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文檔簡介

1、農業廢棄物資源化利用技術農業廢棄物資源化利用技術第一頁,共42頁。 第二頁,共42頁。一、農業廢棄物的概念、特點及種類一、農業廢棄物的概念、特點及種類 概概 念念 農業廢棄物是指在整個農業生產過程中被丟棄的有機類物質,主要包括農業廢棄物是指在整個農業生產過程中被丟棄的有機類物質,主要包括農業生產過程中生產的植物殘余類廢棄物、動物類殘余廢棄物、加工類農業生產過程中生產的植物殘余類廢棄物、動物類殘余廢棄物、加工類殘余廢棄物以及農村城鎮生活垃圾等。殘余廢棄物以及農村城鎮生活垃圾等。通常我們所說的農業廢通常我們所說的農業廢棄物主要是指棄物主要是指農業作物秸稈農業作物秸稈和和畜禽糞便畜禽糞便。第三頁,共

2、42頁。特點特點1)在元素組成上:)在元素組成上:C、O、H三元素的含量高達三元素的含量高達65 %90%外,還外,還含有豐富的含有豐富的N、P、K、Ca 、Mg、S 等多種微量元素。等多種微量元素。2)化學組成上:()化學組成上:(1)是)是天然高分子聚合物及其混合物天然高分子聚合物及其混合物,如纖維,如纖維素、半纖維素、淀粉、蛋白質、天然橡膠、果膠和木質素等;(素、半纖維素、淀粉、蛋白質、天然橡膠、果膠和木質素等;(2)是)是天然小分子化合物天然小分子化合物,如生物堿、氨基酸、單糖、抗生素、脂,如生物堿、氨基酸、單糖、抗生素、脂肪、脂肪釀、激素、黃酮素、酮類、甾體化合物、萜烯類和各種肪、脂

3、肪釀、激素、黃酮素、酮類、甾體化合物、萜烯類和各種碳氫化合物。碳氫化合物。3)物理性質上:具有表面密度小、韌性大、抗拉、抗彎、抗沖擊能)物理性質上:具有表面密度小、韌性大、抗拉、抗彎、抗沖擊能力強的特點。力強的特點。第四頁,共42頁。種類種類1)第)第1性生產廢棄物,主要是指農田和果園殘留物,如作性生產廢棄物,主要是指農田和果園殘留物,如作物的秸稈或果樹的枝條、雜草、落葉、果實外殼等。物的秸稈或果樹的枝條、雜草、落葉、果實外殼等。2)第)第2性生產廢棄物,主要是指畜禽糞便和欄圈墊物等。性生產廢棄物,主要是指畜禽糞便和欄圈墊物等。 3)第)第3性生產廢棄物,主要指農副產品加工后的剩余物。性生產廢

4、棄物,主要指農副產品加工后的剩余物。4)第)第4性生產廢棄物,主要指農村居民生活廢棄物性生產廢棄物,主要指農村居民生活廢棄物,包括人糞尿及包括人糞尿及生活垃圾。生活垃圾。第五頁,共42頁。1、獲取能量、獲取能量1.1農業廢棄物制沼氣。據研究表明,農作物秸稈、蔬菜瓜果的廢棄物和農業廢棄物制沼氣。據研究表明,農作物秸稈、蔬菜瓜果的廢棄物和畜禽糞便都是制沼氣最好的原料。據測算,每千克秸稈可制氣畜禽糞便都是制沼氣最好的原料。據測算,每千克秸稈可制氣2.2 m3,每噸秸稈可替代,每噸秸稈可替代0.7t煤炭。煤炭。1.2農業廢棄物氣化。利用生物質熱能氣化原理,由氣化反應器將農業廢棄物氣化。利用生物質熱能氣

5、化原理,由氣化反應器將可燃燒物質經過干燥熱解氣化和還原等過程,變成可燃氣體,可燃燒物質經過干燥熱解氣化和還原等過程,變成可燃氣體,最終輸送到各個用戶。最終輸送到各個用戶。二、農業廢棄物資源化利用途徑二、農業廢棄物資源化利用途徑第六頁,共42頁。1.3農業廢棄物液化。將能量密度較低的廢棄物轉化成密度高、品農業廢棄物液化。將能量密度較低的廢棄物轉化成密度高、品位高的液體燃料是合理利用生物質能的有效途徑,也是位高的液體燃料是合理利用生物質能的有效途徑,也是21世紀世紀最有發展潛力的技術之一。由生物質制成的液體燃料叫生物燃最有發展潛力的技術之一。由生物質制成的液體燃料叫生物燃料。生物燃料主要包括生物酒

