一、概述

任何一種合格優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥的生產(chǎn)都必須經(jīng)過堆肥發(fā)酵過程。

堆肥是在一定條件下，通過微生物的作用，使有機(jī)物不斷降解、穩(wěn)定化，產(chǎn)生適合土地利用的產(chǎn)品的過程。 堆肥作為一種古老而簡(jiǎn)單的處理有機(jī)廢物、制造肥料的方法，隨著研究的深入和方法的改進(jìn)而備受各國重視，因?yàn)樗哂辛己玫纳鷳B(tài)意義，也給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大效益。 以受益。 有許多報(bào)道稱，使用腐爛的堆肥來準(zhǔn)備苗床可以抑制土傳疾病。 而堆肥過程高溫階段后隨之而來的拮抗細(xì)菌可以使細(xì)菌數(shù)量達(dá)到很高的水平； 堆肥過程中，在微生物的作用下，各有機(jī)物達(dá)到難以分解、穩(wěn)定、易于作物吸收的狀態(tài)； 同時(shí)，微生物的作用在一定范圍內(nèi)減輕重金屬的毒性作用。 可見，堆肥是一種簡(jiǎn)單有效的生產(chǎn)生物有機(jī)肥的方法，有利于生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

我國大部分有機(jī)肥產(chǎn)品僅堆肥發(fā)酵15-20天，此類產(chǎn)品只能達(dá)到無害化標(biāo)準(zhǔn)。 優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥的發(fā)酵過程一般需要45-60天。 這是因?yàn)樵诙逊食跗诘纳郎睾透邷仉A段，植物病原菌、蟲卵、雜草種子等有害微生物會(huì)被殺死。 但微生物在這個(gè)過程中的主要作用是新陳代謝和繁殖，只產(chǎn)生少量的微生物。 代謝產(chǎn)物，而這些代謝產(chǎn)物不穩(wěn)定，難以被植物吸收。 在降溫后期，微生物會(huì)腐殖化有機(jī)物，并在此過程中產(chǎn)生大量有利于植物生長(zhǎng)和吸收的代謝產(chǎn)物。 此過程需要 45-60 天。 通過這個(gè)過程堆肥可以達(dá)到三個(gè)目的：一是無害化；二是無害化。 第二，腐殖化； 第三，大量的微生物代謝產(chǎn)物如各種抗生素、蛋白質(zhì)物質(zhì)等。

為什么堆肥會(huì)產(chǎn)生這樣的效果呢？ 下面我們對(duì)堆肥的原理進(jìn)行更詳細(xì)的介紹。

2、有機(jī)肥發(fā)酵原理

(1)堆肥過程中有機(jī)物的轉(zhuǎn)化

堆肥中的有機(jī)物在微生物的作用下發(fā)生復(fù)雜的轉(zhuǎn)化。 這種轉(zhuǎn)化可以概括為兩個(gè)過程：一是有機(jī)質(zhì)的礦化過程，將復(fù)雜的有機(jī)質(zhì)分解為簡(jiǎn)單物質(zhì)，最終生成二氧化碳、水和礦質(zhì)養(yǎng)分。 ETC。; 另一種是有機(jī)物的腐殖化過程，即有機(jī)物分解后再合成，生成更為復(fù)雜的特殊有機(jī)物——腐殖質(zhì)。 這兩個(gè)過程同時(shí)進(jìn)行，但方向相反。 不同條件下，各工序的強(qiáng)度有明顯差異。

1 有機(jī)質(zhì)礦化

⑴ 分解的不含氮有機(jī)物的多糖化合物（淀粉、纖維素、半纖維素）在微生物分泌的水解酶的作用下首先水解成單糖。 葡萄糖在通風(fēng)良好的條件下分解迅速，中間產(chǎn)物如酒精、乙酸、草酸等不易積累，最終形成CO2和H2O，同時(shí)釋放出大??量熱能。 如果通風(fēng)不良，單糖在厭氧微生物的作用下會(huì)緩慢分解，產(chǎn)生較少的熱量并積累一些中間產(chǎn)物——有機(jī)酸。 在極度厭氧的微生物條件下，還會(huì)產(chǎn)生CH4、H2等還原物質(zhì)。

