畜禽粪便处理的关键所在——高温好氧堆肥技术

目前畜禽粪便处理最常用的是高温好氧堆肥技术，该技术是利用微生物在一定的温度、湿度和 pH值条件下，将可生物降解的有机固体废弃物分解为相对稳定的腐殖质物质的过程。高温好氧堆肥处理是目前实现农业废弃物无害化、减量化、资源化利用的有效途径 。其工艺流程主要由预处理、好氧发酵、后处理和储存等工序组成 。其关键技术主要是预处理和好氧发酵。

(1)预处理。堆肥预处理主要是对堆肥原料的水分、pH 和碳氮比进行调整，并向堆肥原料添加微生物发酵菌剂。堆肥粪便的起始含水率一般应为40%～60%，水分过低不利于微生物的生长，水分过高则堵塞堆料中的空隙，影响通风，导致厌氧发酵，减慢降解速度，延长堆腐时间 。pH 是对微生物生存环境进行评估的参数，堆肥过程中最适宜的 pH 应为 5.5～8.0。在堆肥过程中，pH 值通常被认为非重要影响因素，因为大部分细菌均可在 pH 5.5～8.0 的范围内生长繁殖。堆肥原料的碳氮平衡是微生物达到最佳生物活性的关键因素。堆肥原料的碳氮比一般在 25∶1～35∶1 之间比较适宜 。碳氮比小，温度上升很快，但堆层达到的最高温度低;碳氮比大，堆层达到的最高温度高，但温度上升慢。在实际生产中，可利用秸秆、稻壳或锯末等物料调整碳氮比。堆肥是微生物作用于有机物的生化降解过程，微生物是堆肥过程的主体，是堆肥过程中最关键、最活跃的成分。向堆肥原料中添加微生物发酵菌剂，可加速堆肥原料有机物的分解腐熟，促进有机物料中有效氮的释放。

(2)好氧发酵。好氧发酵堆肥过程由一级发酵和二级发酵 2 个阶段组成，堆肥运行所需时间随碳氮比、湿度、天气条件、堆肥运行管理类型等方面的不同而不同。一般情况下，发酵周期为 9～35 d 左右 。一级发酵是指从温度升高到开始降低为止的阶段，是堆肥发酵的第一阶段。在此阶段通常需要向堆肥层或发酵装置中供氧。氧是好氧微生物生存的必要条件，充足的氧气供给是保证好氧微生物群体繁殖发育的重要条件，对堆肥时间及终产品质量有重要影响 。一般认为堆肥中的空气氧的体积含量保持在5%～15% 比较适宜，低于 5% 会导致厌氧发酵;高于15% 则会使堆肥体冷却，导致病菌的大量存活 。目前有机肥设备采用的通风方法主要有利用动力铲或其他特殊设备翻堆、向粪堆中插入带孔的通风管、借助高压风机强制通风供氧和自然通风供氧等。在一级发酵过程中，堆层各测试点的温度均应保持在 55～65℃，不宜高于75℃，且持续时间不得少于 5 d。二级发酵是指堆肥经过一级发酵后，微生物以较低的速度分解难降解的有机物和发酵中间产物的发酵过程，此阶段通常不需通风，但应定期进行翻堆。