6、精、生物甲醇、生物柴油和生物料。生物燃料主要包括生物酒精、生物甲醇、生物柴油和生物油。油。1.4農業廢棄物固化。將秸稈、稻殼、鋸末、木屑等有機廢棄物,用農業廢棄物固化。將秸稈、稻殼、鋸末、木屑等有機廢棄物,用機械加壓、加熱等原理,將原來松散、無定型、低發熱量的生物機械加壓、加熱等原理,將原來松散、無定型、低發熱量的生物質原料壓制成具有一定形狀、密度較高質原料壓制成具有一定形狀、密度較高(1.11.4 t/m3)的固體成型的固體成型燃料燃料,其功效相當于中質煤其功效相當于中質煤,但沒有煤所固有的含硫量大、灰分但沒有煤所固有的含硫量大、灰分高、污染環境等缺點。高、污染環境等缺點。1.5直接作燃料直

7、接作燃料第七頁,共42頁。2、制作堆肥、制作堆肥2.1堆肥堆肥2.2 液體肥料。農業廢棄物液體肥料。農業廢棄物(廢渣、雜草、廢菜葉、瓜果皮等廢渣、雜草、廢菜葉、瓜果皮等)做成堆肥做成堆肥后,其液體汁液經安全處理后可制成液體肥料。后,其液體汁液經安全處理后可制成液體肥料。2.3 有機生物肥有機生物肥2.4 有機無機復合肥有機無機復合肥第八頁,共42頁。3、生產飼料、生產飼料3.1 氨化飼料。利用堿尿素等含氨物質經過與秸稈混合發生變化,使秸氨化飼料。利用堿尿素等含氨物質經過與秸稈混合發生變化,使秸稈中的纖維素、木質素細胞壁膨脹疏松,便于牲畜消化吸收。稈中的纖維素、木質素細胞壁膨脹疏松,便于牲畜消化

8、吸收。3.2 青儲飼料。能有效保持作物莖桿的青綠狀態,提高適口性。青儲飼料。能有效保持作物莖桿的青綠狀態,提高適口性。3.3 生化蛋白飼料。利用微生物培養基、酵母真菌、氨基酸、酶制劑等生化蛋白飼料。利用微生物培養基、酵母真菌、氨基酸、酶制劑等生物和礦物質使作物飼料轉化成蛋白飼料,比普通飼料營養價值更高生物和礦物質使作物飼料轉化成蛋白飼料,比普通飼料營養價值更高。如秸稈通過制作劑的作用,轉化為富含低分子碳水化合物、游離氨。如秸稈通過制作劑的作用,轉化為富含低分子碳水化合物、游離氨基酸、大量菌體蛋白和部分維生素的高效生化蛋白飼料。基酸、大量菌體蛋白和部分維生素的高效生化蛋白飼料。 第九頁,共42頁

9、。3.4 醣化飼料。人工造就近似于牛前胃的生理環境,通過有益微生醣化飼料。人工造就近似于牛前胃的生理環境,通過有益微生物發酵使秸稈的纖維素、半纖維素、木質素等成分轉化為糖類物發酵使秸稈的纖維素、半纖維素、木質素等成分轉化為糖類,增加粗蛋白增加粗蛋白7 %13 %、18種氨基酸種氨基酸4%8%及各種維生素,及各種維生素,從而使低能的廢棄物轉化為高能的廉價的從而使低能的廢棄物轉化為高能的廉價的“細菌飼料細菌飼料”。3.5 堿化飼料。在一定濃度的堿液的作用下,打破秸稈粗纖維中纖堿化飼料。在一定濃度的堿液的作用下,打破秸稈粗纖維中纖維素、半纖維素、木質素之間的醚鍵或酯鍵維素、半纖維素、木質素之間的醚鍵

