25時,有機物被生物分解速度最大。如果碳氮比過高,堆肥成品的比值也過高,即出現(xiàn)“氮饑餓”狀態(tài),施于土壤后,會奪取土壤中的氮,而影響作物生長。堆肥過程適宜的碳氮比應(yīng)為20~30。
碳磷比
  磷對微生物的生長也有很大影響,城市污水處理廠的污泥含有豐富的磷,可滿足微生物生長的需要,堆肥原料適宜的碳磷比為75~150。
PH
  PH值是微生物生長的重要條件,在堆肥初期,由于酸性細菌的作用,PH值降到5.5~6.0,使堆肥物料呈酸性,而后由于以酸性物為養(yǎng)料細菌的生長和繁殖,會使PH值上升,堆肥過程結(jié)束后物料的PH值上升到8.5~9.0。
二、快速堆肥
  快速堆肥主要是在堆肥原料中接種一些微生物菌種,加快發(fā)酵進程,—般發(fā)酵周期為2~3周。
百益寶EM菌是從自然界中篩選出來細菌,經(jīng)特殊工藝復(fù)壯而成,通過微生物菌作用,一方面可以降解有機廢棄物料中的粗蛋白、纖維素、木質(zhì)素及糖類,產(chǎn)生易利用的無機態(tài)養(yǎng)分及腐殖質(zhì)等,從而提高速效養(yǎng)分的含量,有利于作物的吸收利用;另一方面,隨著百益寶EM菌在堆肥過程中的繁殖可以逐步有效地抑制腐敗菌的生長,既減輕了腐敗物質(zhì)的產(chǎn)生及其環(huán)境臭味問題,又可以抑制這些有害菌進入土壤后引發(fā)土傳病害問題。
1、堆肥原料
  凡作物秸稈、畜禽糞便、生活垃圾以及食品、制藥行業(yè)副產(chǎn)品或下腳料等—切有機廢棄物均可用作堆肥原料。用戶可依據(jù)各種原材料所含氮(N)、五氧化二磷(P2O5)、氧化鉀(K2 O),有機質(zhì)成分和所要制作肥料的要求來進行選擇、搭配。
2、百益寶EM菌原液用量
  將5-10公斤百益寶EM原液,加入100公斤水稀釋,均勻潑灑于5m3的肥料堆上,并且攪透,拌均勻,第一次堆肥時使用1次,以后添肥時再使用1次。
3、發(fā)酵過程
配料
  將百益寶EM原液均勻潑灑在原材料上,并充分翻攪(用攪拌機最好)均勻。物料水分一般應(yīng)控制在50-60%,碳/氮(C/N)比調(diào)節(jié)到25-30:1,PH值呈中性或弱堿性。
注意:水應(yīng)是不帶消毒劑如漂白粉的水,如自來水應(yīng)該先在陽光下放置60分鐘再使用。
4、發(fā)酵
  發(fā)酵時,應(yīng)視原料的組成確定料堆的形狀和大小。當原料組成以作物秸稈為主時,物料應(yīng)呈梯形堆積發(fā)酵,堆高150cm左右,料堆底部寬200cm以上,長度不限;當原料組成以畜禽糞便或其它有機養(yǎng)分較高、粒徑較小以下的物料為主時,應(yīng)將物料堆成條狀山形或梯形進行發(fā)酵。如堆成條狀山形,堆高一般不超過80cm,底部寬約120-150cm,長度不限;如堆成梯形,堆高一般不超過50cm,長寬不限。物料堆好后,可蓋上塑料布,并用草簾等適當遮光。
  發(fā)酵過程中,應(yīng)觀察物料溫度變化,當溫度升至60℃以上后,秸稈類物料每5~7天翻堆一次,其它類物料每2~3天翻堆一次,連續(xù)翻堆3~4次。
  正常狀況下,發(fā)酵24小時后,物料臭味如采用畜禽糞便時應(yīng)消失,發(fā)酵至第三天時,應(yīng)有較濃的發(fā)酵味道。
發(fā)酵完成后,將物料均勻散開,一天后粉碎過篩。產(chǎn)品或直接包裝或作為有機物料用作加工有機復(fù)合肥。
5、堆肥標準
定性標準
  定性標準主要是根據(jù)生產(chǎn)過程的表觀性狀對產(chǎn)品的質(zhì)量進行判斷。
①溫度上升是否正常;發(fā)酵正常下,堆體溫度應(yīng)有逐漸升高的變化曲線。
②氣味。發(fā)酵正常時,畜禽糞便臭味應(yīng)在24小時開始消失,隨著發(fā)酵過程的正常進行,逐步出現(xiàn)酒曲味;
③物料含水量下降到30%左右;
④秸稈類物料用手輕捏即碎。
定量標準
  主要是對產(chǎn)品的各項理化指標進行檢測(可參考堆肥標準以及國家有機肥行業(yè)標準,或企業(yè)自行根據(jù)產(chǎn)品類型制定)。
6、堆肥生產(chǎn)中常見問題的判斷及處理
⑴不升溫
原因:水分過大或過小;   處理方法:調(diào)節(jié)水分。
⑵升溫后溫度即刻下降
原因:原料中有機氮含量過低;   處理方法:應(yīng)補充含氮量豐富的有機物料。
⑶發(fā)酵過程中,畜禽糞便臭味漸濃
原因:畜禽糞便原料細度過大,導(dǎo)致水分調(diào)節(jié)不勻。處理方法:降低畜禽糞便原料細度。
⑷發(fā)酵后氨味漸濃
原因:物料水分偏大,發(fā)酵時間偏長。    處理方法:立即干燥。
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