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微生物有机肥料生产工艺是怎么样的呢?看这里!

文章出处:广州微立旺生物科技有限公司 人气:-发表时间:2020-06-09 14:08:00

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      有机肥料越来越受到大众的喜欢,2020年要着力强化政策支持,健全以绿色为导向的农业补贴制度完善农业生态补偿机制,完善农业投入品减量使用、耕地分类管理、农业资源养护等管理办法。

      化肥农药用的少了,猪圈里的粪污变成宝了,秸秆用的更好了,农膜回收率更高了。


微生物有机肥生产原理和微生物学过程


1
基本原理

      好氧发酵是在有氧条件下,好氧微生物通过自身的分解代谢和合成代谢过程,将一部分有机物分解氧化成简单的无机物,从中获得微生物新陈代谢所需要的能量,同时将一部分的有机物转化合成新的细胞物质,使微生物生长繁殖,产生更多的生物体的过程。发酵的结果是废弃物中有机物向稳定化程度较高的腐殖质方向转化。

2
微生物学过程

      好氧发酵的微生物学过程可大致分为三个阶段,每个阶段都有其独特的的微生物类群:

01

发热阶段(中温阶段,升温阶段)

      堆肥制作初期,堆肥中的微生物以中温、好气性的种类为主,最常见的是无芽孢细菌、芽孢细菌和霉菌。它们启动堆肥的发酵过程,在好气性条件下旺盛分解易分解有机物质(如简单糖类、淀粉、蛋白质等),产生大量的热,不断提高堆肥温度,从20℃左右上升至40℃,称为发热阶段,或中温阶段。

02

高温阶段

      随着温度的提高,好热性的微生物逐渐取代中温性的种类而起主导作用,温度持续上升,一般在几天之内即达50℃以上,进入高温阶段。在高温阶段,好热放线菌和好热真菌成为主要种类。它们对堆肥中复杂的有机物质(如纤维素、半纤维素、果胶物质等)进行强烈分解,热量积累,堆肥温度上升至60-70℃,甚至可高达80℃.随即大多数好热性微生物也大量死亡或进入休眠状态(20d以上),这对加快堆肥的腐熟有很重要的作用。堆肥不当的堆肥,只有很短的高温期,或者根本达不到高温,因而腐熟很慢,在半年或者更长时期内还达不到半腐熟状态。

      高温对于发酵的快速腐熟起到重要作用,在此阶段中发酵内开始了腐殖质的形成过程,并开始出现能溶解于弱碱的黑色物质。C/N比明显下降,肥堆高度随之降低。通过高温能有效杀灭有机废弃物中病原物,按我国高温发酵卫生标准(GB7959-87),要求发酵最高温度达50-55℃以上,持续5-7d。

03

腐熟阶段

      在高温阶段末期,只剩下部分较难分解的有机物和新形成的腐殖质,此时微生物活性下降,发热量减少,温度下降。此时嗜温性微生物再占优势,对残留较难分解的有机物作进一步分解,腐殖质不断增多且趋于稳定化,此时发酵进入腐熟阶段。

      降温后,需氧量大量减少,肥堆空隙增大,氧扩散能力增强,此时只需自然通风。在强制通风发酵中常见的后熟处理,即是将通气堆翻堆一次后,停止通气,让其腐熟。还可起到保氮的作用. 

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发酵程序及工艺流程

发酵程序

1.原料的预处理

      包括分选、破碎、含水率和碳氮比调整。

2.原料发酵

      周期一般需要20-30天。

1)第一阶段:指好氧发酵中的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程。它是指从发酵初期开始,经中温、高温然后达到温度开始下降的整个过程,一般需10-15天。

2)第一阶段:物料经过第一阶段发酵,还有一部分易分解和大量难分解的有机物存在,需要继续发酵使之腐熟。此时温度持续下降,当温度稳定在35-40℃左右时即达腐熟,一般需10天。

3.后处理

      后处理包括去除杂质和进行必要的破碎处理。


工艺流程

1.堆制技术

      堆前夯实地面,然后将粪便、泥炭、腐熟剂等发酵原料按比例混合堆制。

2.搅拌翻堆条垛式发酵工艺

      物料以垛状堆置,可以排列成多条平行的条垛,条垛的断面形状通常为三角形或梯形,高度1.5-2.0m,宽4-6m。混合后堆料的含水率为55-65%。

发酵工艺流程如下:

发酵原料——预处理——混合——发酵——再调制——制粒——包装——出厂


    在预处理中有时需要对原料进行破碎处理,调整原料的粒度,适宜的粒度范围是12~60mm。破碎与筛分可使原料的表面积增大,便于微生物繁殖,提高发酵速度。在堆置后每4-7天可翻堆一次,1个月后可停止翻堆,让其自然后熟。



发酵的影响因素及其控制


1.翻堆

      翻堆供氧是好氧发酵化生产的基本条件之一。翻堆的主要作用在于:①提供氧气,加速微生物的发酵过程;②调节堆温;③干燥堆料。

    翻堆次数少,通风量不足以提供给微生物充足的氧气,影响发酵温度的升高;翻堆次数多则有可能使肥堆的热量散失,影响发酵无害化程度。通常根据情况在发酵期间翻堆2-3次。

2.有机质的含量

      有机质含量高低影响堆料温度和通风供氧。有机质含量过低,分解产生的热量不足以促进和维持发酵中嗜热性细菌的增殖,肥堆难于达到高温阶段,影响发酵的卫生无害化效果。而且,由于有机质含量低,将影响发酵产品的肥效和使用价值。

 有机质含量过高,则需要大量供氧,这会给翻堆供氧造成实际困难,有可能因供氧不足,造成部分厌气条件。适宜的有机物含量为20-80%

3.C/N比  最适25:1

      在发酵化中,有机C主要作为微生物的能源物质,大部分有机C在微生物代谢过程中氧化分解变成CO2而挥发,部分C则构成微生物自身的细胞物质。氮主要消耗在原生质合成之中,就微生物对营养的需要而言,最合适的C/N比在4~30。当有机物C/N比在10左右时,有机物被微生物分解速度最大。

      随着C/N比增加,发酵时间相对延长。当原料的C/N比为20,30~50,78时,其对应所需的发酵化时间约分别为9~12天,10~19天,及21天,但当C/N比大于80:1时,发酵就难于进行。

      各发酵原料的C/N比通常为:锯末屑300~1000,秸秆70~100,原料50~80,人粪6~10,牛粪8~26,猪粪7~15,鸡粪5~10,下水污泥8~15。

      堆腐后C/N比将比堆腐前明显下降,通常在10~20:1,这种C/N比的腐熟发酵,农业利用肥效较好。


4.水分

      水分是否合适直接影响发酵发酵速度和腐熟程度。对污泥发酵而言,堆料合适的水分含量为55-65%。在实际操作中,简便的测定方法为:以手紧握物料能成团,有水迹出现,但水不滴出为宜。原料发酵最合适的水分为55%。

5.颗粒度

      发酵化所需要的氧气是通过发酵原料颗粒孔隙供给的。孔隙率及孔隙大小取决于颗粒大小及结构强度,像纸张、动植物、纤维织物等,遇水受压时密度会提高,颗粒间孔隙大大缩小,不利于通风供氧。颗粒适宜大小一般为12-60mm.

6.PH

      微生物可在较大的pH范围内繁殖,合适的pH为6-8.5。发酵时通常不需要调整pH值。

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判定指标


1.腐熟度:发酵的腐熟程度

      1)外观变化:直观定性判断标准是发酵不再进行激烈的分解,成品温度较低;外观呈茶褐色或黑色;结构疏松;没有恶臭。

    2)温度变化:通常肥堆经过了高温阶段后,温度将逐渐下降。当发酵达到腐熟时,堆温将低于40℃。

2.化学指标

      1)有机质和挥发性固体含量的变化:随着发酵的进行,发酵有机质和挥发性固体含量呈持续下降的趋势,最后达到基本稳定。达到腐熟时,可下降15-30%。然而这种变化趋势受原料来源的影响很大。仅用其来衡量发酵是否腐熟,还不充分。

      2)氮、C/N比及无机氮形态的变化:在发酵过程中部分有机碳将被氧化成CO2挥发损失,肥堆质量减少。由于氮的损失(主要是在有机氮的氨化阶段,少量的氨氮会挥发损失)远低于有机碳的损失,因此,发酵腐熟后,发酵中全氮含量有上升的趋势,而C/N比持续下降,直至稳定。一些研究指出,当堆料的C/N比从25~35:1下降至20:1以下时,肥堆将达到稳定。

      水溶性有机碳(C)及水溶性有机碳与有机氮之比:水溶性有机碳与水溶性有机氮的比值是发酵腐熟的良好化学指标,该值约为5-6时表明发酵已经腐熟,而且该值与发酵原料无关。


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