堆肥的基本原理

第一节 堆肥原理及工艺流程
第二节 畜禽粪便高温堆肥的优越性
第三节 堆肥发酵的条件与调控 第四节 堆肥的腐熟 第五节 堆肥处理周期 第六节 堆肥原料及堆肥水分的测定
第二节 畜禽粪便高温堆肥的优越性
1. 可将污染环境的畜禽粪便转变为优质有机肥 2. 有利于消除畜禽粪便中不利于植物生长发育
的有害物质 3. 畜禽粪尿的堆肥化处理优于干燥处理 4. 快速、高效，适合大中型集约化养殖场采用
一次发酵过程中，堆肥材料的搬运、搅拌等 过程均可以全部采用机械化作业，因而大大降低了 工人的劳动强度；发酵过程中进行强制通气促进好 氧微生物的活动以促进发酵和缩短处理时间。
经过无害化处理后材料的二次发酵可以在其它 地方进行，不必长期占用发酵场地，因而节约了设 备投资，大大提高了畜禽粪便的处理能力。此外， 由于该方式不需投资大型设备、消耗能量少，所以 最适合大中型集约化养殖场采用。
将大量的新鲜畜粪直接施用于土壤，不仅会带 进较多的病虫害和杂草种子，而且因新鲜畜粪在土壤 中的快速分解产生大量的CO2、低级脂肪酸和一些酚 酸类等有害物质、发热，从而给作物的生长发育尤其 是根系的生长发育带来不良影响。畜禽粪便经堆肥化 处理后，不仅消除了这些有害的物质，而且也提高了 有效性养分的含量。
第六章 堆肥基本原理
第一节 堆肥的基本原理及工艺流程 第二节 畜禽粪便高温堆肥的优越性 第三节 堆肥发酵的条件与调控 第四节 堆肥的腐熟 第五节 堆肥处理周期 第六节 堆肥原料及堆肥水分测定方法
第一节 堆肥原理及工艺流程
堆肥原理 工艺流程
堆肥原理
水 分
质干 物
有机物 无机物
新鲜有机物料
温度开始上升到温度开始下降的阶段为 一次发酵阶段。为了提高无害化效果，这一 阶段至少应保持10天以上。一般情况下，该 阶段牛粪为2周，猪粪为1-2周和鸡粪为1周左 右。
二次发酵
将经一次发酵后的堆肥送到二次发酵场地 继续堆腐，使一次发酵中尚未完全分解的易分 解的、较易分解的与难分解的有机物质继续分 解，并将其逐渐转化为比较稳定和腐熟的堆肥。
堆肥原理 工艺流程
堆肥工艺流程及参数
前处理 一次发酵 二次发酵
前处理
畜禽粪便水分含量大，如果不进行水分调节就 会因通气不良而出现堆肥温度上升慢、臭气产生量 大，并且搬运搅拌也不方便等。因此前处理的主要 任务是进行水分含量、材料通气性和C/N比调节。
同时也可以顺便除去那些较大而不适合堆肥的 物质如铁丝、砖瓦、石块、塑料膜、绳索等杂质， 否则会影响以后的搅拌、通气等过程。
堆肥
堆肥过程
新鲜有机物
H2O, CO2 , 热
有机堆肥
微生物 O2
25-70 % 损失
7
好氧堆肥 厌氧堆肥来自百度文库
好氧堆肥原理
水溶性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜为 微生物吸收，固体和胶体的有机物先附着在微生物体 外，由微生物所分泌的胞外酶分解为溶解性物质后再 渗入细胞。
微生物通过自身的生命活动——氧化、还原和合 成过程，把一部分有机物氧化成简单的无机物，释放 出生命活动所需的能量，并把一部分有机物转化为生 物体所必需的营养物质以合成新的细胞物质，于是微 生物逐渐生长繁殖产生更多的生物体。
一次发酵
在特定的发酵场所或装置内进行，通过搅拌和 强制通风向堆肥内部通O2，促进好气微生物活动。
堆肥原料、空气和土壤中存在大量的各种微生 物，所以堆肥原料投入后很快就进入发酵阶段。首 先微生物利用易分解性有机物进行繁殖，产生CO2和 H2O，同时产生热量使堆肥升温。发酵初期有机物质 的分解主要是靠中温型微生物（30~40℃），随着温 度的升高，最适宜生活在45~65℃的高温菌逐渐取代 了中温型微生物。在此温度下，各种病原菌、寄生 虫卵、杂草种子等均可被杀灭。
二次发酵的要求不如一次发酵条件严格，堆积 高度可以在1~2米，只要有防雨、通风措施即可。 在堆积过程中每周翻堆1-2次。二次发酵的时间长短 视畜禽粪便种类和添加的水分调节材料性质而定， 一般堆肥内部温度降至40℃以下时就表明二次发酵 结束，可以进行堆肥风干和后续加工了。
通常，纯畜禽粪便堆肥二次发酵一般需要2周 左右的时间，添加秸秆类材料时二次发酵在3-4周左 右，而添加锯末、树皮等的情况下二次发酵需要在 6周以上的时间。
畜禽粪便含水量高呈稀糊状，不方便运输和施 用，且长时间自然堆放会散发出强烈的臭味和滋生 蚊蝇，导致家畜和人传染病，也是当前造成农村环 境污染的重要污染源。
堆肥过程中，利用微生物的强烈活动将粪便中 的易分解性有机物分解，不但可以消除了家畜粪便 的臭味和污浊感，而且微生物活动所产生的热量可 使堆肥内部产生高温，既促进了材料中水分的蒸发 又可以杀死病原菌、虫卵和杂草种子，最终使具有 恶臭和强烈污浊感的粪便变成了无臭和卫生的优质 有机肥。
好氧堆肥
一般情况下利用堆肥温度变化作为堆肥过程的 评价指标。
低温阶段
中温阶段
高温阶段
降温阶段
厌氧堆肥
畜
细胞物质
禽 粪
细胞物质
尿
+
有机酸、醇、CO2、
微
NH3 、 H2S 等 + 微
CO2、CH4+能量
生
生物+能量
物
产酸阶段（产酸菌）
产气阶段（甲烷菌）
厌氧发酵过程示意图
第一节 堆肥原理及工艺流程
第一节 堆肥原理及工艺流程 第二节 畜禽粪便高温堆肥的优越性 第三节 堆肥发酵的条件与调控 第四节 堆肥的腐熟 第五节 堆肥处理周期 第六节 堆肥原料及堆肥水分的测定
第三节 堆肥发酵的条件与调控
一、堆肥材料的特性 二、堆肥材料的水分含量 三、充足的氧气供应 四．堆肥过程中的微生物 五、温度
一、堆肥材料的特性
干燥处理
减少粪便中水分含量
堆肥处理
堆肥处理是利用微生物分解有机物质过程中产生 的热量，促进水分蒸发并达到无害化目的。
干燥法处理是利用外部加热来达到降低水分的目 的，不仅增加了处理成本，而且水分蒸发的同时还有 大量的挥发性臭气被排放空气中，造成严重的空气污 染。干燥处理未能消除畜粪中大量的易分解性物质等 臭气源，处理过的制品返潮后因微生物的活动仍会散 发大量臭气。不论从经济上还是从产品品质和环境保 护上讲，畜禽粪便的堆肥化处理均优于干燥处理。
1．畜禽粪便中营养物质的构成 2．堆肥处理中畜禽粪便干物质的分解率 3．堆肥材料的C/N比