优质的有机肥料堆肥发酵过程一般需要45-60天

一、概述

任何一种合格优质有机肥的生产都必须经过堆肥发酵过程。

堆肥是在一定条件下，通过微生物的作用，使有机物不断降解、稳定化，产生适合土地利用的产品的过程。 堆肥作为一种古老而简单的处理有机废物、制造肥料的方法，随着研究的深入和方法的改进而备受各国重视，因为它具有良好的生态意义，也给农业生产带来巨大效益。 以受益。 有许多报道称，使用腐烂的堆肥来准备苗床可以抑制土传疾病。 而堆肥过程高温阶段后随之而来的拮抗细菌可以使细菌数量达到很高的水平； 堆肥过程中，在微生物的作用下，各有机物达到难以分解、稳定、易于作物吸收的状态； 同时，微生物的作用在一定范围内减轻重金属的毒性作用。 可见，堆肥是一种简单有效的生产生物有机肥的方法，有利于生态农业的发展。

我国大部分有机肥产品仅堆肥发酵15-20天，此类产品只能达到无害化标准。 优质有机肥的发酵过程一般需要45-60天。 这是因为在堆肥初期的升温和高温阶段，植物病原菌、虫卵、杂草种子等有害微生物会被杀死。 但微生物在这个过程中的主要作用是新陈代谢和繁殖，只产生少量的微生物。 代谢产物，而这些代谢产物不稳定，难以被植物吸收。 在降温后期，微生物会腐殖化有机物，并在此过程中产生大量有利于植物生长和吸收的代谢产物。 此过程需要 45-60 天。 通过这个过程堆肥可以达到三个目的：一是无害化；二是无害化。 第二，腐殖化； 第三，大量的微生物代谢产物如各种抗生素、蛋白质物质等。

为什么堆肥会产生这样的效果呢？ 下面我们对堆肥的原理进行更详细的介绍。

2、有机肥发酵原理

(1)堆肥过程中有机物的转化

堆肥中的有机物在微生物的作用下发生复杂的转化。 这种转化可以概括为两个过程：一是有机质的矿化过程，将复杂的有机质分解为简单物质，最终生成二氧化碳、水和矿质养分。 ETC。; 另一种是有机物的腐殖化过程，即有机物分解后再合成，生成更为复杂的特殊有机物——腐殖质。 这两个过程同时进行，但方向相反。 不同条件下，各工序的强度有明显差异。

1 有机质矿化

⑴ 分解的不含氮有机物的多糖化合物（淀粉、纤维素、半纤维素）在微生物分泌的水解酶的作用下首先水解成单糖。 葡萄糖在通风良好的条件下分解迅速，中间产物如酒精、乙酸、草酸等不易积累，最终形成CO2和H2O，同时释放出大​​量热能。 如果通风不良，单糖在厌氧微生物的作用下会缓慢分解，产生较少的热量并积累一些中间产物——有机酸。 在极度厌氧的微生物条件下，还会产生CH4、H2等还原物质。

⑵含氮有机物的分解 堆肥中的含氮有机物包括蛋白质、氨基酸、生物碱、腐殖质等，除腐殖质外，大部分都很容易分解。 例如，蛋白质在微生物分泌的蛋白酶的作用下逐步降解，产生各种氨基酸，然后经过氨化和硝化作用，分别形成铵盐和硝酸盐，可供植物吸收利用。

⑶含磷有机物的转化堆肥中的含磷有机物在多种腐生微生物的作用下，形成磷酸，成为植物可以吸收利用的养分。

⑷含硫有机物的转化堆肥中的含硫有机物通过微生物的作用生成硫化氢。 硫化氢在有氧环境中容易积聚，对植物和微生物有毒。 但在通风良好的条件下，硫化氢在硫细菌的作用下被氧化成硫酸，并与堆肥中的盐碱作用形成硫酸盐，不仅消除了硫化氢的毒害，而且还成为硫营养物，植物可以吸收。 在通风不良的情况下，发生脱硫，导致硫酸转化为H2S而流失，对植物有毒。 在堆肥发酵过程中，可采用定期翻动措施，以提高堆肥的通气性，消除脱硫效果。

