產(chǎn)品介紹
一、有機肥生產(chǎn)原理和微生物學(xué)過(guò)程
1、基本原理
好氧發(fā)酵是在有氧條件下,好氧微生物通過(guò)自身的分解代謝和合成代謝過(guò)程,將一部分有機物分解氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機物,從中獲得微生物新陳代謝所需要的能量,同時(shí)將一部分的有物轉化合成新的細胞物質(zhì),使微生物生長(cháng)繁殖,產(chǎn)生更多的生物體的過(guò)程。發(fā)酵的結果是廢棄物中有機物向穩定化程度較高的腐殖質(zhì)方向轉化。
2、微生物學(xué)過(guò)程
好氧發(fā)酵的微生物學(xué)過(guò)程可大致分為三個(gè)階段,每個(gè)階段都有其***的的微生物類(lèi)群:
1)產(chǎn)熱階段(中溫階段,升溫階段)
發(fā)酵初期(通常在1-3天),
肥堆中嗜溫性微生物利用可溶性和易降解性有機物作為營(yíng)養和能量來(lái)源,迅速增殖,并釋放出熱能,使肥堆溫度不斷上升。此階段溫度在室溫至45℃范圍內,微生物以中溫、需氧為主,通常是一些無(wú)芽胞細菌。微生物類(lèi)型較多,主要是細菌、真菌和放線(xiàn)菌。其中細菌主要利用水溶性單糖等,放線(xiàn)菌和真菌對于分解纖維素和半纖維素物質(zhì)具有特殊的功能。
2)高溫階段
當肥堆溫度上升到45℃以上時(shí),即進(jìn)入高溫階段。通常從堆積發(fā)酵開(kāi)始,只須2-3天時(shí)間肥堆溫度便能迅速地升高到55℃,1周內堆溫可達到高值(高溫可達80℃)。嗜溫性微生物受到抑制,嗜熱性微生物逐漸取而代之。除前一階段殘留的和新形成的可溶性有機物繼續分解轉化外,半纖維素、纖維素、蛋白質(zhì)等復雜有機物也開(kāi)始強烈分解。在50℃左右進(jìn)行活動(dòng)的主要是嗜熱性真菌和放線(xiàn)菌;溫度上升到60℃時(shí),真菌幾乎完全停止活動(dòng),
僅有嗜熱性放線(xiàn)菌和細菌活動(dòng);溫度上升到70℃以上時(shí),大多數嗜熱性微生物已不適宜,微生物大量死亡或進(jìn)入休眠狀態(tài)。此時(shí),產(chǎn)生的熱量減少,堆溫自動(dòng)下降。當堆溫降至70℃以下時(shí),處于休眠狀態(tài)的嗜熱性微生物又重新活動(dòng),繼續分解難分解的有機物,熱量又增加,堆溫就處于一個(gè)自然調節的、延續較久的高溫期。
高溫對于發(fā)酵的快速腐熟起到重要作用,在此階段中發(fā)酵內開(kāi)始了腐殖質(zhì)的形成過(guò)程,
并開(kāi)始出現能溶解于弱堿的黑色物質(zhì)。C/N比明顯下降,肥堆高度隨之降低。通過(guò)高溫能有
效殺滅有機廢棄物中病原物,按我國高溫發(fā)酵衛生標準(GB7959-87),要求發(fā)酵高溫度達50-55℃以上,持續5-7d。
3)腐熟階段
在高溫階段末期,只剩下部分較難分解的有機物和新形成的腐殖質(zhì),此時(shí)微生物活性下降,發(fā)熱量減少,溫度下降。此時(shí)嗜溫性微生物再占優(yōu)勢,對殘留較難分解的有機物作進(jìn)一
步分解,腐殖質(zhì)不斷增多且趨于穩定化,此時(shí)發(fā)酵進(jìn)入腐熟階段。降溫后,需氧量大量減少,肥堆空隙增大,氧擴散能力增強,此時(shí)只需自然通風(fēng)。在強制通風(fēng)發(fā)酵中常見(jiàn)的后熟處理,即是將通氣堆翻堆一次后,停止通氣,讓其腐熟。還可起到保氮的作用.