10、或酯鍵,并溶去大部分木質并溶去大部分木質素和矽酸鹽,撕斷維生素與木質素的復合物素和矽酸鹽,撕斷維生素與木質素的復合物,從而提高粗飼料的從而提高粗飼料的營養價值,使不消化的木質素變為易消化的羥基木質素,利營養價值,使不消化的木質素變為易消化的羥基木質素,利于動物吸收。于動物吸收。第十頁,共42頁。4、生產工業及醫藥原料、生產工業及醫藥原料4.1 有機產品。生產木糖、木糖醇、淀粉,制乙醇、糠醛,提取有機產品。生產木糖、木糖醇、淀粉,制乙醇、糠醛,提取煙堿及中藥原料。煙堿及中藥原料。4.2 輕型建材??芍谱骶幙椢锖脱b飾品及其他。如麥秸可編成涼席輕型建材??芍谱骶幙椢锖脱b飾品及其他。如麥秸可編成涼席涼

11、帽;高粱稈可制成門簾和窗簾。涼帽;高粱稈可制成門簾和窗簾。4.3 可降解的包裝材料。用農作物秸稈制作的方便碗和方便盒有易分可降解的包裝材料。用農作物秸稈制作的方便碗和方便盒有易分解、易腐爛的優點,不僅減少了白色污染,還減少了木料的消耗解、易腐爛的優點,不僅減少了白色污染,還減少了木料的消耗,利于保護環境。,利于保護環境。第十一頁,共42頁。4.4 食品防腐劑和空氣清新劑。如竹葉可制防腐劑,有些水果殘渣食品防腐劑和空氣清新劑。如竹葉可制防腐劑,有些水果殘渣可制成空氣清新劑??芍瞥煽諝馇逍聞?。4.5 培養基。如橡膠廢水可作培養基,作物廢棄物可作實用菌培養基。培養基。如橡膠廢水可作培養基,作物廢棄物

12、可作實用菌培養基。4.6 藥物。如芹菜和黃瓜根可制成中藥,薯秧根可作飼料、制糖稀或釀藥物。如芹菜和黃瓜根可制成中藥,薯秧根可作飼料、制糖稀或釀酒。酒。4.7 生產食用菌。生產食用菌。4.8 制作生物濾床濾料。國內可制作濾料的廢棄物有果菜、酒糟制作生物濾床濾料。國內可制作濾料的廢棄物有果菜、酒糟、鋸木屑、蔗渣、稻谷、玉米穗、米糠、豆粕、雜草等。、鋸木屑、蔗渣、稻谷、玉米穗、米糠、豆粕、雜草等。 第十二頁,共42頁。三、堆肥技術三、堆肥技術 1 1、 堆肥的概念堆肥的概念 堆肥,是指在人工控制下,在一定的水分、堆肥,是指在人工控制下,在一定的水分、C/N比和通風比和通風條件下通過微生物的發酵作用,

13、將廢棄有機物轉變為肥料的過程條件下通過微生物的發酵作用,將廢棄有機物轉變為肥料的過程。通過堆肥化過程,有機物由不穩定狀態轉變為穩定的腐殖質物。通過堆肥化過程,有機物由不穩定狀態轉變為穩定的腐殖質物質,其堆肥產品不含病原菌,不含雜草種子,而且無臭無蠅,可質,其堆肥產品不含病原菌,不含雜草種子,而且無臭無蠅,可以安全處理和保存,是一種良好的土壤改良劑和有機肥料。以安全處理和保存,是一種良好的土壤改良劑和有機肥料。 第十三頁,共42頁。前處前處理理第一階第一階段高速段高速階段階段第二階第二階段后熟段后熟階段階段后處后處理理調理調理劑劑產品循環產品循環基質基質堆肥產品堆肥產品膨脹劑膨脹劑膨脹劑回膨脹劑