⑵含氮有機(jī)物的分解 堆肥中的含氮有機(jī)物包括蛋白質(zhì)、氨基酸、生物堿、腐殖質(zhì)等，除腐殖質(zhì)外，大部分都很容易分解。 例如，蛋白質(zhì)在微生物分泌的蛋白酶的作用下逐步降解，產(chǎn)生各種氨基酸，然后經(jīng)過氨化和硝化作用，分別形成銨鹽和硝酸鹽，可供植物吸收利用。

⑶含磷有機(jī)物的轉(zhuǎn)化堆肥中的含磷有機(jī)物在多種腐生微生物的作用下，形成磷酸，成為植物可以吸收利用的養(yǎng)分。

⑷含硫有機(jī)物的轉(zhuǎn)化堆肥中的含硫有機(jī)物通過微生物的作用生成硫化氫。 硫化氫在有氧環(huán)境中容易積聚，對(duì)植物和微生物有毒。 但在通風(fēng)良好的條件下，硫化氫在硫細(xì)菌的作用下被氧化成硫酸，并與堆肥中的鹽堿作用形成硫酸鹽，不僅消除了硫化氫的毒害，而且還成為硫營養(yǎng)物，植物可以吸收。 在通風(fēng)不良的情況下，發(fā)生脫硫，導(dǎo)致硫酸轉(zhuǎn)化為H2S而流失，對(duì)植物有毒。 在堆肥發(fā)酵過程中，可采用定期翻動(dòng)措施，以提高堆肥的通氣性，消除脫硫效果。

⑸脂質(zhì)和芳香族有機(jī)物的轉(zhuǎn)化。 單寧、樹脂等結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分解緩慢，其最終產(chǎn)物也是CO2和水； 木質(zhì)素是含有植物原料（如樹皮、鋸末等）的堆肥中特別穩(wěn)定的有機(jī)化合物，是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、含有芳香核的化合物，在植物組織中以聚合物的形式存在，這是極其困難的。分解。 在通風(fēng)良好的條件下，主要通過真菌和放線菌的作用緩慢分解，其芳香核心可轉(zhuǎn)化為醌類化合物，是腐殖質(zhì)再合成的原料之一。 當(dāng)然，這些物質(zhì)在一定條件下會(huì)不斷分解。

綜上所述，堆肥有機(jī)質(zhì)礦化可以為作物和微生物提供速效養(yǎng)分，為微生物活動(dòng)提供能量，為堆肥有機(jī)質(zhì)腐殖化準(zhǔn)備基礎(chǔ)原料。 當(dāng)堆肥的活動(dòng)以需氧微生物為主時(shí)，有機(jī)物迅速礦化，產(chǎn)生更多的二氧化碳、水和其他營養(yǎng)物質(zhì)。 分解迅速而完全，并放出大量熱能。 當(dāng)堆肥的活性以厭氧微生物為主時(shí)，有機(jī)物的分解緩慢，往往不完全，釋放的熱能很少。 其分解產(chǎn)物除植物養(yǎng)分外，極易積累有機(jī)酸和CH4、H2S、PH3、H2等還原性物質(zhì)。 當(dāng)它達(dá)到一定程度時(shí)，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)不利。 甚至有害。 因此，堆肥發(fā)酵時(shí)的翻堆也是為了轉(zhuǎn)換微生物活動(dòng)類型，消除有害物質(zhì)。

2、有機(jī)物腐殖化過程

關(guān)于腐殖質(zhì)的形成過程有多種說法，大致可分為兩個(gè)階段：第一階段，有機(jī)殘?jiān)纸猓纬蓸?gòu)成腐殖質(zhì)分子的原始物質(zhì)，如多酚、含氮有機(jī)物（氨基）等。酸、肽等）等； 第二階段，微生物分泌的多酚氧化酶首先將多酚氧化成醌，然后醌與氨基酸或肽縮合形成腐殖質(zhì)單體。 由于酚類、醌類和氨基酸類的種類很多，相互縮合的方式也不同，所以形成的腐殖質(zhì)單體也多種多樣。 在不同的條件下，這些單體進(jìn)一步縮合形成不同大小的分子。