⑸脂质和芳香族有机物的转化。 单宁、树脂等结构复杂，分解缓慢，其最终产物也是CO2和水； 木质素是含有植物原料（如树皮、锯末等）的堆肥中特别稳定的有机化合物，是一种结构复杂、含有芳香核的化合物，在植物组织中以聚合物的形式存在，这是极其困难的。分解。 在通风良好的条件下，主要通过真菌和放线菌的作用缓慢分解，其芳香核心可转化为醌类化合物，是腐殖质再合成的原料之一。 当然，这些物质在一定条件下会不断分解。

综上所述，堆肥有机质矿化可以为作物和微生物提供速效养分，为微生物活动提供能量，为堆肥有机质腐殖化准备基础原料。 当堆肥的活动以需氧微生物为主时，有机物迅速矿化，产生更多的二氧化碳、水和其他营养物质。 分解迅速而完全，并放出大量热能。 当堆肥的活性以厌氧微生物为主时，有机物的分解缓慢，往往不完全，释放的热能很少。 其分解产物除植物养分外，极易积累有机酸和CH4、H2S、PH3、H2等还原性物质。 当它达到一定程度时，对农作物的生长不利。 甚至有害。 因此，堆肥发酵时的翻堆也是为了转换微生物活动类型，消除有害物质。

2、有机物腐殖化过程

关于腐殖质的形成过程有多种说法，大致可分为两个阶段：第一阶段，有机残渣分解，形成构成腐殖质分子的原始物质，如多酚、含氮有机物（氨基）等。酸、肽等）等； 第二阶段，微生物分泌的多酚氧化酶首先将多酚氧化成醌，然后醌与氨基酸或肽缩合形成腐殖质单体。 由于酚类、醌类和氨基酸类的种类很多，相互缩合的方式也不同，所以形成的腐殖质单体也多种多样。 在不同的条件下，这些单体进一步缩合形成不同大小的分子。

(2)堆肥过程中重金属的转化

城市污泥富含农作物生长所需的各种营养物质和有机质，是堆肥发酵的最佳原料之一。 然而，城市污泥中往往含有重金属，一般指汞、铬、镉、铅、砷等。微生物特别是细菌和真菌在重金属的生物转化中发挥着重要作用。 尽管有些微生物可以改变环境中重金属的存在，增加化学物质的毒性并造成严重的环境问题，或者浓缩重金属并通过食物链积累。 不过，也有一些微生物可以通过直接和间接的作用去除环境中的重金属，有助于改善环境。 例如最早引起人们关注的造成环境污染的重金属汞，汞的微生物转化包括三个方面：无机汞（Hg2+）的甲基化、无机汞（Hg2+）还原为Hg0、甲基汞的裂解分解和其他有机汞化合物。 还原至Hg0。 这些能将无机汞和有机汞转化为元素汞的微生物称为耐汞微生物。 尽管微生物不能降解重金属，但它们可以通过转化重金属并控制其转化途径来降低毒性。

(3)堆肥发酵工艺

堆肥实际上是废物稳定的一种形式，但它需要特殊的湿度、通风和微生物来产生合适的温度。 一般认为这个温度应高于45℃。 保持如此高的温度可以灭活病原菌并杀死杂草种子。 适当堆肥后剩余的有机物分解率低，相对稳定，容易被植物吸收。 堆肥后气味可大大减少。

许多不同类型的微生物参与堆肥过程。 由于原料和条件的变化，各种微生物的数量不断变化，因此没有一种微生物总是在堆肥过程中占主导地位。 每个环境都有自己特定的微生物菌群，微生物的多样性使得堆肥即使在外部条件发生变化时也能避免系统崩溃。