14、回流流2、一般堆肥流程圖、一般堆肥流程圖第十四頁,共42頁。3.1 3.1 升溫階段升溫階段一般指堆肥過程的初期,在該階段,堆體溫度逐步從環境一般指堆肥過程的初期,在該階段,堆體溫度逐步從環境溫度上升到溫度上升到4545度左右,主導微生物以嗜溫性微生物為主,包度左右,主導微生物以嗜溫性微生物為主,包括真菌、細菌和放線菌,分解底物以糖類和淀粉類為主,期括真菌、細菌和放線菌,分解底物以糖類和淀粉類為主,期間能發現真菌的子實體,也有動物及原生動物參與分解。間能發現真菌的子實體,也有動物及原生動物參與分解。3、堆肥階段、堆肥階段第十五頁,共42頁。 堆溫升至堆溫升至4545度以上即進入高溫階段,在這一

15、階段,嗜溫度以上即進入高溫階段,在這一階段,嗜溫微生物受到抑制甚至死亡,而嗜熱微生物則上升為主導微生微生物受到抑制甚至死亡,而嗜熱微生物則上升為主導微生物。堆肥中殘留的和新形成的可溶性有機物質繼續被氧化分物。堆肥中殘留的和新形成的可溶性有機物質繼續被氧化分解,復雜的有機物如半纖維素解,復雜的有機物如半纖維素- -纖維素和蛋白質也開始被強烈纖維素和蛋白質也開始被強烈分解。分解。 微生物的活動也是交替出現的,通常在微生物的活動也是交替出現的,通常在5050度左右時最活度左右時最活躍的是嗜熱性真菌和放線菌,溫度上升到躍的是嗜熱性真菌和放線菌,溫度上升到6060度時真菌幾乎完全度時真菌幾乎完全停止活動

16、,僅有嗜熱性細菌和放線菌活動,溫度升到停止活動,僅有嗜熱性細菌和放線菌活動,溫度升到7070度時大度時大多數嗜熱性微生物已不再適應,并大批進入死亡和休眠階段。多數嗜熱性微生物已不再適應,并大批進入死亡和休眠階段。 現代化堆肥生產的最佳溫度一般為現代化堆肥生產的最佳溫度一般為5555度,這是因為大多度,這是因為大多數微生物在該范圍內最活躍,最易分解有機物,其中的病原數微生物在該范圍內最活躍,最易分解有機物,其中的病原菌和寄生蟲大多數可被殺死。菌和寄生蟲大多數可被殺死。 3.2 高溫階段高溫階段第十六頁,共42頁。 高溫階段必然造成微生物的死亡和活動高溫階段必然造成微生物的死亡和活動減少,自然進入

17、低溫階段。在這一階段,嗜減少,自然進入低溫階段。在這一階段,嗜溫性微生物又開始占據優勢,對殘余較難分溫性微生物又開始占據優勢,對殘余較難分解的有機物作進一步的分解,但微生物活性解的有機物作進一步的分解,但微生物活性普遍下降,堆體發熱量減少,溫度開始下降普遍下降,堆體發熱量減少,溫度開始下降,有機物趨于穩定化,需氧量大大減少,堆,有機物趨于穩定化,需氧量大大減少,堆肥進入腐熟或后熟階段。肥進入腐熟或后熟階段。 3.3 降溫階段降溫階段第十七頁,共42頁。 堆堆肥肥實實際際時時間間 方方法法 范范圍圍 典典型型 后后熟熟時時間間 傳傳統統漚漚肥肥 6 個個月月到到 2 年年 1 年年 條條垛垛式式

18、-翻翻堆堆 1-4 個個月月 2 個個月月 1-2 個個月月 靜靜態態通通氣氣堆堆 3-5 周周 4 周周 1-2 個個月月 轉轉鼓鼓發發酵酵 3-8 天天 2 個個月月 筒筒倉倉發發酵酵 1-2 周周 2 個個月月 4、典型堆肥時間、典型堆肥時間第十八頁,共42頁。5、堆肥工藝分類、堆肥工藝分類l按堆制過程中是否需氧而分為好氧堆肥和厭氧堆肥;按按堆制過程中是否需氧而分為好氧堆肥和厭氧堆肥;按原料發酵所處狀態可分為發酵倉式堆肥和無發酵倉式堆原料發酵所處狀態可分為發酵倉式堆肥和無發酵倉式堆肥。肥。 l好氧堆肥法是在通風條件下,有游離氧存在時進行的好氧堆肥法是在通風條件下,有游離氧存在時進行的分解

