快速堆肥发酵过程及控制

堆肥基本特点
水
热
有机质 矿物质
水 微生物
原料
有机质 矿物质 水 微生物
堆肥产品
堆肥生物链
蜈蚣、捕食螨、 甲虫、蚂蚁等
]跳虫、一些螨、 羽毛翼甲虫、线 虫、原生动物等
细菌、真菌、放线 菌、线虫、一些螨、 蜗牛、蚯蚓等
畜禽粪便、树叶、 草枝、食品垃圾 等
第三消费者 次级消费者 初级消费者 有机废弃物
9d 13d
+ +++ ++ +
++ ++ ++
20d 24d 28d 32d 38d
+
+
+
+
+
+
+
++ ++ ++ ++
++ +
+
+
+
+
++ +
+
++ ++ ++
43d 45d
+
+
++ ++
+
++
+
+
++ ++
+
++
注：+++，strong；++，substantial；+，recognizable；no mark，not recognized.
目录
一、堆肥基础 二、快速堆肥及条件 三、堆肥过程控制 四、堆肥产品质量及检验
第一部分：堆肥基础
堆肥含义
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。
栗褐芽胞杆 菌 芽胞杆菌属
枝芽胞杆菌
Gracilibacillus halotolerans(94.4%)
薄壁芽胞杆 菌
13-13:2
Corynebacterium urealyticum (95.3%) 解脲棒杆菌
堆肥微生物变化
24-45:1
24-45:2
降温期C（1332d）
24-45:3
20-45:1
类肠膜明串珠 菌
乳酸片球菌
Staphylococcus piscifermentans(99.1%) 葡萄球菌
Bacillus badius(99.3%)
栗褐芽胞杆菌
Bacillus badius(99.3%)
Bacillus sp.(99.1%) Virdibacillus proomii(94.7%)
堆肥中的微生物
表 2-1 好氧堆肥期间的微生物群体
微生物
升温阶段
高温阶段 降温阶段
（堆温＜40℃） （40—70℃） （70℃到冷
却）
嗜温细菌
108
喜温细菌
104
喜温放线
104
菌
106
1011
109
107
108
105
嗜温霉菌
106
喜温霉菌
103
103
105
107
106
单位：个数/每克湿堆肥
物种检验数量
微生物 内阿米巴属 蛔虫卵 布鲁氏菌 棒状杆菌 沙门氏菌 埃希氏菌属大肠菌 微球菌 肺结核分支杆菌 病毒
灭菌时间（分钟）
50℃
55℃
60℃
65℃
70℃
5
60
7
60
3
45
4
30
4
60
5
20
20
25
几种常见病菌与寄生虫的死亡温度
名称 沙门氏伤寒菌
沙门氏菌属
志贺氏杆菌 大肠杆菌
阿米巴涂
美洲钩虫 流产布鲁氏菌 酿脓链球菌 化脓性细菌 结核分枝杆菌
牛结核杆菌 蛔虫卵 钩虫卵 鞭虫卵
死亡情况来自百度文库
名称
46℃以上不生长；55～60℃，30 分 血吸虫卵 钟内死亡
56℃1 小时内死亡，60℃，15～20 蝇蛆 分钟死亡
55℃，1 小时内死亡
绝大部分，55℃，1 小时死 亡；60℃，15～20 分钟死亡
霍乱产弧菌 炭疽杆菌
50℃；3 天死亡；71℃，50 分钟内 布氏杆菌 死亡
多食鞘氨醇杆 菌
耳炎差异球菌
热梭菌
梭菌 产碱菌
多食鞘氨醇杆 菌 耳炎差异球菌 热梭菌 梭菌 产碱菌 节杆菌属
堆肥热力学过程
在堆肥过程中实际释放的热量取决于有机物真正降解的程 度，或混合物中不同成分比例。例如，脂肪比蛋白质或者 碳水化合物更能被降解，因为脂类热值就高。
热灭活动力学
美国环保署要求热失活的最低温度为50℃。
堆肥微生物变化
堆肥阶段
微生物类型 4-4:1
初期S（0-4d） 4-9:1 4-4:2
4-13:1 4-13:1
高温期T (4-13d)
4-9:2 13-13:1 13-20:1
拉丁名（相似性）
中文名
Leuconostoc paramesenteroides(97.4%) Pediococcus acidilactici(98.2%)
45℃，50 分钟内死亡
猪丹毒杆菌
61℃，3 分钟内死亡
猪瘟病毒
54℃，10 分钟内死亡
口蹄疫病毒
50℃，10 分钟内死亡
小麦黑穗病菌
66℃，15～20℃分钟内死亡 67℃， 稻热病菌
死亡
55℃，45 分钟内死亡 55～60℃， 5～10 天死亡 50℃；3 天死亡
麦蛾卵 二化螟卵 小豆象虫
45℃；60 天死亡
根据Brannen等人的研究结果，在55℃时加热7分钟和在 50℃时加热60分钟，蛔虫卵基本消失，但是在47℃时加热 2个小时蛔虫卵就不被破坏。
为保证能彻底消灭蛔虫卵，处理温度就应该明显超过阈限 温度。因此，选定最低温度为50℃，这样就能大大减少蛔 虫卵的浓度。
污水污泥中消灭病原体所用的时间和温度
绕虫卵
死亡情况 53℃，1 天死亡
6 1 14
18 16
堆肥微生物变化
高温好氧堆肥过程中微生物的数量变化规律
S T
C M
4d 4-4:1 ++ 4-4:2 ++ 4-9:1 ++ 4-13:1 ++ 4-9:2 + 13-13:1 13-13:2 13-20:1 20-45:1 20-45:2 24-45:2 24-45:3 24-45:1 43-45:1
Cl. Filimentosum(85.6%) Alcaligenes sp. NKNTAU(91.4%)
Sphingobacterium Multivorum(83.4%) Alloiococcus otitis(90.0%) Clostridium fervidus(88.2%) Cl. Filimentosum(85.6%) Alcaligenes sp. NKNTAU(91.4%) Arthrobacter sp. (86.4%)
20-45:2
24-45:1
腐熟期M （32-45d）
24-45:2 24-45:3 20-45:1 20-45:2 43-45:1
Sphingobacterium Multivorum(83.4%) Alloiococcus otitis(90.0%)
Clostridium fervidus(88.2%)