堆肥过程主要依靠微生物的作用，微生物是堆肥发酵的主体。 参与堆肥的微生物有两个来源：一是有机废物中大量的原始微生物；二是有机废物中的微生物。 另一种是人工添加微生物接种剂（腐烂速度很快）。 这些菌株在一定条件下具有很强的分解某些有机废物的能力。 它们活性强、繁殖快、分解有机物快。 它们可以加速堆肥反应的进程，缩短堆肥反应的时间。

堆肥一般分为好氧堆肥和厌氧堆肥两种。 好氧堆肥是有机物质在有氧条件下的分解过程，其代谢产物主要是二氧化碳、水和热量； 厌氧堆肥是有机物质在厌氧条件下的分解过程，厌氧分解的最终代谢产物是甲烷、二氧化碳和许多低分子量的中间产物，如有机酸等。参与堆肥过程的微生物主要类型有细菌、真菌和放线菌。 这三类微生物包括嗜温细菌和高温细菌。

堆肥过程中，微生物种群随温度变化发生如下交替变化：低温、中温菌群向中高温菌群转变，中高温菌群主要向高温菌群转变。中低温菌群。 随着堆肥时间的延长，细菌逐渐减少，放线菌逐渐增多，堆肥末期霉菌和酵母菌明显减少。

有机堆肥的发酵过程可简单分为以下四个阶段：

⑴加热阶段堆肥初期，堆肥中的微生物主要是中温好氧菌种。 最常见的是非芽孢细菌、芽孢细菌和霉菌。 它们启动堆肥的发酵过程，在有氧条件下大力分解易分解的有机物（如单糖、淀粉、蛋白质等），产生大量的热量，不断提高堆肥的温度，从20℃左右°C至40°C，称为加热阶段，或中温阶段。

⑵高温阶段 随着温度的升高，嗜热微生物逐渐取代嗜温菌种并发挥主导作用。 气温持续升高，一般几天内可达50℃以上，进入高温阶段。 在高温阶段，嗜热放线菌和嗜热真菌成为优势物种。 它们强烈分解堆肥中的复杂有机物质（如纤维素、半纤维素、果胶物质等），积聚热量，堆肥温度升至60-70℃，甚至高达80℃。 然后大部分嗜热物质微生物也大量死亡或进入休眠状态（20天以上），这对加速堆肥的成熟起到重要作用。 堆肥不当的堆肥只有高温期很短，或者根本达不到高温，因此成熟速度很慢，半年甚至更长的时间都无法达到半腐烂状态。

⑶冷却阶段：高温阶段持续一定时间后，大部分纤维素、半纤维素、果胶类物质已分解，留下难以分解的复杂成分（如木质素）和新形成的腐殖质，微生物的活性减弱。 ，温度逐渐下降。当温度降至40℃以下时，嗜温微生物重新成为优势种

如果冷却阶段提前到来，则表明堆肥条件不理想，植物物质没有完全分解。 此时，可翻转堆料，将堆料混合均匀，产生二次热量，提高温度，促进堆肥成熟。

⑷分解保肥阶段：堆肥成熟后，体积收缩，堆温下降至略高于气温。 此时应将堆肥压实，创造厌氧状态，削弱有机质的矿化作用，以利于肥料保存。

总之，有机堆肥的发酵过程实际上是各种微生物的新陈代谢和繁殖过程。 微生物的代谢过程就是有机物的分解过程。 有机物的分解不可避免地会产生能量，从而驱动堆肥过程，提高温度，并使潮湿的基质变干。 许多堆肥基质携带人类、动物和植物病原体，以及杂草种子等有害生物。 在堆肥过程中，通过短时间持续升高温度，可以有效控制这些生物的生长。 因此，高温堆肥的一大优点是能够灭活人类和动植物病原体以及种子。

病原体和种子由于细胞死亡而失活，这很大程度上是基于酶的热失活。 酶失活在适当的温度下是可逆的，但在高温下是不可逆的。 在较小的温度范围内，酶的活性部分会迅速降低。 如果没有酶的作用，细胞就会失去功能并死亡。 只有少数酶可以承受长时间的高温。 因此，微生物对热灭活非常敏感。