19、發酵過程。好氧堆肥溫度高,一般在分解發酵過程。好氧堆肥溫度高,一般在55以上,可以上,可維持維持5l1 d,極限可達,極限可達80以上,也稱高溫堆肥法。由以上,也稱高溫堆肥法。由于好氧堆肥法具有堆肥周期短、無害化程度高、衛生于好氧堆肥法具有堆肥周期短、無害化程度高、衛生條件好、易于機械化操作等優點,在有關污泥、城市條件好、易于機械化操作等優點,在有關污泥、城市垃圾、畜禽糞便和農業秸稈等堆肥中被廣泛采用。垃圾、畜禽糞便和農業秸稈等堆肥中被廣泛采用。 第十九頁,共42頁。l無發酵倉式堆肥系統無發酵倉式堆肥系統 物料通常堆制成條垛式,依據堆料供物料通常堆制成條垛式,依據堆料供氧方式,無發酵倉式堆肥系

20、統又可分為攪拌(翻堆)式堆氧方式,無發酵倉式堆肥系統又可分為攪拌(翻堆)式堆肥床和固定堆式堆肥床兩種堆肥方式。肥床和固定堆式堆肥床兩種堆肥方式。l攪拌式堆肥的主要特點是采用定期翻堆,使物料均勻,攪拌式堆肥的主要特點是采用定期翻堆,使物料均勻,并提供充足氧氣,有時還考慮強制通氣(常采用抽氣方并提供充足氧氣,有時還考慮強制通氣(常采用抽氣方式進行)。翻堆作業通常采用翻堆機械進行。式進行)。翻堆作業通常采用翻堆機械進行。第二十頁,共42頁。l固定堆式堆肥基本不進行翻堆,其供氧方式主要有兩固定堆式堆肥基本不進行翻堆,其供氧方式主要有兩種:一是采用自然通氣方式進行堆肥;二是采用強制種:一是采用自然通氣方

21、式進行堆肥;二是采用強制通風供氧方式進行堆肥,也稱固定堆強制通風堆肥法。通風供氧方式進行堆肥,也稱固定堆強制通風堆肥法。自然通風堆肥腐熟時間通常較長,而固定堆強制通風自然通風堆肥腐熟時間通常較長,而固定堆強制通風堆肥法則比較快,在堆肥法則比較快,在35周內能使肥堆完全腐熟。周內能使肥堆完全腐熟。 l無發酵倉式堆肥系統的特點是基建投資少;工藝簡單;操作簡便無發酵倉式堆肥系統的特點是基建投資少;工藝簡單;操作簡便易行;處理容量大。缺點是由于是敞開式堆肥,在冬季低溫條件易行;處理容量大。缺點是由于是敞開式堆肥,在冬季低溫條件下,肥堆不易升溫和保溫;通常占地較大;堆肥時間比發酵倉式下,肥堆不易升溫和保

22、溫;通常占地較大;堆肥時間比發酵倉式堆肥要長。堆肥要長。第二十一頁,共42頁。l發酵倉式堆肥系統發酵倉式堆肥系統 堆肥在發酵裝置內進行。發酵倉系統可堆肥在發酵裝置內進行。發酵倉系統可分為立式發酵塔和臥式或槽式發酵裝置等兩類。分為立式發酵塔和臥式或槽式發酵裝置等兩類。 l立式堆肥發酵塔通常由立式堆肥發酵塔通常由58層組成,堆肥物料由塔頂進入層組成,堆肥物料由塔頂進入塔內,在塔內堆肥物通過不同形式的機械運動,由塔頂一塔內,在塔內堆肥物通過不同形式的機械運動,由塔頂一層層地向塔底移動。一般經過層層地向塔底移動。一般經過58 d的好氧發酵,堆肥物的好氧發酵,堆肥物即由塔頂移動至塔底而完成一次發酵。立式

