堆肥
第9章堆肥
• 3. 地表粗糙
– 另外，堆肥原料中若含有陶瓷、塑料等不易腐化物质， 堆肥施用农田后，会造成地表粗糙并损坏农用机械。
垃圾堆肥技术的优点
• 垃圾转化为堆肥后，减容30-50% • 堆肥过程中温度升高，大多数病原体被杀灭
• 堆肥可用作农肥和土壤改良剂等，实现了资源 化 • 初期投资和运行成本比焚烧法要低
• 2. 增加土壤养分 • 3. 提高土壤的微生物活性
• 4. 促进植物品质的提高
施用堆肥的隐患
• 1.土壤砂化
– 堆肥中虽含有多种养分，但普遍存在较大比例的砾石成 分，长期施用于大田会导致土壤砂化。
• 2.重金属污染
– 堆肥中的重金属会因长期施用而在土壤中富集。因此， 重金属污染是垃圾堆肥施用过程中的一个重要问题。
我国垃圾堆肥技术发展展望
• 推进我国城市垃圾堆肥技术的主要途经应是： • 摒弃以前盛行的粗堆肥方式， 在我国垃圾还未分类收 集的情况下，应积极研究开发垃圾机械筛分、堆肥新 工艺、重金属去除等技术，把堆肥的危害降至最低。 • 进一步完善国产化有机复合肥成套生产技术与设备， 并使生活垃圾堆肥厂中生产有机复合肥的比例逐步提 高。 • 进一步拓宽堆肥市场，使其有稳定的市场需求。
好氧堆肥的影响因素(3)—通风供氧
• 通风是好氧堆肥成功的重要因素之一，主要作用在于：
– 提供氧气，以促进微生物的发酵过程； – 通过供气量的控制，调节最适温度； – 在维持最适温度的条件下，加大通风量去除水分。
• 从理论上讲，堆肥过程中的需氧量取决于被氧化的碳 量，但由于有机物在此过程中分解的不确定性，难以 根据垃圾的含碳量变化精确确定需氧量。 • 目前，研究人员往往通过测定堆层中的氧浓度和耗氧 速度来了解堆层的生物活动过程和需氧量多少，从而 达到控制供气量的目的。
堆肥工艺流程
堆肥工艺流程
堆肥工艺流程
菌剂
畜禽粪便↓
辅料→ 原料混合→ 一次发酵→ 陈化→ 粉碎筛分→ 计量包装→ 产品
3、原料预处理
堆肥开始前要对物料进行预处理，主要包括对发酵物料的水分（55-70%）、C/N（20-40:1）、pH（5.5-9.0）、粒度（0.1-5cm）等参数进行调整。
4、堆肥过程
好氧堆肥一般分了两个过程。
即一次发酵和二次发酵（陈化）。
一次发酵的目的是降低废弃物中的挥发性物质减少臭气，杀灭寄生虫卵和病原微生物，达到无害化目的。
一般周期7-20d，该阶段堆肥温度可以上升至55度以上。
经过一段发酵，有机质得到分解和矿化，释放出氮、磷、钾等养分，同时使物料变得疏松、分散。
一次发酵主要控制工艺参数为堆肥物料温度、水分和氧气含量。
经过一次发酵后物料尚未达到腐熟，需进行二次发酵，即陈化。
陈化目的是将物料中没有降解的大分子有机物进一步分解、稳定，以满足后需产品需要。
陈化周期为15天以上，根据产品需要灵活掌握。
陈化过程堆体温度逐渐下降并趋于稳定时，堆肥即达到腐熟。
二次发酵主要控制为温度和水分
4、后处理
包括粉碎、筛分、配料、包装等。
堆肥发展现状分析报告范文
堆肥发展现状分析报告范文1. 引言堆肥是一种将有机废物转化为肥料的生物降解过程。
它不仅能循环利用有机废物，减少环境污染，还能产生高效的有机肥料，提高土壤质量。
本报告旨在对堆肥的发展现状进行分析，以期评估堆肥在农业和环保方面的潜力。
2. 堆肥的发展历程堆肥作为一种古老的农业技术，有着悠久的历史。
而随着环保意识的提高和有机农业的兴起，堆肥逐渐受到重视。
目前，堆肥已经成为一种普遍且有效的有机废物处理方法。
3. 堆肥的原理和过程堆肥的原理是通过微生物的作用，将有机废物分解成水、二氧化碳和有机肥料。
堆肥的过程需要控制温度、湿度、通气等因素，以提供适宜的环境条件促进微生物的生长和分解反应。
4. 堆肥的优势4.1 环保：堆肥能够减少有机废物对环境的污染，降解污染物的同时产生有机肥料，帮助农作物生长。
