林 清,陳敏艷
(1.西北農林科技大學動物科技學院,陜西 楊凌 712100;2.陜西省獸藥檢測所,陜西 西安 710016)
牛糞有氧發酵的處理方法
林 清1,陳敏艷2
(1.西北農林科技大學動物科技學院,陜西 楊凌 712100;2.陜西省獸藥檢測所,陜西 西安 710016)
本文介紹了牛糞有氧發酵的方式,并對各種發酵方式的特點,包括對其優缺點進行分析。對照牛糞發酵的參數,重點介紹了牛糞發酵的控制與調節,主要包括水分、溫度、碳氮比、通氣等地調節以及發酵產物的質量評判標準。
牛糞;有氧發酵;處理方法
目前,牛糞有氧發酵方式應用較普遍的通常有四種:即平地堆置發酵法、發酵槽發酵法、塔式發酵法和滾筒式發酵法。
在發酵棚中將調配好的原料堆成2m寬、1.5m高的長壟,每天翻1~2次,35~60d腐熟。此種形式的特點是投資較少,操作簡單。
發酵槽為磚混結構,一般每槽長度30~40m、寬6~8m、高2m左右,若干個槽并列組合,置于封閉或半封閉的發酵房中。發酵房頂棚采用透光材料,以充分利用太陽能。發酵槽底部埋設通氣管,物料填入后采用高壓送風裝置定時強制通風,以保持槽內通氣良好,促進微生物迅速繁殖。采用鏟車或專用發酵翻堆設備定期翻動,一般每天翻動攪拌1次。經過30d左右發酵,溫度由最高時的70~80℃逐步下降至穩定,即已腐熟。
發酵塔為矩形塔,內部為分層結構,層數可根據需要設定,上下通風透氣、體積可大可小,多個塔可組合成塔群。有機廢棄物被提升到塔的頂層,通過自動翻板定時翻動,物料隨之落到下層。按照設定的發酵時間發酵物料落到底層,發酵過程結束。塔式發酵采用鋼質翻板,長期浸泡在含有腐蝕性物質的有機廢物中,易生銹腐蝕,影響了發酵塔的使用壽命。
發酵滾筒為鋼結構,并設有驅動裝置,安裝成與地面傾斜1.50~3.0角度,采用皮帶輸送機將垃圾送入滾筒,滾筒定時旋轉,一方面使牛糞在翻動中補充氧氣,另一方面,由于滾筒是傾斜的,在滾筒轉動過程中,物料由進料端緩慢向出料端移動。當物料移出滾筒時,物料已經腐熟。
好氧發酵的最佳工藝參數為:含水率:45%~60%;環境溫度:15℃以上;碳氮比:30/1~35/1。
無論采用哪種堆肥方法,都必須掌握以下幾個步驟。
水分為微生物生長所必需,在堆肥過程中,按重量計40%~50%的含水率最有利于微生物分解。而牛糞便的含水率一般在75%~80%,這時可采用添加秸稈的方式進行調節。目前,采用草炭調節。質量良好的草炭,水分應在8%以下,有機質在55%~65%之間,腐植酸在20%左右。即在牛糞中添加30%左右的的草炭,能夠迅速降低牛糞的含水量,提高碳氮比值。
有機物料正常發酵的重要條件之一是適宜的溫度。在氣候寒冷的地區,為了保證發酵過程正常進行,需采用加溫保溫措施。目前比較經濟可行的辦法是利用太陽能對物料加溫與保溫,可利用溫室大棚的原理設計發酵設施。發酵設施應采用透光性能好、結實耐用的PVC或玻璃鋼等屋面與墻體材料。發酵設施冬天應封閉良好,具有良好的保溫性能;同時應通風方便,以提供發酵所需要的充足氧氣。
在生產實踐中可采用在牛糞中添加以下原料調節碳氮比,詳見表1。

表1 幾種常見有機廢棄物的碳氮比
通氣性是影響堆肥溫度和發酵效果的重要因素。翻堆的目的是改善堆內通氣條件,散發廢氣,促進高溫有益微生物的繁殖,使堆溫達到60~70℃,加速發酵物料的轉化,從而達到混合均勻、受熱一致、腐熟一致。可采用人工翻堆,也可采用裝載機、深槽好氧翻堆機等機械來翻動物料,調控堆肥溫度,并補充發酵所需氧氣。發酵過程中,每天翻動1~2次。
牛糞發酵后,堆體體積減小1/3~1/2,發酵溫度降低到39℃以下,發酵產物質地均勻,具有疏松的顆粒結構,無論含水量多少,產物不結塊,顏色呈棕褐色,沒有腐敗變質的酸臭味。
發酵產物的PH值在7.0~8.5之間,水溶性有機物≤2.2g/L、水溶性糖≥0.1%,腐殖化程度≥60%,胡敏酸含量≥50%,生物可降解指數≤2.0,氮、磷、鉀總有效養分≥3.6%,有機質≥22%。
植物發芽指數80%~85%,發酵成熟時放線菌成為優勢菌群。
為了提高有機肥料產品的商品價值,便于包裝貯存,應采取篩分工藝分選出大塊物料。篩分設備有圓筒篩、振動篩等類型,若為減少投資和運行費用,可采用人工篩分的辦法,篩上物集中填埋作或作為發酵輔料回用,篩下物為有機肥料原料。為了作好優質有機肥,可以參照國家現行有機肥標準,補充有機質原料、補充和平衡氮、磷、鉀,控制有機肥水分等。
Aerobic Fermentation Processing Technique of Cow Dung
LIN Qing1,CHEN Min-yan2
(1.College of Animal Science and Technology,Northwest A&F Univeristy,Yangling,Shaanxi 712100;2.Shaanxi Veterinary Detection Institute,Xi'an Shaanxi 710016)
The paper introduced the aerobic fermentation ways of cow dung and analyzed their characters including the advantage and disadvantage.Contrast to the fermentative parameters,the paper emphasized introduced the control and regulation of cow dung fermentation,including the regulation of water,temperature,carbon-nitrogen ratio,ventilation,et al.
cow dung;aerobic ferment;treatment method
S823
A
1001-9111(2012)04-0076-02
2012-04-17
2012-04-26
國家肉牛牦牛產業技術體系(CARS-38)資助
林 清(1966-),男,陜西楊凌人,編輯,主要從事奶牛、黃牛技術推廣工作。