23、堆肥發酵塔即由塔頂移動至塔底而完成一次發酵。立式堆肥發酵塔通常為密閉結構,塔內溫度分布從上層到下層逐漸升高,通常為密閉結構,塔內溫度分布從上層到下層逐漸升高,塔式裝置的供氧通常以風機強制通風。塔式裝置的供氧通常以風機強制通風。第二十二頁,共42頁。第二十三頁,共42頁。l筒倉式堆肥發酵倉為單層圓筒狀,發酵倉深度一般為筒倉式堆肥發酵倉為單層圓筒狀,發酵倉深度一般為45 m,大多,大多采用鋼筋混凝土構成。發酵倉內供氧均采用高壓離心風機強制供采用鋼筋混凝土構成。發酵倉內供氧均采用高壓離心風機強制供氣,以維持倉內堆肥好氧發酵??諝鈴膫}底進入發酵倉,堆肥原氣,以維持倉內堆肥好氧發酵??諝鈴膫}底進入發酵倉

24、,堆肥原料由倉頂加入,經過料由倉頂加入,經過612 d的好氧發酵,初步腐熟的堆肥從倉的好氧發酵,初步腐熟的堆肥從倉底通過出料機出料。底通過出料機出料。 第二十四頁,共42頁。l臥式堆肥發酵滾筒(達諾式臥式堆肥發酵滾筒(達諾式Danot),該發酵滾筒在水),該發酵滾筒在水平方向上呈傾斜放置,直徑為平方向上呈傾斜放置,直徑為2.54.5 m,長,長2040 m,強制供氣。在該裝置中廢棄物靠與筒體內表面的,強制供氣。在該裝置中廢棄物靠與筒體內表面的摩擦沿旋轉方向提升(轉速為摩擦沿旋轉方向提升(轉速為0.13 rmin-1),同時),同時借助自身重量落下。通過如此反復升落,廢物被均勻地借助自身重量落下

25、。通過如此反復升落,廢物被均勻地翻倒與供入的空氣接觸,并通過微生物的作用進行發酵。翻倒與供入的空氣接觸,并通過微生物的作用進行發酵。經經15 d發酵后排出,條垛放置熟化。發酵后排出,條垛放置熟化。 第二十五頁,共42頁。槽式發酵裝置槽式發酵裝置發酵倉式堆肥系統不受氣候影響發酵倉式堆肥系統不受氣候影響,能有效控制二次污染,發酵時,能有效控制二次污染,發酵時間快,占地面積少。缺點是基建間快,占地面積少。缺點是基建投資大,運行成本較高。投資大,運行成本較高。第二十六頁,共42頁。箱式堆肥箱式堆肥第二十七頁,共42頁。6、堆肥底物及其特點、堆肥底物及其特點 原料原料 水分水分 C/N 容重容重 碳含量

26、高的物料碳含量高的物料 干草干草 8-10 15-30 - 玉米秸稈玉米秸稈 12 60-70 32 秸稈秸稈 5-20 40-150 50-400 樹葉樹葉 - 30-80 100-300 鋸末鋸末 20-60 200-700 350-450 木片木片 - 100-500 - 氮含量高的物料氮含量高的物料 牛糞牛糞 80 5-25 1400 禽糞禽糞 20-40 5-15 1500 豬糞豬糞 65-80 10-20 - 污泥污泥 - 9-25 - 第二十八頁,共42頁。 原原 料料 特特 點點 牛牛 糞糞 氮氮 豐豐 富富 , 很很 濕濕 , 一一 般般 需需 要要 大大 量量 干干 的的

27、含含 碳碳 高高 的的物物 料料 調調 節節 , 一一 份份 牛牛 糞糞 用用2 -3份份 調調 節節 物物 , 堆堆 肥肥臭臭 味味 小小 , 分分 解解 快快 , 總總 體體 上上 是是 很很 好好 的的 堆堆 料料 。 禽禽 糞糞 氮氮 含含 量量 很很 高高 , 水水 分分 適適 中中 , 需需 要要 高高 碳碳 調調 節節 , 有有潛潛 在在 氨氨 氣氣 產產 生生 , 高高p H值值 , 分分 解解 快快 , 屬屬 于于 好好的的 堆堆 料料 。 馬馬 糞糞 一一 般般 含含 大大 量量 墊墊 料料 , C /N 比比 高高 , 干干 燥燥 , 臭臭 味味 少少 ,分分 解解 快快

