隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)向環(huán)境友好、生態(tài)協(xié)調(diào)的綠色產(chǎn)業(yè)方向發(fā)展，人們開(kāi)始尋找有機(jī)肥料代替無(wú)機(jī)肥料，而堆肥就是其中一種。堆肥是利用含有肥料成分的動(dòng)植物遺體和排泄物，加上泥土和礦物質(zhì)混合堆積，在高溫、多濕的條件下，經(jīng)過(guò)發(fā)酵腐熟、微生物分解而制成的一種有機(jī)肥料。下面工采網(wǎng)小編通過(guò)本文介紹一下堆肥工藝流程以及影響堆肥的重要因素。
堆肥工藝流程
主要包括：前處理～主發(fā)酵（一次發(fā)酵）～后發(fā)酵（二次發(fā)酵）～后處理～貯存。
原料的預(yù)處理：包括分選、破碎以及含水率及碳氮比的調(diào)整。首先去除廢物中的金屬、玻璃、塑料和木材等雜質(zhì)，并破碎到40毫米左右的粒度，然后選擇堆肥原料進(jìn)行配料，以便調(diào)整水分和碳氮比，可以使用純垃圾，垃圾和糞便之比為7：3或者垃圾與污泥之比為7：3進(jìn)行混合堆肥。
原料的發(fā)酵階段：我國(guó)大都采用一次發(fā)酵方式，周期長(zhǎng)達(dá)30天，采用二次發(fā)酵方式，周期一般用20天。一次發(fā)酵是好氧堆肥的中溫與高溫兩個(gè)階段的微生物代謝過(guò)程，具體從發(fā)酵開(kāi)始，經(jīng)中溫、高溫然后到達(dá)溫度開(kāi)始下降的整個(gè)過(guò)程，一般需要10—12天，高溫階段持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。二次發(fā)酵指物料經(jīng)過(guò)一次發(fā)酵后，還有一部分易分解和大量難分解的有機(jī)物存在，需將其送到后發(fā)酵室，堆成1—2米高的堆垛進(jìn)行二次發(fā)酵并腐熟。當(dāng)溫度穩(wěn)定在40℃左右時(shí)即達(dá)腐熟，一般需20—30天。
后處理階段：是對(duì)發(fā)酵熟化的堆肥進(jìn)行處理，進(jìn)一步去除堆肥中前處理過(guò)程中沒(méi)有去除的雜質(zhì)和進(jìn)行必要的破碎過(guò)程、經(jīng)處理后得到的精制堆肥含水在30%左右，碳氮比為15—20。
貯存階段：貯存是指堆肥處理前必須加以堆存管理，一般可直接存放，也可裝袋存放。但貯存時(shí)要注意保持干燥通風(fēng)，防止閉氣受潮。
影響堆肥的重要因素
1水分含量
在堆肥過(guò)程中，水分是--個(gè)重要的物理因素。水分含量是指整個(gè)堆體的含水量。水分的主要作用在于: (1) 溶解有機(jī)物，參與微生物的新陳代謝: (2) 水分蒸發(fā)時(shí)帶走熱量，起調(diào)節(jié)堆肥溫度的作用。水分的多少，直接影響好氧堆肥反應(yīng)速度的快慢，影響堆肥的質(zhì)量，甚至關(guān)系到好氧堆肥工藝的成敗，因此，水分的控制十分重要。在堆肥期間，如果水分含量低于10%^ 15%，細(xì)菌的代謝作用會(huì)普遍停止;含水量太高，會(huì)使堆體內(nèi)自由空間少，通氣性差，形成微生物發(fā)酵的厭氧狀態(tài)，產(chǎn)生臭味，減慢降解速度，延長(zhǎng)堆腐時(shí)間。
2、溫度
微生物活性是保證有機(jī)固廢堆肥化的根本內(nèi)因，而溫度是影響微生物活性的關(guān)鍵因素。好氧堆肥是一個(gè)變溫過(guò)程，嗜溫菌和嗜熱菌分別在不同溫度階段發(fā)揮主要作用，最適溫度分別為30~40℃、50~60℃。升溫和降溫階段的堆肥體系溫度一般低于45℃，此階段以嗜溫菌為主；高溫階段的堆體溫度一般為45~60℃，此階段嗜溫菌活性受到抑制或死亡，數(shù)量變少，嗜熱菌數(shù)量增多并占主導(dǎo)地位。研究發(fā)現(xiàn)，嗜熱菌對(duì)有機(jī)固廢的降解能力明顯高于嗜溫菌，可通過(guò)維持一定時(shí)間的高溫，充分發(fā)揮嗜熱菌對(duì)有機(jī)固廢的降解能力，縮短堆肥周期。