4.2 循环利用：堆肥能够将有机废物转化为有机肥料，实现资源的循环利用，减少对化肥的依赖。
4.3 土壤改良：堆肥可以提高土壤的肥力和保水保肥能力，改善土壤结构，增加土壤的有机质含量。
4.4 减少温室气体排放：堆肥过程中产生的二氧化碳排放较少，相对于焚烧等其他处理方法，堆肥对减少温室气体排放有积极作用。
5. 堆肥产业的现状堆肥产业在许多国家得到了快速发展。
以中国为例，根据统计数据显示，截至2020年，中国堆肥产业年产值已超过100亿元，并且呈现出稳步增长的趋势。
同时，许多农民和农业企业也开始尝试在农田中使用堆肥，以改善土壤质量和提高农作物产量。
6. 堆肥产业面临的挑战和机遇6.1 技术挑战：堆肥技术需要持续改进，以提高堆肥效率和质量，并解决一些微生物降解不完全的问题。
6.2 市场机遇：随着人们对有机食品的需求增加，对有机肥料的需求也将增加，这将为堆肥产业提供更广阔的市场机遇。
6.3 环境政策支持：随着环境保护意识的不断提高，政府对于有机废物处理和资源循环利用领域的支持将逐渐增加，这将为堆肥产业带来政策支持。
7. 发展建议7.1 推广宣传：加强堆肥技术的推广宣传，增加公众对堆肥的认识和理解。
堆肥的基本原理
畜禽粪便含水量高呈稀糊状，不方便运输和施 用，且长时间自然堆放会散发出强烈的臭味和滋生 蚊蝇，导致家畜和人传染病，也是当前造成农村环 境污染的重要污染源。
堆肥过程中，利用微生物的强烈活动将粪便中 的易分解性有机物分解，不但可以消除了家畜粪便 的臭味和污浊感，而且微生物活动所产生的热量可 使堆肥内部产生高温，既促进了材料中水分的蒸发 又可以杀死病原菌、虫卵和杂草种子，最终使具有 恶臭和强烈污浊感的粪便变成了无臭和卫生的优质 有机肥。
堆肥
堆肥过程
新鲜有机物
H2O, CO2 , 热
有机堆肥
微生物 O2
25-70 % 损失
7
好氧堆肥 厌氧堆肥
好氧堆肥原理
水溶性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜为 微生物吸收，固体和胶体的有机物先附着在微生物体 外，由微生物所分泌的胞外酶分解为溶解性物质后再 渗入细胞。
微生物通过自身的生命活动——氧化、还原和合 成过程，把一部分有机物氧化成简单的无机物，释放 出生命活动所需的能量，并把一部分有机物转化为生 物体所必需的营养物质以合成新的细胞物质，于是微 生物逐渐生长繁殖产生更多的生物体。
堆肥原理 工艺流程
堆肥工艺流程及参数
前处理 一次发酵 二次发酵
前处理
畜禽粪便水分含量大，如果不进行水分调节就 会因通气不良而出现堆肥温度上升慢、臭气产生量 大，并且搬运搅拌也不方便等。因此前处理的主要 任务是进行水分含量、材料通气性和C/N比调节。
同时也可以顺便除去那些较大而不适合堆肥的 物质如铁丝、砖瓦、石块、塑料膜、绳索等杂质， 否则会影响以后的搅拌、通气等过程。
第一节 堆肥原理及工艺流程 第二节 畜禽粪便高温堆肥的优越性 第三节 堆肥发酵的条件与调控 第四节 堆肥的腐熟 第五节 堆肥处理周期 第六节 堆肥原料及堆肥水分的测定
高温堆肥的四个阶段
高温堆肥的四个阶段
高温堆肥一般分为四个阶段，包括：
1. 初始阶段：这个阶段是堆肥堆放开始后的最初几天，堆肥物质中的微生物开始迅速繁殖，产生大量的热量。
温度逐渐上升，达到50-60摄氏度。
2. 发酵阶段：在初始阶段之后，温度继续上升，到达60-70摄氏度。
这个阶段主要是由热爱好菌和厌氧菌进行分解和发酵，有机物质逐渐分解为稳定的有机质，并产生一定量的二氧化碳、水和热能。
3. 高温阶段：在发酵阶段之后，温度进一步上升，达到70-90摄氏度。
这个阶段是由产热菌进行分解和发酵的高温阶段，有机物质被彻底分解，产生大量的热能和少量的氨气、硫化氢等气体。
4. 成熟阶段：在高温阶段之后，温度逐渐下降，到达40-50摄氏度。
这个阶段有机质基本分解完毕，微生物活动减少，有机物质进一步稳定，堆肥成熟。
