原料預處理是堆肥生產的一個鍾要環節,對堆肥化進程、發酵校果以及產品質量影響大,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處理方法,先來了解下原料預處理對堆肥的影響吧。
一、原料預處理對堆肥的影響
由于常用的堆肥原料要么是一些沒加任何處理的新鮮物料,水分大、雜質多,如畜禽糞便中通常混雜有大量秸稈或墊料;要么是一些放置時間較長,形成了大小不一塊狀的物料,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值等對發酵的影響將在堆肥發酵與調控部分作詳細介紹,這里重點討論物料粒度對堆肥的影響。
1、對發酵速度的影響
物料粒度過大,不僅影響水分調節的校果,而且也影響混合的均勻度,別是些較大團塊或纖維素含量較高的物料,如不加破碎或不破碎到一定程度,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,腐熟大概需要2個月左右;如將稻草切成10cm左右的小段,腐熟完成大概不到一個月;如果將稻草磨成3~5mm的草粉,則其完腐熟時間只要10~15天。由此可見原料預處理對發酵速度的影響。
2、對發酵校果的影響
不僅原料水分、C/N、C/P以及pH值等影響發酵校果,物料粒度也影響到發酵校果。
堆肥過程中,通常能夠觀察到一些較大的團塊沒有發酵或發酵不撤底的,主要原因是團塊較大時,要么水分吸收過多,含水量過大,物料內部處于一種厭氧狀態,好氣性微生物不能繁殖或存活;要么是團塊吸水性較差,物料內部水分過低,微生物也無法繁殖。
3、對產品質量的影響
堆肥過程中,如部分物料沒經發酵或發酵不撤底,會相應增加未降解有機物的比例,同時也會提高病原微生物發生的概率;如部分物料處于厭氧發酵,該部分物料的養分損失也大,同時厭氧性病原微生物繁殖或發生的概率也高,這些對產品質量都會產生較大影響。
二、堆肥原料預處理調節方法
原料預處理涉及水分調節、粒度及均勻度調節、養分調節以及C/N、C/P、pH值調節等,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、水分調節
由于堆肥原料水分差異大,而堆肥對水分又有比較嚴格的要求,通常采取物料水分高低搭配、干濕混合的辦法進行水分調節。當主料水分較高時,應搭配較低水分含量的輔料;當主料水分含量較低時,輔料的干濕狀況對水分調節不會產生大的影響;當主輔料水分含量都高時,應先選擇干燥輔料或部分易干燥的主料,但應以成本較低化為原則。
2、粒度及均勻度調節
堆肥有機物的分解主要發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,有機物的降解速度越快,但其前提條件是需要有足夠的氧氣供應。通常情況下,當物料粒度達到定限度后,它和孔隙度是成反比關系的。生產和日常生活中,我們經常遇到當物料過細遇水呈“面糊”狀的現象,所以粒度調節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物分解速率。
一般堆肥物料適宜的粒度范圍為3~15mm,較好粒度范圍為5~10mm。不同的發酵或供氧方式對物料粒度要求不同,條垛式或靜態堆肥取上限,而具有曝氣或強制性通風系統的取下限。常用的粒度調節方法有破碎法和混合法,破碎法就是將大的物料用粉碎設備進行破碎至合適的粒度,混合法就是將高水分、過細的物料用適宜粒度的干物料進行混合,調整至適宜的粒度。實際生產中一般都是將兩種方法同時使用。
在堆肥調節過程中,與粒度調節密切相關的還有均勻度調節,即原料的混合均勻度。均勻度調節的好壞不僅影響到粒度調節,而且也影響到水分、C/N、C/P、pH值等調節,并影響到發酵校果。由于均勻度調節目前還沒有個量化標準,只能采取目測或通過隨機取樣檢測水分、C/N、pH值等進行判斷,而在生產實踐中往往被忽視。
3、養分調節
另一個易被忽視的環節是堆肥的養分調節,也是導致堆肥產品質量和應用果不穩定的重要因素。幾乎目前所有的堆肥設計和生產都沒考慮過養分調節,而堆肥產品的銷售和實際應用校果主要是由養分決定的。我們知道不同的C、N、P含量可以獲得相同的C/N、C/P,但在肥料產品中卻形成了不同的養分含量。所以在項目和產品設計中,應先確定產品類型,根據產品類型估算出C、N、P等指標基數,再根據現有物料的C、N、P的實際數,按照C/N、C/P確定值和發酵過程中C的揮發量,計算出應補充的C、N、P數量。