3、pH值
pH值是顯著影響有機(jī)固廢好氧堆肥進(jìn)程的另一個(gè)重要參數(shù)。適宜細(xì)菌生長(zhǎng)的pH值范圍為6.0~7.5，適宜放線菌生長(zhǎng)的pH值范圍為5.5~8.0。Bharadwaj研究pH值對(duì)微生物活性的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)堆體中大部分微生物來(lái)說(shuō)最適生長(zhǎng)pH值范圍為6.5~7.5。我國(guó)一些學(xué)者認(rèn)為好氧堆肥最適宜pH值是中性或弱酸性（6~9）。好氧堆肥進(jìn)程中pH值是動(dòng)態(tài)變化的：起始階段，由于微生物將有機(jī)固廢分解為大量小分子的揮發(fā)性脂肪酸（VFAs）和CO2，pH值通常較低；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度升高，VFAs被微生物吸收利用，CO2揮發(fā)，蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生NH3，pH值逐漸升高。值得注意的是，pH值也會(huì)影響堆肥中氮的存在形式，進(jìn)而影響堆肥產(chǎn)品最終的氮素?fù)p失。
4、C/N比
碳是微生物的主要能量來(lái)源，并且一小部分碳素參與微生物細(xì)胞的組成。細(xì)菌干細(xì)胞質(zhì)量的50%以上是蛋白質(zhì)，氮作為蛋白質(zhì)組成的主要元素對(duì)微生物種群的增長(zhǎng)影響巨大。一般用C/N比表征這兩種主要營(yíng)養(yǎng)元素在堆肥中的平衡關(guān)系。當(dāng)?shù)厥芟拗疲–/N比較高）時(shí)，微生物種群會(huì)長(zhǎng)時(shí)間保持在較少的狀態(tài)，并且需要更長(zhǎng)的時(shí)間降解可生化的碳；當(dāng)?shù)剡^(guò)量（C/N比較低）時(shí)，氮素供應(yīng)超過(guò)了微生物的需求，結(jié)果往往以NH3的形式從系統(tǒng)中揮發(fā)而流失。因此，綜合考慮促進(jìn)微生物降解和氮固定，合適的C/N比為30：1。在國(guó)內(nèi)堆肥的研究和應(yīng)用中一般認(rèn)為初始階段物料合適的C/N比為（25~35）：1。
5、氧氣含量
供氣是好氧堆肥成功的重要因素之一。供氣的作用主要有三個(gè)方面。(1)為堆體內(nèi)的微生物提供氧氣。如果堆體內(nèi)的氧氣含量不足，微生物處于厭氧狀態(tài)，使降解速度減緩，產(chǎn)生h2s等臭氣，同時(shí)使堆體溫度下降。(2)調(diào)節(jié)溫度。堆肥需要微生物反應(yīng)而產(chǎn)生的高溫，但是，對(duì)于快速堆肥來(lái)講，必須避免長(zhǎng)時(shí)間的高溫，溫度控制的問(wèn)題就要靠強(qiáng)制通風(fēng)來(lái)解決。(3) 散除水分。污泥堆肥的一個(gè)目的是降低其水分含量。在堆肥的前期，通氣主要是提供微生物o2以降解有機(jī)物，在堆肥的后期，則應(yīng)加大通氣量，以冷卻堆肥及帶走水分，達(dá)到堆肥體積、重量減少的目的。
