6.3.1 好氧堆肥过程及其影响因素在线视频

同学

你好

这个知识点我来讲解一下

堆肥化过程及其影响因素

首先看好氧堆肥的过程

好氧堆肥的过程主要分为这四个阶段

第一个阶段叫潜伏阶段

我们也称为驯化阶段

第二个阶段是叫中温阶段

第三个阶段是高温阶段

最后一个阶段时间是比较长的

称为熟化阶段

有时候也称为腐熟阶段

首先我们来看一下第一个阶段

潜伏阶段

主要是堆肥刚刚开始微生物

所适应新环境的过程

通常也称为驯化过程

这个过程微生物在慢慢的适应

这种环境中的各种条件

第二个阶段中温阶段

那么在堆肥的初期

堆体温度从环境的温度慢慢的上升

上升到45℃左右

这个时候嗜温性的微生物

是占主导作用

最主要的是细菌、真菌、放线菌

这一类的微生物

那么微生物分解

最容易分解的这些可溶性的物质

分解的产物主要以淀粉和糖类为主

当堆温上升到45℃以上

就开始进入了高温阶段

在这个阶段 嗜温性的微生物

它的生长繁殖受到了抑制甚至是死亡

而嗜热微生物占主导作用

主要堆肥中残留的还有一些新形成的

可溶性的有机物继续被氧化分解

复杂的有机物比如说半纤维素纤维素蛋白质等

开始被强烈的分解

微生物的活动交替出现

在50℃左右的时候

比较活跃的是嗜热性的真菌

以及放线菌

到了60℃ 这些真菌的活动基本全部停止

仅为是热性的放线菌和细菌在活动

到了70℃以上

大多数的嗜热性的微生物

对环境的温度又开始不适应了

大批量的死亡休眠 大多数微生物

主要是集中在

45-65℃的范围内是比较活跃的

比较容易分解有机物

那么当堆体的温度达到60℃以上

这些病原菌以及寄生虫

大多数是可以被杀死的

这个是高温阶段

这个表是一些常见的病菌以及

寄生虫的死亡温度

那么现代的堆肥的最佳的温度

一般是40-55℃

是因为大多数微生物在这个范围内

是最活跃的

而这个范围内的一些病原菌和寄生虫

大多数都可以被杀死

进入第四个阶段

也就是最后一个阶段

时间最长的阶段

叫腐熟阶段

也称为降温阶段

这个阶段温度是在下降的

那么在内源呼吸的后期只剩下部分

非常难分解的有机物

还有的新形成的腐殖质

此时微生物的活性是下降的

发热量也降低

那么堆体的温度是开始呈现下降的趋势

那么嗜温性的微生物又占主导优势

嗜热性的微生物受到抑制休眠

腐殖质是不断在增多的而且趋于稳定化

堆肥进入了腐熟的阶段

这个阶段需氧量和含水量是降低的

那么降温之后 它的需氧量大大减少 含水量下降

堆肥产物中的孔隙是增大的

氧扩散能力增强

此时只需要进行自然通风就可以了

最终使堆肥稳定

完成整个的堆肥过程

接下来看影响堆肥过程的一些影响因素

主要有有机物的含量

温度、pH、含水率、供氧量、碳氮比

碳磷比还有颗粒度

先来看一下供氧量

因为对于好氧堆肥而言

氧气是微生物赖以生存的物质条件

而且氧气空气的存在还可以带走

堆体里边的一些水汽 干化物料

如果供氧不足

会造成堆体里大量的好氧微生物死亡

这样使分解的速率减慢

但是如果提供过多的冷空气

冷空气量过大的话

它会直接降低堆体的温度

因为整个的堆体的过程中是有高温条件的存在

高温过程中还可以杀死一些病菌

所以降低了堆体的温度

不利于嗜热菌的生存

因此供氧要适量

一般它的供气量是理论空气量的2-10倍

氧气浓度一般在14%-17%

不可以低于10%

供氧的方式一般采用强制通风或者

翻堆搅拌来完成的

再来看一下含水率

那么含水率是好氧堆肥的一个关键因素

水是维持微生物生长代谢活动的

基本的条件之一

含水量的高或低是取决于物料的成分

如果物料中含水量很高

那么堆体中的含水量就很高

当有机质的含量不超过50%的时候

