好氧堆肥详解
好氧堆肥原理:有氧条件下,利用好氧微生物的生命代谢作用—氧化、还原、合成等过程对有机固体废弃物进行生物降解和生物合成。好氧堆肥物料必须充分接触空气,使得酵母菌、时霉菌、芽孢杆菌等好氧微生物参与活动,剧烈时堆温最高可以达70度的堆肥方式;一般来说,好氧堆肥更加适合难降解(粗纤维含量高)的物料或一些固体废弃物的大规模消解,好氧堆肥有有机物降解速率快且彻底、腐熟时间短、无害化程度高、无中间产物和臭味、环境条件好和堆肥产品肥效高等优点,但缺点是养分损失(尤其是氮)较大,施用后的微生物效应即土壤改良作用欠佳。例如养鸡的菜友使用EM后的菌群结构发生变化,好氧菌群主导作用后,可在最短时间内达到无害化处理、达到变废为宝的目的。大大地降低了臭味,又为鸡的健康生长,提供了最适宜的生态环境。
影响厨余垃圾的好氧堆肥因素:影响好氧发酵的因素主要是有机质含量、湿度(含水率)、碳氮比、堆肥过程的氧浓度、温度与pH值。供氧、 堆料含水率、温度是最主要的发酵条件。欲使一次发酵如期顺利完成,必须调整好上述影响发酵的因素。
好氧堆肥有机物含量:厨余垃圾适于堆肥的有机物含量50%为佳。当有机物含量低于20%时,因不能提供足够营养产能,供嗜热菌繁殖,则难以维持高温发酵;但若有机物含量高于80%,则堆肥过程需大量供氧,而往往因供氧不足转变为厌氧过程。菜友们分布在中国各地,生活垃圾的成分不同,有机物含量不尽相同。同一城市因生活习惯、生活条件不同,厨余中有机物含量也有差别,即使同一地区,因季节不同也有变化,菜友们必须注意有效控制影响发酵因素有机物含量。
好氧堆肥水分含量:微生物的生长繁殖离不开水,好氧微生物的生长繁殖对水要求比较严格,当厨余垃圾含水率为55%时,最适宜嗜热微生物的生长繁殖和对氧的要求。当蔬菜瓜果类的含水营养物渗出时,造成通气空隙不足,当含水率高于65%,这会抑制需氧微生物的生长繁殖,转变为不良的厌氧分解,生成CO、CH4等有害气体并产生异臭味给环境带来危害;而含水率低于40%影响需氧微生物生长,好氧分解缓慢。总之,含水率过高或过低均需要进行调节,例如菜友们厨余垃圾的发酵大多是在发酵桶内进行,蔬菜瓜果类含水量成分多时,要惨加一定的干料或晾晒后再处理。
好氧堆肥保持的碳氮比:C/N比过低或过高都不利于嗜氧菌的生长繁殖,分解有机物的微生物在生长繁殖过程每利用30份碳就需要1份氮。据此推算一次发酵适宜的C/N比定为以35∶1为佳。厨余垃圾难以达到稳定的最佳碳氮比,厨余垃圾的C/N比大多高于35∶1,碳多氮乏,微生物的发展受到限制,有机物的分解速度就慢、发酵过程就长。容易导致成品堆肥的碳氮比过高,这样堆肥施入土壤后,将夺取土壤中的氮素,使陷入“氮饥饿”状态,会影响作物生长。因此需要补充氮进行调节,建议利用尿素兑水喷洒补充氮是一个简便有效的好方法。
好氧堆肥过程的氧浓度:分解有机物的好氧微生物在生长繁殖过程离不开氧气,需要适宜的氧浓度(14%~17%)。必须保持外露通透,以不断补给氧气,激发好氧菌的活性;若过低(<10%)因氧不足将使好氧菌生长受抑制,使好氧发酵停止。反之若氧浓度高于20%,则应减少氧浓度适宜为止。通风透气是好氧发酵的有效方法,不但提供氧含量,还可以去除多余水分、散热及调节温度。合理的通风不仅可以提高堆肥产品质量,过高过低的通气都会对好氧堆肥过程造成不利影响。
采用一次好氧堆肥的过程中,要经常的翻动。对于厨余垃圾在桶内进行静态好氧发酵的,也要经常性地翻动透气才可以。有部分菜友怕有味,怕招小黑,将其盖严,其实恰得其反。有的丢到桶内就不动了,底部聚积密闭。通气量过低会造供氧不足而导致成堆体局部厌氧,生成CO、CH4等有害气体并产生异臭味给环境带来危害;反之,摊开暴露过度的通气不仅造成温度降低,而且会造成氮素损失,减低肥效,实践经验破碎、混合、调整物料粒度,增大孔隙率有利于提高自然供氧量。
好氧堆肥过程要保持温度:微生物的活性受到温度影响很大。上海求育www.mmaan.com整理一般根据温度的不同将堆肥分为高温堆肥、中温堆肥和自然堆肥。发酵温度在35~55℃时,以水溶性糖类为食嗜温性细菌的最佳活性区间,也是可分解纤维素和半纤维素物质的真菌和放线菌的适宜温度范围。若发酵温度低于15℃微生物将进入休眠状态,发酵缓慢,高于70℃大量死亡,甚至停止。温度不宜过高,温度过高会过度消耗有机质,导致堆肥质量过低,甚至失去肥效。如果高温堆肥,温度应控制55-60℃时比较好,不宜超过60℃。
建议采用一次好氧堆肥方式,如果菜友采集的原料比较多,集中在一起发酵有利于实现发酵过程的三个阶段:中温阶段,高温阶段,腐熟阶段。
中温阶段:初期,堆层呈中温(15~45℃),嗜温性微生物 活跃,温度不断上升。嗜温性微生物包括:以水溶性糖类为食的细菌、真菌和放线菌,分解纤维素和半纤维素物质。
高温阶段:堆温升至45℃以上,嗜热微生物对可溶性有机物质继续分解,复杂有机物如半纤维素、纤维素和蛋白质也开始被强烈分解。温度升到70℃以上时,大多数嗜热性微生物已不适应,死亡或进入休眠。
腐熟阶段:内源呼吸后期,较难分解有机物。微生物活性下降,发热量减少,温度下降,嗜温性微生物又占优,腐殖质不断增多且稳定化,堆肥进入腐熟阶段,需氧量大大减少,含水率也降低。
菜友们厨余垃圾的大多是在桶内发酵进行,其中自然堆肥温度比较接近微生物的活性适宜温度,当冬季或环境温度过低时建议对发酵桶进行保温是个不错的方法,可采取当厨余垃圾积累比较多时,集中一次用保温方法处理,也可适当的辅助加温45℃以上,以利于对纤维素和蛋白质分解。
好氧堆肥过程的pH值:pH值在堆肥化过程中随着时间和温度的变化而变化。当发酵过程的pH值为6.5~7.5,这是微生物(尤其是细菌和放线菌)生长最适宜的酸碱度;好养菌可在pH值为6~8范围内繁殖,一般不必调整pH值;只有当pH值过高(pH>9)或过低(pH<4)而减缓微生物降解速度时才调整。值得注意的是,如当pH<7.5时,可添加石灰,防止酸化伤害。当挥发性脂肪酸浓度过高时,可闻到酸味,实际检测方法可用pH值试纸检测,添加石灰或小苏打调整至适用的pH值。上海求育 www.mmaan.com
好氧堆肥实验装置 HJGC-28