堆肥工程分析和总结.pdf

堆肥工程 堆肥工程 2011 年 05 月 02 日 堆肥工程 堆肥定义 堆肥是在一定条件下 通过 微生物的作用，使有机物不断被降解和稳定， 并生产出一种适宜于土地利用的产品的过程。 堆肥一般分好氧堆肥和厌氧堆肥两种。好氧堆肥是在有氧气情况下有 机物料的分解过程，其代谢产物主要是二氧化碳、水和热；厌氧堆肥是在无氧 条件下有机物料的分解，厌氧分解最后的代谢产物是甲烷、二氧化碳和许多低 分子量的中间产物，如有机酸等。厌氧堆肥与好氧堆肥相比较，单位质量的有 机质降解产生的能量较少，而且厌氧堆肥通常容易发出臭味。由于这些原因， 儿乎所有的堆肥工程系统都采用好氧堆肥。 堆肥实际就是废弃物稳定化的一种形式，但它需要特殊的湿度和通气 条件以产生适宜的温度。一般认为这个温度要高于 45 ℃，保持这种高温可以使 病原菌失活，并杀死杂草种子。在合理堆肥后残留的有机物分解率较低并相刘 ‘稳定，堆肥的臭味可以大大降低。堆肥还可以产生明显的干燥效果，这一点 对于处理市镇和工业污泥等潮湿 物料 非常有用。堆肥中有机底物的降解与干燥 过程同步进行能够降低后续处理的费用，从而有利于增加堆肥的再利用或处置。 目前堆肥还没有一个被广泛认同的定义。完整意义上的堆肥，是指在 人工控制下，在一定的水分、 C／N 比和通风条件下 通过 微生物的发酵作用，将 废弃有机物转变为肥料的过程。 通过 堆肥化过程，有机物由不稳定状态转变为 稳定的腐殖质物质，其堆肥产品不含病原菌，不含杂草种子，而且无臭无蝇， 可以安全处理和保存，是一种良好的土壤改良剂和有机肥料。 有机堆肥施用于农田有许多好处。第一，堆肥可以作为一种有机质来 源，以保持和形成土壤腐殖质，有效地改善土壤结构和持水能力。第二，堆肥 可以提高商品化农业中作物的生长和活力，稳定的堆肥可以降低植物病原菌， 并且提高植物对病害的抵抗力。堆肥后期有益菌群的定植能对病菌起到抑制作 用。第三，堆肥含有许多有价值的营养元素，包括 N、P 和多种必要的微量元素。 堆肥的养分含量与初始有机基质的质量有关。许多堆肥养分含量太低，不能被 划分为肥料，它们的主要用途是作为土壤改良剂、覆盖物或与肥料调节剂一起 作为有机底质—另一方面，堆肥中的养分如 N素通常与有机物结合在一起，在 植物生长期可以缓慢地被释放出来，因此比起液体肥料来就不易淋失。 第二节 堆肥历史 有机废物堆肥有着悠久的历史，自古以来我国农村地区就普遍将秸秆、 落叶、野草、动物粪便及垫圈料等堆积在一起，进行发酵制成肥料。据古书记 载，我国公元六世纪就出现了“踏肥”，即厩肥的生产利用； 1591 年就出现了 “蒸粪法”，即堆肥的积制利用方法； 1633 年就开始了“酿粪法”，即沤肥的 积制利用方法。 但是，真正对堆肥技术进行科学的探讨则始于 20 世纪初。根据美国公 用事业协会 (APWA)报道，最早的堆肥工程工艺起于 1925 年的印度，当时英国的 霍华德先生开始把落叶、垃圾、动物及人的粪尿在土坑内堆成约 L 5m 高的堆体， 经过 6 个月 2 次的翻堆，即可获得腐殖质这样的产品，此法称为印多尔法 (1ndore) 。它之所以成功是因为堆体会像预言的一样可以发热，而且不会腐败。 该方法的科学性表现在基质有了配方，另外有了操作的步骤描述。 后来为了促进堆肥的好氧发酵，又提出了贝盖洛尔法 (Beccari) ，即将 固体废物和人粪肥分层交替堆积，并使翻堆由一二次改为多次翻堆 ( 堆积 4～6