(2)堆肥過程中重金屬的轉(zhuǎn)化

城市污泥富含農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)，是堆肥發(fā)酵的最佳原料之一。 然而，城市污泥中往往含有重金屬，一般指汞、鉻、鎘、鉛、砷等。微生物特別是細(xì)菌和真菌在重金屬的生物轉(zhuǎn)化中發(fā)揮著重要作用。 盡管有些微生物可以改變環(huán)境中重金屬的存在，增加化學(xué)物質(zhì)的毒性并造成嚴(yán)重的環(huán)境問題，或者濃縮重金屬并通過食物鏈積累。 不過，也有一些微生物可以通過直接和間接的作用去除環(huán)境中的重金屬，有助于改善環(huán)境。 例如最早引起人們關(guān)注的造成環(huán)境污染的重金屬汞，汞的微生物轉(zhuǎn)化包括三個(gè)方面：無機(jī)汞（Hg2+）的甲基化、無機(jī)汞（Hg2+）還原為Hg0、甲基汞的裂解分解和其他有機(jī)汞化合物。 還原至Hg0。 這些能將無機(jī)汞和有機(jī)汞轉(zhuǎn)化為元素汞的微生物稱為耐汞微生物。 盡管微生物不能降解重金屬，但它們可以通過轉(zhuǎn)化重金屬并控制其轉(zhuǎn)化途徑來降低毒性。

(3)堆肥發(fā)酵工藝

堆肥實(shí)際上是廢物穩(wěn)定的一種形式，但它需要特殊的濕度、通風(fēng)和微生物來產(chǎn)生合適的溫度。 一般認(rèn)為這個(gè)溫度應(yīng)高于45℃。 保持如此高的溫度可以滅活病原菌并殺死雜草種子。 適當(dāng)堆肥后剩余的有機(jī)物分解率低，相對(duì)穩(wěn)定，容易被植物吸收。 堆肥后氣味可大大減少。

許多不同類型的微生物參與堆肥過程。 由于原料和條件的變化，各種微生物的數(shù)量不斷變化，因此沒有一種微生物總是在堆肥過程中占主導(dǎo)地位。 每個(gè)環(huán)境都有自己特定的微生物菌群，微生物的多樣性使得堆肥即使在外部條件發(fā)生變化時(shí)也能避免系統(tǒng)崩潰。

堆肥過程主要依靠微生物的作用，微生物是堆肥發(fā)酵的主體。 參與堆肥的微生物有兩個(gè)來源：一是有機(jī)廢物中大量的原始微生物；二是有機(jī)廢物中的微生物。 另一種是人工添加微生物接種劑（腐爛速度很快）。 這些菌株在一定條件下具有很強(qiáng)的分解某些有機(jī)廢物的能力。 它們活性強(qiáng)、繁殖快、分解有機(jī)物快。 它們可以加速堆肥反應(yīng)的進(jìn)程，縮短堆肥反應(yīng)的時(shí)間。

堆肥一般分為好氧堆肥和厭氧堆肥兩種。 好氧堆肥是有機(jī)物質(zhì)在有氧條件下的分解過程，其代謝產(chǎn)物主要是二氧化碳、水和熱量； 厭氧堆肥是有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下的分解過程，厭氧分解的最終代謝產(chǎn)物是甲烷、二氧化碳和許多低分子量的中間產(chǎn)物，如有機(jī)酸等。參與堆肥過程的微生物主要類型有細(xì)菌、真菌和放線菌。 這三類微生物包括嗜溫細(xì)菌和高溫細(xì)菌。

堆肥過程中，微生物種群隨溫度變化發(fā)生如下交替變化：低溫、中溫菌群向中高溫菌群轉(zhuǎn)變，中高溫菌群主要向高溫菌群轉(zhuǎn)變。中低溫菌群。 隨著堆肥時(shí)間的延長(zhǎng)，細(xì)菌逐漸減少，放線菌逐漸增多，堆肥末期霉菌和酵母菌明顯減少。

有機(jī)堆肥的發(fā)酵過程可簡(jiǎn)單分為以下四個(gè)階段：

⑴加熱階段堆肥初期，堆肥中的微生物主要是中溫好氧菌種。 最常見的是非芽孢細(xì)菌、芽孢細(xì)菌和霉菌。 它們啟動(dòng)堆肥的發(fā)酵過程，在有氧條件下大力分解易分解的有機(jī)物（如單糖、淀粉、蛋白質(zhì)等），產(chǎn)生大量的熱量，不斷提高堆肥的溫度，從20℃左右°C至40°C，稱為加熱階段，或中溫階段。