28、 , 很很 好好 的的 堆堆 料料 。 豬豬 糞糞 氮氮 豐豐 富富 , 很很 濕濕 , 需需 干干 的的 高高 碳碳 物物 料料 調調 節節 , 臭臭 味味潛潛 力力 大大 , 較較 好好 的的 堆堆 料料 。 食食 品品 加加 工工 廢廢 料料 一一 般般 水水 分分 適適 中中 , C /N 比比 中中 到到 低低 , 可可 能能 有有 臭臭 味味 。 屠屠 宰宰 廢廢 料料 較較 濕濕 , 低低 C /N 比比 , 好好 分分 解解 , 臭臭 味味 風風 險險 高高 , 需需要要 調調 節節 。 魚魚 加加 工工 廢廢 料料 水水 分分 中中 到到 很很 濕濕 , 氮氮 含含 量量 高

29、高 , 臭臭 味味 大大 主要底物特點主要底物特點第二十九頁,共42頁。7、堆肥條件控制、堆肥條件控制7.1 C/N比 堆肥理想的堆肥理想的C/N是是30:1左右。低于這個值,氮將過量且以氨氣的形左右。低于這個值,氮將過量且以氨氣的形式釋放,有機養分損失大,并散發難聞的氣味;而高于這個值,意式釋放,有機養分損失大,并散發難聞的氣味;而高于這個值,意味著適合微生物種群繁殖的氮供應不足,有機物降解速度緩慢。味著適合微生物種群繁殖的氮供應不足,有機物降解速度緩慢。堆肥過程其實就是一個有機物穩定化的過程,隨著堆肥進程,堆肥過程其實就是一個有機物穩定化的過程,隨著堆肥進程,C/NC/N逐逐漸從漸從303

30、0:1 1降到降到10-1510-15:1 1。這是因為微生物消耗有機物,使。這是因為微生物消耗有機物,使2/32/3的碳以的碳以COCO2 2的形式釋放出來,剩余的形式釋放出來,剩余1/31/3的碳和氮一起合成生物細胞,細胞死亡的碳和氮一起合成生物細胞,細胞死亡后,這些碳和氮釋放出來供進一步使用。后,這些碳和氮釋放出來供進一步使用。 第三十頁,共42頁。7.2 7.2 氧氣氧氣 堆肥過程中,微生物利用碳源,消耗氧氣,產生二氧化碳。堆肥過程中,微生物利用碳源,消耗氧氣,產生二氧化碳。如果沒有充足的氧氣,堆肥過程將會變成厭氧發酵,產生難如果沒有充足的氧氣,堆肥過程將會變成厭氧發酵,產生難聞的氣味

31、,包括聞的氣味,包括H H2 2S S氣體的臭雞蛋氣味。氣體的臭雞蛋氣味。 那么,對于好氧堆肥,氧氣供應量應該是多少才算是充足呢?盡那么,對于好氧堆肥,氧氣供應量應該是多少才算是充足呢?盡管空氣中氧氣含量占到管空氣中氧氣含量占到21%,但是好氧微生物在氧氣濃度為,但是好氧微生物在氧氣濃度為5%時就可以存活。氧氣濃度高于時就可以存活。氧氣濃度高于10%被認為是好氧堆肥的最適被認為是好氧堆肥的最適條件。條件。 堆肥過程中的進氣和排氣在物質平衡中起決定性作用。在堆肥過程中的進氣和排氣在物質平衡中起決定性作用。在某些情況下,堆肥所需空氣的重量是基質干重的某些情況下,堆肥所需空氣的重量是基質干重的303

32、05050倍倍。因此應該牢記基質處理既包括固體,也包括氣體部分。因此應該牢記基質處理既包括固體,也包括氣體部分。 第三十一頁,共42頁。7.3 pH值值 堆肥微生物的最適堆肥微生物的最適pH在在5.5到到8.5之間。之間。如果堆肥體系變成厭氧條件,有機酸的累積可以使如果堆肥體系變成厭氧條件,有機酸的累積可以使pHpH值降值降低到低到4.54.5,這將嚴重限制微生物的活動。在這種情況下,通,這將嚴重限制微生物的活動。在這種情況下,通風足以使堆肥風足以使堆肥pHpH值調節到可接受的范圍。值調節到可接受的范圍。 同樣,在同樣,在pH10.5的條件下,大多數細菌不適應,高于的條件下,大多數細菌不適應,