研究表明，在一定温度下加热一段时间可以消灭病原体或滋扰生物。 通常在60-70℃（湿热）的温度下加热5-10分钟。 它能破坏非芽孢菌和芽孢菌非休眠体的活性。 采用热力杀菌，70℃加热30分钟，可消灭污泥中的病原体。 然而，在较低温度（50-60°C）下，一些病原菌可以被灭活长达 60 天。 因此，堆肥过程中需要保持一段时间60℃以上的温度。

堆肥过程中，必要时应翻堆。 一般在堆温越过峰值并开始冷却时进行。 翻转堆体可以使内外层不同分解温度的物质重新均匀混合。 如果湿度不够，可加些水，以促进堆肥均匀。

堆肥过程中，各种生物和微生物的死亡、更替和物质形态的转变是同时进行的。 上述块介绍是从不同角度，无论是从热力学、生物学还是物质转化角度，对堆肥发酵的原理进行了简要介绍。 从角度来看，这些反应不可能在短则几天、十几天的时间内完成，这就是为什么即使温度、湿度、水分、微生物等各种条件控制得很好，堆肥仍然需要进行。通过 45-60 天的时间。

郑州惠乐农生物科技有限公司专门设计的有机肥发酵堆肥发酵剂——腐烂快。 该产品采用现代生物工程技术，能强力分解蛋白质、淀粉、纤维素，是由细菌、放线菌、真菌及相关酶三大类组成，含有半纤维素、纤维素等有机成分的新型好氧微生物复合菌剂。木质素。 具有极强的分解能力，能达到快速加热、除臭、消除害虫、疾病、杂草种子和丰富营养的功效。 是专门用于有机肥生产的高新技术产品。

特征：

1、升温快：当环境温度在0℃以上时，24-36小时内升温至50℃。 能充分分解畜禽粪便中产生臭味的有机硫化物、有机氮化合物等。 充分混合后，2-3天气味即可消除；

2、周期短、使用简单：7-10天即可完全分解； 无需激活即可直接传播使用。

3、用量小，成本低：1KG发酵5吨物料，发酵一吨成本不超过10元。

4、适用范围广：适用于畜禽粪便、滤泥、污泥、秸秆、城市垃圾、餐厨垃圾、食用菌下脚料、造纸厂下脚料等有机物料的分解，是生产有机肥、栽培基质、秸秆还田所需的优质高效微生物菌剂。

5、持久高温：最高温度达到70-80度，可杀死发酵物料中的细菌、虫卵、杂草种子；

指示：

1、物料配比：主料（畜禽粪便、污泥、滤泥等）占70%，辅料（秸秆粉、锯末、稻壳、菌渣等，含水率不大于12% )发酵剂占30%(添加比例1：)；

2、繁殖剂：取出部分辅料与发酵剂按1：30的比例混合，搅拌均匀；

3、拌料：将畜禽粪便与辅料按重量比7：3混合，然后将步骤2处理过的有机肥发酵剂均匀撒在发酵材料上，搅拌均匀；

4、水分控制：根据实际情况调整翻料，使物料均匀（翻料机手动翻料），最终发酵物料的水分控制在50%~60%。 水分含量的判断：用手握住一把材料。 如果能看到水印，但没有滴水，那就是落地就散了。

5、堆垛发酵：物料成垛堆放，可排列成多个并联堆垛。 堆垛断面形状通常为三角形或梯形，高度为1.5-3.0m，宽度为4-6m。 拌和后堆体含水率为50-60%。 ）； 如果有发酵罐，直接使用发酵罐即可。

6、翻堆：堆肥后3天左右翻堆一次。 当料温达到60-70℃左右并保持1-2天后，再次翻堆。 翻堆后，物料温度再次升至70-80℃左右。 1-2天后，颜色变为深褐色，气味微酸；

7、筛选、包装：当水分降至20%-30%左右时，筛选、包装（可加工成颗粒）；