⑵高溫階段 隨著溫度的升高，嗜熱微生物逐漸取代嗜溫菌種并發(fā)揮主導(dǎo)作用。 氣溫持續(xù)升高，一般幾天內(nèi)可達(dá)50℃以上，進(jìn)入高溫階段。 在高溫階段，嗜熱放線菌和嗜熱真菌成為優(yōu)勢(shì)物種。 它們強(qiáng)烈分解堆肥中的復(fù)雜有機(jī)物質(zhì)（如纖維素、半纖維素、果膠物質(zhì)等），積聚熱量，堆肥溫度升至60-70℃，甚至高達(dá)80℃。 然后大部分嗜熱物質(zhì)微生物也大量死亡或進(jìn)入休眠狀態(tài)（20天以上），這對(duì)加速堆肥的成熟起到重要作用。 堆肥不當(dāng)?shù)亩逊手挥懈邷仄诤芏蹋蛘吒具_(dá)不到高溫，因此成熟速度很慢，半年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間都無法達(dá)到半腐爛狀態(tài)。

⑶冷卻階段：高溫階段持續(xù)一定時(shí)間后，大部分纖維素、半纖維素、果膠類物質(zhì)已分解，留下難以分解的復(fù)雜成分（如木質(zhì)素）和新形成的腐殖質(zhì)，微生物的活性減弱。 ，溫度逐漸下降。當(dāng)溫度降至40℃以下時(shí)，嗜溫微生物重新成為優(yōu)勢(shì)種

如果冷卻階段提前到來，則表明堆肥條件不理想，植物物質(zhì)沒有完全分解。 此時(shí)，可翻轉(zhuǎn)堆料，將堆料混合均勻，產(chǎn)生二次熱量，提高溫度，促進(jìn)堆肥成熟。

⑷分解保肥階段：堆肥成熟后，體積收縮，堆溫下降至略高于氣溫。 此時(shí)應(yīng)將堆肥壓實(shí)，創(chuàng)造厭氧狀態(tài)，削弱有機(jī)質(zhì)的礦化作用，以利于肥料保存。

總之，有機(jī)堆肥的發(fā)酵過程實(shí)際上是各種微生物的新陳代謝和繁殖過程。 微生物的代謝過程就是有機(jī)物的分解過程。 有機(jī)物的分解不可避免地會(huì)產(chǎn)生能量，從而驅(qū)動(dòng)堆肥過程，提高溫度，并使潮濕的基質(zhì)變干。 許多堆肥基質(zhì)攜帶人類、動(dòng)物和植物病原體，以及雜草種子等有害生物。 在堆肥過程中，通過短時(shí)間持續(xù)升高溫度，可以有效控制這些生物的生長(zhǎng)。 因此，高溫堆肥的一大優(yōu)點(diǎn)是能夠滅活人類和動(dòng)植物病原體以及種子。

病原體和種子由于細(xì)胞死亡而失活，這很大程度上是基于酶的熱失活。 酶失活在適當(dāng)?shù)臏囟认率强赡娴?，但在高溫下是不可逆的?在較小的溫度范圍內(nèi)，酶的活性部分會(huì)迅速降低。 如果沒有酶的作用，細(xì)胞就會(huì)失去功能并死亡。 只有少數(shù)酶可以承受長(zhǎng)時(shí)間的高溫。 因此，微生物對(duì)熱滅活非常敏感。

研究表明，在一定溫度下加熱一段時(shí)間可以消滅病原體或滋擾生物。 通常在60-70℃（濕熱）的溫度下加熱5-10分鐘。 它能破壞非芽孢菌和芽孢菌非休眠體的活性。 采用熱力殺菌，70℃加熱30分鐘，可消滅污泥中的病原體。 然而，在較低溫度（50-60°C）下，一些病原菌可以被滅活長(zhǎng)達(dá) 60 天。 因此，堆肥過程中需要保持一段時(shí)間60℃以上的溫度。

堆肥過程中，必要時(shí)應(yīng)翻堆。 一般在堆溫越過峰值并開始冷卻時(shí)進(jìn)行。 翻轉(zhuǎn)堆體可以使內(nèi)外層不同分解溫度的物質(zhì)重新均勻混合。 如果濕度不夠，可加些水，以促進(jìn)堆肥均勻。