成熟的堆肥具有较低的水分含量、较高的有机质含量和较好的肥料效果。
好氧堆肥原理
好氧堆肥原理
好氧堆肥是一种利用微生物在充分氧气条件下，将有机废弃物转化为高质量有机肥料的过程。
以下是好氧堆肥的原理：
1. 有机废弃物被分解成可供微生物利用的营养物质，如碳和氮等。
2. 微生物在充分氧气条件下繁殖生长，并利用营养物质分解有机废弃物，产生热量、二氧化碳和水等。
3. 随着堆肥的发酵，温度逐渐升高，可以达到60-70℃以上，这种高温可以杀死绝大多数的病菌和杂草种子，避免对植物的危害。
4. 在好氧堆肥过程中，需要保持适当湿度和氧气供应条件，以促进微生物分解有机废弃物的速度和质量，同时避免有机物因缺氧而发酵产生有害的气体或物质。
5. 堆肥成熟后，会形成疏松、黑色、腐殖质丰富的肥料，可用于土壤改良和植物生长，对提高土壤肥力、改善土壤结构、增强植物抗病性等均有显著作用。
堆肥
堆肥堆肥是一种有机肥料，所含营养物质比较丰富，且肥效长而稳定，同时有利于促进土壤固粒结构的形成，能增加土壤保水、保温、透气、保肥的能力，而且与化肥混合使用又可弥补化肥所含养分单一，长期单一使用化肥使土壤板结，保水、保肥性能减退的缺陷。
堆肥是利用各种植物残体（作物秸杆、杂草、树叶、泥炭、垃圾以及其它废弃物等）为主要原料，混合人畜粪尿经堆制腐解而成的有机肥料。
由于它的堆制材料、堆制原理，和其肥分的组成及性质和厩肥相类似，所以又称人工厩【jiù】肥。
目录.1肥料介绍.2分类.3组成.4原理.5制作技术.▪堆肥的材料.▪材料的处理.▪堆制地点.▪设置通气孔道.▪堆积.▪堆后管理.6腐熟度堆肥肥料介绍堆肥是利用含有肥料成分的动植物遗体和排泄物，加上泥土和矿物质混合堆积，在高温、多湿的条件下，经过发酵腐熟、微生物分解而制成的一种有机肥料。
堆肥是一种古老的肥料，制造堆肥必须先收集适当的材料，例如稻草、茎蔓、野草、树木落叶或是禽畜粪便等，然后将其适当混合，并添加适量的氰氨化钙，促其发酵，然后覆盖上破席、破布、稻草或塑胶布，以避免肥份丧失。
然后每隔大约三、四个星期翻积一次，大约经过三个月左右，即可将此堆肥搬入田中开始使用。
堆肥最好放置在堆肥舍中。
若无堆肥舍也可使用露天堆肥，但必须选择适当地点，以免因日晒、雨淋及风吹，导致肥份丧失。
高温堆肥中国人数千年来农田中所使用的肥料，就是使用人畜的粪尿和植物茎叶作堆肥为主。
堆肥是堆肥材料在堆肥化过程中的产物，过去农业时代制造堆肥称为粪，是有机材料经过堆积细碎成小颗粒，且性状变异而来的，堆肥的材料来自草木，如枯枝落叶。
食品饲料、树皮、蔗渣(上数为初级材料)如厨余。
禽兽等排泄物则是经过初步堆肥化的次级材料。
这些材料经过堆肥化过程变成肥料。
正流行的厨余堆肥，一些很简单的步骤就能做出来。
但是堆肥的过程必须注意，不然容易招致大量的蚊蝇，做不成肥料反而惹的环境更不卫生。
堆肥分类落叶堆肥堆肥可以分为一般堆肥和高温堆肥两种，前一种的发酵温度较低，后一种的前期发酵温度较高，后期一般采用压紧的措施。
堆肥基本流程
堆肥基本流程堆肥过程主要包括原料的预处理、一次发酵和二次发酵后熟等步骤。
第一、原料预处理一、水分与通气性调节保持堆制原料中适宜的含水量，是堆肥制作成功的首要条件。
由于微生物大都缺乏保水机制，所以对水分极为敏感。
当含水量在35%~40%时，堆肥微生物的降解速率会显著下降，而当水分下降到30%以下时，堆肥降解过程基本停止。
通常有机物吸水后会膨胀软化,有利于微生物分解；水分在堆肥中移动时，所带的菌体也会向四周移动和扩散，并使堆肥分解腐熟均匀。
水中溶解的各种物质还可作为微生物营养，并为微生物的繁殖创造条件。
堆肥原料水分太少，微生物活动受限制，影响堆肥腐熟速度；而水分过多，会堵塞堆肥物料间空隙，影响其通透性，易形成厌氧状况,使得堆肥腐熟速度缓慢，并伴随臭气的产生。
不同堆制原料具有不同的最适水分上限，并由这些原料物质的粒径和结构特性所决定。