堆肥的最佳含水率是45%-50%

如果有机质含量达到60%以上

这个时候堆肥的最佳的含水率是60%左右

来看一下这个就是含水率与

一些需氧量和细菌生长的关系

看看这个图 含水率很低的时候

微生物的生命活动几乎是停止的

那么含水量超过60%之后

可以看到由于物料间是充满了水分的

从而造成了厌氧的状态

不再利于氧的吸收

因此高于60%的含水量也是不太理想的

对于一般物料而言

堆肥的最佳的含水率是45%-60%

再来看一看影响因素

有机质和营养物质的含量

堆肥原料中适宜的有机质含量为

20%-80%

如果有机质的含量过低

那么不能够提供足够的热量

影响了嗜热菌的生长繁殖

难以维持高温发酵的过程

从而影响了发酵产品的质量

如果有机质含量过高

那么这个时候会造成通风困难

供氧不足

导致局部出现厌氧发酵的过程

会产生一些难闻的气味

那么微生物生长繁殖所需的大量的营养物质有

碳、磷、钾等等

还有一些微量的元素

比如说钙、铜、锰镁等等

再来看一看温度对堆肥的影响

温度直接影响着微生物的活动

以及整个的堆肥工艺过程

温度的调整主要是靠堆肥过程中的翻堆

以及强制通风来调控

对于温度的控制要做到

时到不等温温到不等时

那么这句话是什么意思

它是指在发酵前起

即使发酵的升温慢或者是不升温

48小时之后必须进行翻堆或者是通风

避免造成厌氧条件

那么当堆体慢慢的进入高温阶段之后

只要是温度达到65℃

即使没有到达需要翻堆的时间

也要进行及时翻堆

防止有机物的碳化和氨化

再来看一下pH对堆肥过程的影响

适宜的pH可以使微生物有效地发挥作用

但是如果pH太高或者是太低

都会直接影响堆肥化的效果

在堆肥的初期

有机酸的累积导致pH下降

这个时候它是有利于真菌的生长

以及纤维素的降解

那么随着有机酸进一步的降解

pH会逐渐的升高

细菌和放线菌的繁殖会逐渐的加快

在整个的堆肥过程中

当pH小于4.5或者是

pH大于10.5的情况下

会严重影响到微生物的活动

那么当pH偏离正常范围的时候

就要对它的pH进行调节

因为它的整个过程中pH是

有自我调节的过程

但是偏离了这个范围

需要进行一些人工的调节

如果过酸的时候可以采用加入石灰或者是

碱性磷肥进行调节

如果过碱的时候

那么可以选择加入一些氯化铁或者是明矾

来进行调节

此外碳氮比也是堆肥过程中的一个影响因素

在堆肥的过程中

碳作为微生物的能源 在代谢过程中大部分都会

被转化为二氧化碳释放出来

少部分是被微生物吸收变为细胞膜

但主要是用于原生质的合成

如果碳氮比过小

那么微生物生长繁殖所需要的能量来源

就会受到限制

发酵的温度上升的缓慢

有机氮损失也是比较大的

还会散发出难闻的气味

那么如果碳氮比过大的话

微生物生长繁殖所需要的氮素来源

就会受到限制

微生物的繁殖速度会降低

有机物的分解速度也会过慢

导致发酵时间过长

那么一般初始的物料的碳氮比控制在

25：1-35：1是比较好的

此外还有碳磷比对堆肥过程的影响

那么碳磷比

在75-150：1是比较适宜的

原料的颗粒度也会直接影响堆肥化的效果

堆肥化所需要的氧气是通过堆肥原料

颗粒之间的空隙所供给的

那么空隙率以及空隙的大小

是取决于颗粒的大小以及结构强度

但是颗粒的粒径不能过小

这样可以保持一定程度的空隙率和透气性

便于通风供氧

一般的原料的粒径是在

1.3-7.6是比较好的

接下来总结一下知识点的主要内容

主要讲解了好氧堆肥的过程

主要包括四个阶段

潜伏阶段

中温阶段

高温阶段腐熟阶段

以及堆肥化过程的影响因素

供氧量、水分、温度、pH、碳氮比以及碳磷比

还有颗粒度

好

谢谢