而其中氧氣對(duì)于好氧分解的堆肥來(lái)說(shuō)，是不可或缺的。好氧堆肥是在通氣條件好，氧氣充足的條件下，好氧菌對(duì)廢物進(jìn)行吸收、氧化以及分解的過(guò)程。好氧微生物通過(guò)自身的生命活動(dòng)，把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，同時(shí)釋放出可供微生物生長(zhǎng)活動(dòng)所需的能量，而另一部分有機(jī)物則被合成新的細(xì)胞質(zhì)，使微生物不斷生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生出更多生物體。通常，好氧堆肥的堆溫較高，一般宜在55-80℃時(shí)較好，所以好氧堆肥也稱高溫堆肥。高溫堆肥可以最大限度地殺滅病原菌，同時(shí)，對(duì)有機(jī)質(zhì)的降解速度快，堆肥所需天數(shù)短，臭氣發(fā)生量少，是堆肥化的首選。
為監(jiān)測(cè)堆肥中的氧氣的濃度,從而調(diào)節(jié)通風(fēng)，控制腐爛堆肥。工采網(wǎng)推薦一款特別的采用SST氧化鋯探頭和變送板做成的氧氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：好氧堆肥要求在物料中持續(xù)保持一定的含氧量。該方案由SST氧化鋯探頭和變送板組成。其中，氣體采集系統(tǒng)由探頭、抽氣泵和氣路組成，氣體檢測(cè)部分則由氧化鋯傳感器和變送板組成。當(dāng)抽出的氣體流經(jīng)氧氣傳感器時(shí)，產(chǎn)生的電信號(hào)經(jīng)變送器產(chǎn)生氧氣濃度的數(shù)字信號(hào)，實(shí)時(shí)通過(guò)輸送線路至采集卡再經(jīng)計(jì)算機(jī)采集存儲(chǔ)，同時(shí)也可以在顯示器上顯示或儲(chǔ)存打印。
這要求曝（通）氣系統(tǒng)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，強(qiáng)制提供所需的空氣量，從而完成這項(xiàng)任務(wù)。通氣道由鑄鐵蓋密封，上面有孔，空氣通過(guò)這些孔進(jìn)入通氣道（風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)），使物料中的氧氣達(dá)到飽和。潮濕的環(huán)境，內(nèi)部溫度達(dá)80℃。要求持續(xù)監(jiān)控氧氣濃度。它在容器中蒸騰，就像從茶壺里散發(fā)蒸汽出來(lái)一樣。工采網(wǎng)的SST氧化鋯探頭內(nèi)置其中，可耐受最高250度的高溫，契合這種使用場(chǎng)景。英國(guó)SST的螺紋式高溫氧化鋯氧氣傳感器(O2傳感器) - O2S-FR-T2-18C/B/A敏感元件是氧化鋯，采用兩個(gè)氧化鋯盤(pán)，在其中間是一個(gè)密封空間。其中一個(gè)盤(pán)起的功能是可逆氧氣泵，依次充滿樣品氣和抽空此小空間。另一個(gè)盤(pán)用于測(cè)量氧分壓差比率，得到相對(duì)應(yīng)的傳感電壓。氧化鋯盤(pán)作為氧氣泵運(yùn)行時(shí)，需要的700 °C的溫度由加熱元件產(chǎn)生(配套的電路板O2I-FLEX-092可以提供加熱和線性模擬量輸出功能。)。氧氣泵使小空間范圍內(nèi)達(dá)到額定的小值和大值壓力所花的時(shí)間和環(huán)境中氧分壓值具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
氧化鋯氧氣傳感器變送板 -O2I-Flex-092接口板給電子元件提供必要的電源，控制SST動(dòng)態(tài)氧傳感器可以用戶設(shè)置量程0-25%和0-100%。整個(gè)測(cè)量范圍是線性的。出廠默認(rèn)是0-25%。當(dāng)配置0-100%量程時(shí)，客戶可以定制模擬輸出范圍以符合實(shí)際應(yīng)用。輸出可以配置為：4-20mA和0-10VDC或RS232接口。
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