二、發(fā)酵程序及工藝流程
發(fā)酵程序
1、原料的預處理:
包括分選、破碎、含水率和碳氮比調整。
2、原料發(fā)酵:
周期一般需要15-20天。
1)***階段:指好氧發(fā)酵中的中溫與高溫兩個(gè)階段的微生物代謝過(guò)程。它是指從發(fā)酵
初期開(kāi)始,經(jīng)中溫、高溫然后達到溫度開(kāi)始下降的整個(gè)過(guò)程,一般需10-12天。
2)
***階段:物料經(jīng)過(guò)***階段發(fā)酵,還有一部分易分解和大量難分解的有機物存在,需要繼續發(fā)酵使之腐熟。此時(shí)溫度持續下降,當溫度穩定在35-40℃左右時(shí)即達腐熟,一般需5-10天。
3、后處理:
后處理包括去除雜質(zhì)和進(jìn)行必要的破碎處理。
工藝流程
1、堆制技術(shù)
堆前夯實(shí)地面,然后將糞便、泥炭、速腐劑等發(fā)酵原料按比例混合堆制。
2、攪拌翻堆條垛式發(fā)酵工藝
物料以垛狀堆置,可以排列成多條平行的條垛,條垛的斷面形狀通常為三角形或梯形,高度
1.5-2.0m,寬4-6m?;旌虾蠖蚜系暮蕿?/span>55-65%。
發(fā)酵工藝流程如下:
發(fā)酵原料――預處理――混合――發(fā)酵――再調制――制粒――包裝――出廠(chǎng)
在預處理中有時(shí)需要對原料進(jìn)行破碎處理,調整原料的粒度,適宜的粒度范圍是12
~60mm。破碎與篩分可使原料的表面積增大,便于微生物繁殖,提高發(fā)酵速度。在堆置每4-7天可翻堆一次,1個(gè)月后可停止翻堆,讓其自然后熟。
三、發(fā)酵的影響因素及其控制
1、翻堆
翻堆供氧是好氧發(fā)酵化生產(chǎn)的基本條件之一。翻堆的主要作用在于:
①提供氧氣,加速微生物的發(fā)酵過(guò)程;②調節堆溫;③干燥堆料。翻堆次數少,通風(fēng)量不以提供給微生物充足的氧氣,影響發(fā)酵溫度的升高;翻堆次數多則有可能使肥堆的熱量散失,影響發(fā)酵無(wú)害化程度。通常根據情況在發(fā)酵期間翻堆2-3次。
2、有機質(zhì)的含量
有機質(zhì)含量高低影響堆料溫度和通風(fēng)供氧。有機質(zhì)含量過(guò)低,分解產(chǎn)生的熱量不足以促進(jìn).維持發(fā)酵中嗜熱性細菌的增殖,肥堆難于達到高溫階段,影響發(fā)酵的衛生無(wú)害化效果。而且,由于有機質(zhì)含量低,將影響發(fā)酵產(chǎn)品的肥效和使用價(jià)值。有機質(zhì)含量過(guò)高,則需要大量供氧,這會(huì )給翻堆供氧造成實(shí)際困難,有可能因供氧不足,造成部分厭氣條件。適宜的有機物含為20-80%
3、C/N比適25:1 在發(fā)酵化中,有機C主要作為微生物的能源物質(zhì),大部分有機C在微生物代謝過(guò)程中氧化分解變成CO2而揮發(fā),部分C則構成微生物自身的細胞物質(zhì)。氮主要消耗在原生質(zhì)合成之中,就微生物對營(yíng)養的需要而言,合適的C/N比在4~30。當有機物C/N比在10左右時(shí),有機物被微生物分解速度大。隨著(zhù)C/N比增加,發(fā)酵時(shí)間相對延長(cháng)。當原料的C/N比為20,30~50,78時(shí),其對應所需的發(fā)酵化時(shí)間約分別為9~12天,10~19天,及21天,但當C/N比大于80:1時(shí),發(fā)酵就難于進(jìn)行。各發(fā)酵原料的C/N比通常為:鋸末屑300~1000,秸稈70~100,料50~80,人糞6~10,牛糞8~26,豬糞7~15,雞糞5~10,下水污泥8~15 堆腐后C/N比將比堆腐前明顯下降,通常在10~20:1,這種C/N比的腐熟發(fā)酵,農業(yè)利用肥效較好。
4、水分
水分是否合適直接影響發(fā)酵發(fā)酵速度和腐熟程度。對污泥發(fā)酵而言,堆料合適的水分含量為55-65%。在實(shí)際操作中,簡(jiǎn)便的測定方法為:以手緊握物料能成團,有水跡出現,但水不滴出為宜。原料發(fā)酵合適的水分為55%。
5、顆粒度
發(fā)酵化所需要的氧氣是通過(guò)發(fā)酵原料顆??紫豆┙o的??紫堵始翱紫洞笮∪Q于顆粒大小及結構強度,像紙張、動(dòng)植物、纖維織物等,遇水受壓時(shí)密度會(huì )提高,顆粒間孔隙大大縮小不利于通風(fēng)供氧。顆粒適宜大小一般為12-60mm.
6、pH
微生物可在較大的pH范圍內繁殖,合適的pH為6-8.5。發(fā)酵時(shí)通常不需要調整pH值。