原料預(yù)處理是堆肥生產(chǎn)的個重要環(huán)節(jié),對堆肥化進(jìn)程、發(fā)酵果以及產(chǎn)品質(zhì)量影響大,然而在堆肥實踐中卻往往被忽視。我們想要知道堆肥原料預(yù)處理方法,先來了解下原料預(yù)處理對堆肥的影響吧。
一、原料預(yù)處理對堆肥的影響
由于常用的堆肥原料要么是些沒加任何處理的新鮮物料,水分大、雜質(zhì)多,如畜禽糞便中通常混雜有大量秸稈或墊料;要么是些放置時間較長,形成了大小不塊狀的物料,如干雞糞等。即使是致性較好的原料,原料間也存在粒度的差異。由于水分、C/N、C/P、pH值等對發(fā)酵的影響將在堆肥發(fā)酵與調(diào)控部分作詳細(xì)介紹,這里重點討論物料粒度對堆肥的影響。
1、對發(fā)酵速度的影響
物料粒度過大,不僅影響水分調(diào)節(jié)的果,而且也影響混合的均勻度,別是些較大團(tuán)塊或纖維素含量較高的物料,如不加破碎或不破碎到定程度,會造成微生物分解速度的減慢。如常見的稻秸堆肥,如果稻草不加粉碎,即使在夏季,完腐熟大概需要2個月左右;如將稻草切成10cm左右的小段,完腐熟大概不到個月;如果將稻草磨成3~5mm的草粉,則其完腐熟時間只要10~15天。由此可見原料預(yù)處理對發(fā)酵速度的影響。
2、對發(fā)酵果的影響
不僅原料水分、C/N、C/P以及pH值等影響發(fā)酵果,物料粒度也影響到發(fā)酵果。
堆肥過程中,通常能夠觀察到些較大的團(tuán)塊沒有發(fā)酵或發(fā)酵不徹底的,主要原因是團(tuán)塊較大時,要么水分吸收過多,含水量過大,物料內(nèi)部處于種厭氧狀態(tài),好氣性微生物不能繁殖或存活;要么是團(tuán)塊吸水性較差,物料內(nèi)部水分過低,微生物也無法繁殖。
3、對產(chǎn)品質(zhì)量的影響
堆肥過程中,如部分物料沒經(jīng)發(fā)酵或發(fā)酵不徹底,會相應(yīng)增加未降解有機(jī)物的比例,同時也會提高病原微生物發(fā)生的概率;如部分物料處于厭氧發(fā)酵,該部分物料的養(yǎng)分損失也大,同時厭氧性病原微生物繁殖或發(fā)生的概率也高,這些對產(chǎn)品質(zhì)量都會產(chǎn)生較大影響。
二、堆肥原料預(yù)處理調(diào)節(jié)方法
原料預(yù)處理涉及水分調(diào)節(jié)、粒度及均勻度調(diào)節(jié)、養(yǎng)分調(diào)節(jié)以及C/N、C/P、pH值調(diào)節(jié)等,通俗地說,就是涉及物料的破碎、物料的相互搭配以及物料的均勻混合。
1、水分調(diào)節(jié)
由于堆肥原料水分差異大,而堆肥對水分又有比較嚴(yán)格的要求,通常采取物料水分高低搭配、干濕混合的辦法進(jìn)行水分調(diào)節(jié)。當(dāng)主料水分較高時,應(yīng)搭配較低水分含量的輔料;當(dāng)主料水分含量較低時,輔料的干濕狀況對水分調(diào)節(jié)不會產(chǎn)生大的影響;當(dāng)主輔料水分含量都高時,應(yīng)先選擇干燥輔料或部分易干燥的主料,但應(yīng)以成本較低化為原則。
2、粒度及均勻度調(diào)節(jié)
堆肥有機(jī)物的分解主要發(fā)生在物料顆粒的表面或接近顆粒表面的地方,物料比表面積越大,也就是說物料顆粒越細(xì),有機(jī)物的降解速度越快,但其前提條件是需要有足夠的氧氣供應(yīng)。通常情況下,當(dāng)物料粒度達(dá)到定限度后,它和孔隙度是成反比關(guān)系的。生產(chǎn)和日常生活中,我們經(jīng)常遇到當(dāng)物料過細(xì)遇水呈“面糊”狀的現(xiàn)象,所以粒度調(diào)節(jié)是為了尋求物料比表面積和物料空隙度的平衡,保持物料較好的自然供氧量,以維持較高的堆肥有機(jī)物分解速率。般堆肥物料適宜的粒度范圍為3~15mm,較好粒度范圍為5~10mm。不同的發(fā)酵或供氧方式對物料粒度要求不同,條垛式或靜態(tài)堆肥取上限,而具有曝氣或強(qiáng)制性通風(fēng)系統(tǒng)的取下限。常用的粒度調(diào)節(jié)方法有破碎法和混合法,破碎法就是將大的物料用粉碎設(shè)備進(jìn)行破碎至合適的粒度,混合法就是將高水分、過細(xì)的物料用適宜粒度的干物料進(jìn)行混合,調(diào)整至適宜的粒度。實際生產(chǎn)中般都是將兩種方法同時使用。
在堆肥調(diào)節(jié)過程中,與粒度調(diào)節(jié)密切相關(guān)的還有均勻度調(diào)節(jié),即原料的混合均勻度。均勻度調(diào)節(jié)的好壞不僅影響到粒度調(diào)節(jié),而且也影響到水分、C/N、C/P、pH值等調(diào)節(jié),并終影響到發(fā)酵果。由于均勻度調(diào)節(jié)目前還沒有個量化標(biāo)準(zhǔn),只能采取目測或通過隨機(jī)取樣檢測水分、C/N、pH值等進(jìn)行判斷,而在生產(chǎn)實踐中往往被忽視。
3、養(yǎng)分調(diào)節(jié)
另個易被忽視的環(huán)節(jié)是堆肥的養(yǎng)分調(diào)節(jié),也是導(dǎo)致堆肥產(chǎn)品質(zhì)量和應(yīng)用果不穩(wěn)定的重要因素。幾乎目前所有的堆肥設(shè)計和生產(chǎn)都沒考慮過養(yǎng)分調(diào)節(jié),而堆肥產(chǎn)品的銷售和實際應(yīng)用果又主要是由養(yǎng)分決定的。我們知道不同的C、N、P含量可以獲得相同的C/N、C/P,但在肥料產(chǎn)品中卻形成了不同的養(yǎng)分含量。所以在項目和產(chǎn)品設(shè)計中,應(yīng)先確定產(chǎn)品類型,根據(jù)產(chǎn)品類型估算出C、N、P等指標(biāo)基數(shù),再根據(jù)現(xiàn)有物料的C、N、P的實際數(shù),按照C/N、C/P確定值和發(fā)酵過程中C的揮發(fā)量,計算出應(yīng)補(bǔ)充的C、N、P數(shù)量。
大量研究表明,快速堆肥適宜的C/N為20~40、C/P為75~150、pH值為5.5~9.0,適C/N為25~30、pH值為6.5~8.0,堆肥過程中,應(yīng)根據(jù)原料類型,結(jié)合養(yǎng)分調(diào)節(jié),選擇合適的C/N、C/P、pH值。