堆肥過程中，各種生物和微生物的死亡、更替和物質(zhì)形態(tài)的轉(zhuǎn)變是同時(shí)進(jìn)行的。 上述塊介紹是從不同角度，無論是從熱力學(xué)、生物學(xué)還是物質(zhì)轉(zhuǎn)化角度，對(duì)堆肥發(fā)酵的原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。 從角度來看，這些反應(yīng)不可能在短則幾天、十幾天的時(shí)間內(nèi)完成，這就是為什么即使溫度、濕度、水分、微生物等各種條件控制得很好，堆肥仍然需要進(jìn)行。通過 45-60 天的時(shí)間。

鄭州惠樂農(nóng)生物科技有限公司專門設(shè)計(jì)的有機(jī)肥發(fā)酵堆肥發(fā)酵劑——腐爛快。 該產(chǎn)品采用現(xiàn)代生物工程技術(shù)，能強(qiáng)力分解蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素，是由細(xì)菌、放線菌、真菌及相關(guān)酶三大類組成，含有半纖維素、纖維素等有機(jī)成分的新型好氧微生物復(fù)合菌劑。木質(zhì)素。 具有極強(qiáng)的分解能力，能達(dá)到快速加熱、除臭、消除害蟲、疾病、雜草種子和豐富營養(yǎng)的功效。 是專門用于有機(jī)肥生產(chǎn)的高新技術(shù)產(chǎn)品。

特征：

1、升溫快：當(dāng)環(huán)境溫度在0℃以上時(shí)，24-36小時(shí)內(nèi)升溫至50℃。 能充分分解畜禽糞便中產(chǎn)生臭味的有機(jī)硫化物、有機(jī)氮化合物等。 充分混合后，2-3天氣味即可消除；

2、周期短、使用簡(jiǎn)單：7-10天即可完全分解； 無需激活即可直接傳播使用。

3、用量小，成本低：1KG發(fā)酵5噸物料，發(fā)酵一噸成本不超過10元。

4、適用范圍廣：適用于畜禽糞便、濾泥、污泥、秸稈、城市垃圾、餐廚垃圾、食用菌下腳料、造紙廠下腳料等有機(jī)物料的分解，是生產(chǎn)有機(jī)肥、栽培基質(zhì)、秸稈還田所需的優(yōu)質(zhì)高效微生物菌劑。

5、持久高溫：最高溫度達(dá)到70-80度，可殺死發(fā)酵物料中的細(xì)菌、蟲卵、雜草種子；

指示：

1、物料配比：主料（畜禽糞便、污泥、濾泥等）占70%，輔料（秸稈粉、鋸末、稻殼、菌渣等，含水率不大于12% )發(fā)酵劑占30%(添加比例1：)；

2、繁殖劑：取出部分輔料與發(fā)酵劑按1：30的比例混合，攪拌均勻；

3、拌料：將畜禽糞便與輔料按重量比7：3混合，然后將步驟2處理過的有機(jī)肥發(fā)酵劑均勻撒在發(fā)酵材料上，攪拌均勻；

4、水分控制：根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整翻料，使物料均勻（翻料機(jī)手動(dòng)翻料），最終發(fā)酵物料的水分控制在50%~60%。 水分含量的判斷：用手握住一把材料。 如果能看到水印，但沒有滴水，那就是落地就散了。

5、堆垛發(fā)酵：物料成垛堆放，可排列成多個(gè)并聯(lián)堆垛。 堆垛斷面形狀通常為三角形或梯形，高度為1.5-3.0m，寬度為4-6m。 拌和后堆體含水率為50-60%。 ）； 如果有發(fā)酵罐，直接使用發(fā)酵罐即可。

6、翻堆：堆肥后3天左右翻堆一次。 當(dāng)料溫達(dá)到60-70℃左右并保持1-2天后，再次翻堆。 翻堆后，物料溫度再次升至70-80℃左右。 1-2天后，顏色變?yōu)樯詈稚?，氣味微酸?/p>

7、篩選、包裝：當(dāng)水分降至20%-30%左右時(shí)，篩選、包裝（可加工成顆粒）；