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利用厨余及垃圾进行有机肥堆肥化过程技术分析探讨


发布时间:2018-07-23 | 点击: | 发布:鸿淳环保科技



利用厨余及垃圾进行有机肥堆肥化过程技术分析探讨 鸿淳新闻配图

 一、有机肥堆肥形成原理

所谓有机肥堆肥就是藉微生物技术的生化作用,在控制条件下将废弃物中的有机肥有机质分解使其转化为水、二氧化碳、氮、硝酸,再经过腐熟,成为安定的腐植土。有机肥堆肥化处理的原理大致可分为厌氧性方式和好氧性方式两大类。

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1.有机肥堆肥厌氧性方式是把垃圾堆积减少与空气之接触以厌氧性分解为主要反应,促使有机肥有机物安定化的处理方式,传统自然堆积法即属于此,此有机肥堆肥法反应缓慢,需要数个月才能完成腐熟。

 

2.有机肥堆肥好氧性方法是用翻堆或强制送风、抽风,以好氧性分解有机肥使有机物安定化的方式,因反应快可减少堆肥化之处理时间,目前被称为高速有机肥堆肥化法。好氧性有机肥堆肥处理在形式上又可分为连续式高速堆肥法及堆积式堆肥法两类。

 

二、有机肥厨余分解过程及条件

影响有机肥堆肥的因素主要受微生物技术的影响,而影响微生物技术的主要因素有温度、水分、氧气、pH值及营养成分:

 

1.微生物技术有益菌种:促进厨余分解的微生物技术有益菌种类包括,光合菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌等菌种,为加速厨余的分解速度及控制肥料的产出质量,也可用接种微生物技术菌群的方式,以改善起始点的有益菌群密度。

 

2.有机肥厨余温度:厨余的有机肥发酵过程分好几个阶段进行,起先厨余中之糖类被分解而产生热,使有机肥堆积物温度升高;由于温度升高,使低温及中温微生物活动转弱,而较耐高温纤维分解,微生物技术开始活跃,而分解木片、稻壳中之纤维,但由于其好热性,在50℃以下之温度不适于繁殖。

 

3.有机肥厨余水分:以厨余制造有机肥堆肥时,堆积物之含水率为影响有机肥堆肥化之最重要关键因素。一般微生物在堆积物含水率40%~70%时,较适合于好氧微生物技术活动,尤其在有机肥堆肥发酵过程中,以含水率60%~70%间最佳,低于含水率40%时则发酵被抑制,而高于70%时会产生厌氧状态,厌氧微生物技术则开始活跃。

 

4.氧气:以厌氧微生物技术分解堆积有机物时,其分解率很低,而好氧微生物技术分解率则为厌氧微生物的10倍以上。因有机肥堆肥化的过程主要为好氧微生物技术分解作用,因此堆积过程中必需适当的通气以供给氧气。

 

5.pH值:微生物技术对pH值之变化很敏感,一般在微生物技术分解有机物时,如果在中性左右之环境下,分解速率较为旺盛而趋酸性时分解活力则会减弱。通常有机肥堆肥较容易遇到酸性太强的情况,在此情况下可藉加入适量石灰调整来提高pH值,改善微生物的生长环境。

 

6.有机肥营养成分:发酵基质中含有木质素、纤维素、半纤维素、淀粉、多糖类、蛋白质等成分。其中木质素最难被分解,纤维素、半纤维素次之,而淀粉、糖类、蛋白质等较容易被分解。

 

在有机肥堆肥初期阶段主要优势微生物技术菌种为细菌与放线菌,大部分细菌负责分解容易分解的有机物,放线菌则负责分解纤维素、木质素、几丁质和蛋白质等复杂有机物;待温度上升至40℃以上,真菌则成为微生物技术优势菌种并可分解坚硬的残体而肥堆温度冷却及腐熟阶段,原生动物及轮虫则成为优势微生物并捕食细菌和真菌完成腐熟。

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三、有机肥臭味生成原因探讨

制作有机肥堆肥时产生臭味之原因,依制作当时所采用材料及制作方式之不同而有差异。按照会产生臭味之化合物功能基区分。

 

有机肥堆肥制作过程中常出现之臭气原因:(1)来自制作有机肥堆肥材料本身之味道,如用禽畜粪作为有机肥堆肥材料时,就有来自臭味本身的问题。主要是因为牛、猪、鸡粪当中含有醋酸、丙酸、酪酸及草酸等挥发性脂肪酸。(2)制造有机肥堆肥过程通气情形不佳,制作过程中如果氧气供给充足,则所产生的有机肥堆肥臭气主要为氨氮及少量的硫化甲基,而有机酸及醛类在理论上不会产生或累积。但如果通气不良,制作有机肥堆肥时就会产生大量之硫化氢、低级脂肪酸、醛类生成及累积造成强烈恶臭。

 

四、不同有机材通气量对有机肥堆肥中营养要素影响

有机肥有机物中碳成分含量在堆肥化过程中均呈下降趋势,氮、磷、钾百分率成份含量则随堆积日数而增加。不同的有机配方在堆肥化过程中氮、碳及干物量变化即有显著不同,另外,实施连续性通气处理确可降低氮及碳成分于有机肥堆肥中的损失,而增加腐熟堆肥中氮成分含量之效果。

 

有机肥堆肥总结探讨

由于对垃圾资源化的需求,考量长期使用化学肥料及农药使得土壤之地力下降,且垃圾掩埋场之用地取得不易,故堆肥技术的开发及有机肥堆肥的利用,日渐受重视。而国内的厨余量也相当大,所回收的厨余量中有一部份经高温蒸煮后,作为养殖技术饲料使用,其余则利用微生物技术发酵处理菌将其分解稳定后,作为有机肥料或土壤改良剂。

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目前除于产生量少的地方,一般而言其人口较不密集,可利用传统有机肥自然堆积法或翻堆喜气方式来处理以节省成本,至于人口密集的都会区,由于用地取得不易,可采用高速有机肥堆肥法,以适当的添加微生物技术发酵处理菌种辅助的条件下,使其快速稳定化并减少传统化肥对环境的冲击。目前市面上有许多有机肥堆肥技术介绍,采用之前宜针对环境现况及有机肥堆肥材料特性选择合适堆肥方式及适合的微生物技术发酵处理菌种。

 

延伸阅读:微生物菌肥中的微生物技术到底有何能耐?

 




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