对于绝大多数堆肥混合物，推荐的含水量上限为65%。
要计算出堆肥物料的最佳混合比例，首先必须了解不同物料的最大持水能力，然后根据设定的混合物最适水分含量，以调节碳氮比为前提，确定不同物料的比例。
一般情况下，可以用不太精确的手抓挤压测试法来估测混合物料的湿度。
以手抓堆肥混合物感觉比较潮湿，有渗水的情形，但还不至于明显滴水为宜。
常用的堆肥原料水分调节方式主要有以下几种：1.机械脱水采用机械挤压、离心等方法去除畜禽粪便等原料中多余的水分，以满足堆肥的要求）。
2.晾晒脱水利用太阳能将畜禽粪便进行预晾晒。
3.添加干物料通过添加干燥的有机物料如草粉、碧糠粉、锯木屑、稻壳、者糠灰、切碎的干燥作物秸秆等吸水材料进行调节。
堆肥材料的通气性常用堆肥材料的空隙率（气相比）作为判断指标。
一般堆肥材料空隙率以大于30%为好。
但在这一空隙率时材料的水分含量依家畜粪便种类以及用于水分调节的材料种类等不同而异。
一般在堆肥开始时的水分：以稻糠等作为水分调节材料时，猪粪含水量以62%、牛粪以72%为宜；利用预干燥方式或利用风干堆肥进行水分调节时，鸡粪以52%、猪粪以55%、牛粪以68%为宜。
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堆肥物料中铵态氮的产生和转化趋势主要取决于温度、pH值及氨化细菌和硝化细菌 活性。如图3-3所示，各处理在堆肥过程中的氨氮含量总体呈现下降趋势，在堆肥后期， 随着温度降低，腐殖化作用增强，氨氮含量较低并趋于稳定堆肥产品基本达到无害腐熟 状态。在堆肥的升温期及高温期，pH值较高，氨化作用占主导。因此，在堆肥前期3~6 d， 处理WB、WZ的水溶性铵态氮含量呈上升趋势，自第6 d至堆肥结束，各处理水溶性铵态氮 含量总体呈逐渐下降的趋势。
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如表3-3所示，各处理的水溶性铵态氮降低幅度分别为71.96%、85.31%、86.26%、 84.52%，由此可见，处理WB(T+C+1%S)表现出最好的保氮效果。
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堆肥过程中种子发芽指数(GI)的变化
如图3-4所示，各处理的初始发芽指数都非常低，说明未经堆肥处理的混合 物料直接施用，会对植物产生毒害作用。随着堆肥的进行，GI值均呈现增加趋势， 表明抑制种子发芽的物质被慢慢消除，堆肥产物对植物的毒害作用逐渐减弱。
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注：T: Tomato straw (番茄秸秆) , C: Chicken manure (鸡粪), S: Straw charcoal(秸秆炭), P: Peat(泥炭), Z: Zeolite(沸石),
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堆肥过程中温度的变化
堆肥温度变化分为4个明显的阶段，即升温阶段 、高温阶段、降温阶段和变化稳定阶 段。由堆肥温度的变化图可知，各处理在堆肥开始2 d后开始升温，在这个过程中嗜温性微 生物活动释放出大量的热量，当产生的热量大于消耗的热量时，堆体的温度迅速上升达到 高温阶段，在高温阶段，微生物继续消耗堆体中的营养物质和其他水溶性组分而不断生长 繁殖，释放出大量的热。高温维持了4~5 d后，堆体温度开始稳定而持续的下降。
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结论