33、高于11.5時開始死亡。時開始死亡。 第三十二頁,共42頁。7.4 7.4 水分水分 水分對于所有活的生物體而言是必須的,并且大多數微生水分對于所有活的生物體而言是必須的,并且大多數微生物由于缺乏保持水分的機制,所以對水分極為敏感。物由于缺乏保持水分的機制,所以對水分極為敏感。當含水量在當含水量在35-40%35-40%之間時,降解速率就會極大地降低,在之間時,降解速率就會極大地降低,在30%30%以下時,降解過程就完全停止。然而過多的水分則會導致厭以下時,降解過程就完全停止。然而過多的水分則會導致厭氧狀態發生,并且會因此產生臭氣。不同的物質有不同的水分上氧狀態發生,并且會因此產生臭氣。不同的

34、物質有不同的水分上限,并由這些物質的粒徑和結構特性所決定。限,并由這些物質的粒徑和結構特性所決定。對于大多數堆肥混合物,推薦的含水量上限為對于大多數堆肥混合物,推薦的含水量上限為55-60%。 第三十三頁,共42頁。7.5 7.5 粒徑粒徑在相同體積或質量的情況下,小顆粒要比大顆粒有更大的表在相同體積或質量的情況下,小顆粒要比大顆粒有更大的表面積。所以如果供氧充足,小顆粒將降解的更快一些。實驗面積。所以如果供氧充足,小顆粒將降解的更快一些。實驗證明將堆肥物質加以粉碎,可以將降解率提高證明將堆肥物質加以粉碎,可以將降解率提高2 2倍,科學家提倍,科學家提出一個推薦的粒徑值為出一個推薦的粒徑值為1

35、.3-7.61.3-7.6毫米,這個區間的下限適用于通毫米,這個區間的下限適用于通風或連續翻堆的堆肥系統,上限為靜態堆垛或其他靜態通風堆肥系風或連續翻堆的堆肥系統,上限為靜態堆垛或其他靜態通風堆肥系統。統。第三十四頁,共42頁。7.6 7.6 溫度溫度不同的微生物都有各自的適宜溫度范圍,在此范圍內微生物才可正不同的微生物都有各自的適宜溫度范圍,在此范圍內微生物才可正常發揮作用。在一定限度內,溫度每升高常發揮作用。在一定限度內,溫度每升高1010,這些生化反應速,這些生化反應速率相應會增加率相應會增加2 2倍左右。然而,過高或過低的溫度則會限制堆肥倍左右。然而,過高或過低的溫度則會限制堆肥進程。

36、進程。適宜的堆肥溫度在適宜的堆肥溫度在40-6040-60之間,堆肥堆應該在最小的之間,堆肥堆應該在最小的4040運運行狀態下保持行狀態下保持5 5天,在此期間溫度要至少持續天,在此期間溫度要至少持續4 4個小時超過個小時超過5555。大多數種類的微生物有機體不能在大多數種類的微生物有機體不能在60-6560-65存活,所以堆肥管存活,所以堆肥管理者要求在堆肥系統開始超過此溫度的時候,翻堆或給堆肥系統理者要求在堆肥系統開始超過此溫度的時候,翻堆或給堆肥系統通氣來降溫。通氣來降溫。第三十五頁,共42頁。第三十六頁,共42頁。固氮菌、解磷菌和解鉀菌固氮菌、解磷菌和解鉀菌纖維素分解菌纖維素分解菌高溫菌高溫菌復合菌劑復合菌劑7.7 堆肥接種劑堆肥接種劑第三十七頁,共42頁。接種微生物的目的主要有:提高堆肥初期微生物種類和數量,增強微生物的降接種微生物的目的主要有:提高堆肥初期微生物種類和數量,增強微生物的降解活性;縮短達到高溫期的時間。堆肥過程最常用的接種方式:一是加入上次解活性;縮短達到高溫期的時間。堆肥過程最常用的接種方式:一是加入上次堆肥反應后的保留堆料;二是接入純的商業菌株。堆肥反應后的保留堆料;二是接入純的商業菌株。關于是否接種微生物,目前國外學術界仍有爭議。認為接種微生物受到關于是否接種

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