堆肥的控制技術:通透性是基礎,水分是關鍵,溫度是保證

堆肥過程中性質變化

堆肥的控制技術:通透性是基礎,水分是關鍵,溫度是保證

(1)物理性質的變化

通過微生物發酵,揮發性有機物的分解、轉化,使堆肥原料產生較大的變化。首先,堆肥碳素分解和轉化,使堆肥體積和重量減少了1/3~1/2。有機廢物,其中包括植物性纖維的結構變得鬆軟,用手指捻磨時有清脆感。減少了大於0.5mm質點的比例,增加了更加微細顆粒(小於0.25mm)的數量。隨著胡敏酸的增加,堆肥的腐熟,原始材料變黑,到發酵結束時,得到的是暗棕色產品。這種產品原有的有機廢物不良氣味消失了,出現了森林腐殖土和土地的氣味。

堆肥的控制技術:通透性是基礎,水分是關鍵,溫度是保證

(2)水分的變化

堆肥混合原料的水分含量一般應控制在50%~80%之間,具體控制多少水分含量才是適宜的,這決定於堆肥原料的組成、性質和有機質含量。

相同的有機質含量,稻殼堆肥和稻秸堆肥的最適含水量是不同的,如稻殼堆肥水分應控制在55%~60%,而切碎的稻草則在65%~75%。

雖然堆肥過程中由於堆肥原料有機質含量和原料組成有差異,但堆肥過程中由於高溫和通氣作用,通常隨熱量損失和排放氣體,將有一部分水分損失掉,因此實際上,堆肥過程中水分含量是下降的。

(3)pH值的變化

在堆肥開始後的最初階段,由於可利用的能量物質較多,微生物繁殖很快,其活動產生的有機酸使物料的pH值下降,乙酸、丁酸隨著堆肥的繼續進行,溫度的升高而揮發,同時含氮有機物質所產生的氨使物料的pH值又開始回升,最後穩定在較高的水平。

(4)CEC的變化

堆肥的陽離子交換量(CEC)是反映堆肥吸附陽子能力和數量的重要容量指標,而堆肥的陽離子交換量與腐殖質、胡敏酸含量呈顯著的正相關。因此,堆肥CEC含量隨著堆肥的進行呈明顯增加趨勢。

堆肥的控制技術:通透性是基礎,水分是關鍵,溫度是保證

堆肥過程中基本要素的控制

通透性調節是基礎,水分調節是關鍵,溫度調節是保證。

(1)水分

關於堆肥物料的水分控制和調整,應遵循以下一般原則。

① 南方地區適當調低,北方地區適當調高

② 雨季適當調低,旱季適當調高

③ 低溫季節適當調低,高溫季節適當調高

④ 陳料熟料適當調低,鮮料適當調高

⑤ 低C/N適當調低,高C/N適當調高

(2)通透性

堆肥過程中,通透性即物料的供氧狀況是通過溫度和氣味來反映的。工業化堆肥一般不太可能通過空氣的自然滲透來滿足堆肥有機物生化反應對氧氣的需要,必須採取相應的輔助增氧措施,目前常用的是採取翻堆或強制通風方式。

堆肥化過程不僅是堆肥有機物氧化還原的過程,同時也是堆肥水分逐漸散失的過程,這一點對高水分的有機物料尤為重要,有利於降低後期乾燥成本。

條垛式堆肥由於堆體與空氣的接觸面大,一般通過翻堆就能滿足其通透性需要;槽式堆肥則由於堆體大特別是堆高較大、與空氣的接觸面相對較小,需要採取翻堆和強制通風的雙重辦法來滿足其供氧需要。

(3)溫度

堆肥的溫度變化是反映發酵是否正常最直接、最敏感的指標。由於它與水分、通透性以及其他各項堆肥控制因子都有著極其密切的聯繫,所以它又是一個最複雜的因子。對堆肥溫度變化的要求可概括為:前期溫度上升平穩、中期高溫維持適度、後期溫度下降緩慢。

正常堆肥發酵的溫度主要通過翻堆和強制通風來調控,一般遵循“時到不等溫、溫到不等時”的原則,即在堆肥前期,即使發酵起溫緩慢甚至不起溫,48h後必須翻堆或通風,避免堆體形成厭氧環境;在堆肥中後期,一旦溫度超過設定值,必須及時翻堆,不能等達到規定時間後再翻堆。

後處理、儲藏

1)後處理

經過兩次發酵後的物料中,幾乎所有的有機物都變細碎和變形,數量減少了。然而,城市生活垃圾堆肥時,在預分選工序沒有去除的塑料、玻璃、陶瓷、金屬、小石塊等物依然存在。因此,還需要經過一道分選工序,去除雜物,並根據需要進行再破碎(如生產精製堆肥)。

2)貯藏

堆肥一般在春秋兩季使用,在夏冬就必須積存,所以要建立貯存六個月生產量的設備。貯存方式可直接堆存在發酵池中或袋裝,要求乾燥而透氣,閉氣和受潮會影響製品的質量。

堆肥的控制技術:通透性是基礎,水分是關鍵,溫度是保證



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