(1)堆制过程中调理剂的添加均能使堆体呈现升温期、高温期、降温期和 稳定期四个阶段，使番茄秸秆和鸡粪混合堆肥达到无害化。其中添加秸秆炭 的处理无论在堆体最高温度还是延长高温持续时间上都优于添加其它调理剂 的处理。 (2) 堆制过程中各处理中，WB的硝态氮含量增幅最大，水溶性铵态氮降 低幅度最低。从氮素保留来看，在番茄秸秆和鸡粪混合堆肥中添加1%秸秆 炭的处理堆肥效果最佳。 (3) 从堆肥种子发芽指数上看，处理WB的种子发芽指数较其它处理要高， 说明在番茄秸秆和鸡粪中添加1%秸秆炭能加快植物毒性物质的降解，促进 堆肥腐熟。 (4) 比较秸秆炭、泥炭、沸石三种调理剂堆肥前后横截面的形态可以看 出，秸秆炭较其它两种调理剂孔隙度高，能附着大量微生物体，这可能也是 添加秸秆炭的处理堆肥效果总体优于其它处理的原因之一。 综上所述，在蔬菜废物和禽畜粪便堆肥过程中添加生物质碳最有利于氮 素保留，杀灭病菌，消除有毒有害物质，提高堆肥反应 的进程。
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不同堆肥调理剂表面结构分析
a b c
图3-5堆肥前调理剂横截面扫描电镜照片(a 秸秆炭，b沸石，c泥炭)
a b c
图3-6堆肥后调理剂横截面扫描电镜照片(a 秸秆炭，b沸石，c泥炭)
由图可以看出，经过堆肥处理后，秸秆炭表面及孔洞内壁附着了大量微生物体，多以 椭圆形微生物为主；经堆肥后沸石调理剂表面多以球状微生物为主；泥炭在堆肥降解过程 中产生大量絮状物，这些絮状物成为降解过程中微生物的复合体。因此，由于堆肥过程中 不同调理剂的变化使腐熟堆肥元素含量呈现不同的结果。
堆肥过程中元素的转化
研究意义
随着经济的不断发展，人民生活水平的不断提高， 我国蔬菜废物和禽畜粪便产生量逐年上升。其所造 成的环境问题也越来越严重。 但无论是蔬菜废物和禽畜粪便中都含有大量的有 机物和营养元素，如果能有效的加以利用，不仅能 解决当前的环境问题，更能为人类造福。
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研究内容
ห้องสมุดไป่ตู้
以番茄秸秆和鸡粪为堆肥原料，添加适量的 秸秆炭、泥炭、沸石等堆肥调理剂进行堆肥处 理，并通过测定堆肥的温度、氮素指标、发芽 指数比较各个堆肥处理的堆肥效果，从而找到 最佳的堆肥方案。
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比较整个堆肥过程中各处理硝态氮含量变化（见表3-2），除去处理WB，其他 三个处理硝态氮的增量分别为1.90%、1.13%、1.06%，而处理WB的硝态氮增加率高 达3.02%，硝态氮含量增幅最大，表明在番茄秸秆和鸡粪的混合堆肥中添加1%秸秆 炭有利于堆肥硝态氮的保留。
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堆体水溶性铵态氮含量的变化
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从以上数据可以看出，无论在堆体最高温度还是延长高温持续时间上，加秸秆 炭的处理WB都优于添加泥炭和沸石的处理。说明生物质炭的加入有助于快速启动好 氧堆肥反应，加速堆肥进程，快速杀灭发酵物料中的病原菌、寄生虫卵，消除对植 物生长不利的有毒物质，使其达到无害化要求
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堆体水溶性硝态氮含量的变化
如图3-2示，堆肥前期3~6 d，各处理硝态氮含量较低。原因可能是该阶段堆体温度 逐渐超过40℃，高温、高pH值条件抑制了硝化微生物的活性，使大多数堆肥处理的硝化 作用受到抑制，此时，无机氮主要以氨氮的形式存在，硝态氮的含量较低，并难以增加。 随着堆肥温度的降低，尤其到堆肥后期，硝化微生物活性加强，氨氮转化为硝态氮，硝 态氮含量也随之迅速增加，表明堆肥处理已经经过强烈的高温阶段，达到稳定。