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酵程序及工艺流程

    发酵程序

    1、原料的预处理：包括分选、破碎、含水率和碳氮比调整。

    2、原料发酵：周期一般需要15－20天。

    1）第一阶段：指好氧发酵中的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程。它是指从发酵初期开始，经中温、高温然后达到温度开始下降的整个过程，一般需10-12天。

    2）第一阶段：物料经过第一阶段发酵，还有一部分易分解和大量难分解的有机物存在，需要继续发酵使之腐熟。此时温度持续下降，当温度稳定在35-40℃左右时即达腐熟，一般需5-10天。

    3、后处理：后处理包括去除杂质和进行必要的破碎处理。

    工艺流程

    1、堆制技术

    堆前夯实地面，然后将粪便、泥炭、速腐剂等发酵原料按比例混合堆制。

    2、搅拌翻堆条垛式发酵工艺

    物料以垛状堆置，可以排列成多条平行的条垛，条垛的断面形状通常为三角形或梯形，高度1.5-2.0m，宽4-6m。混合后堆料的含水率为55-65%。

    发酵工艺流程如下：

    发酵原料――预处理――混合――发酵――再调制――制粒――包装――出厂

    在预处理中有时需要对原料进行破碎处理，调整原料的粒度，适宜的粒度范围是12～60mm。破碎与筛分可使原料的表面积增大，便于微生物繁殖，提高发酵速度。在堆置后每4-7天可翻堆一次，1个月后可停止翻堆，让其自然后熟。

    三、发酵的影响因素及其控制

    1、翻堆

    翻堆供氧是好氧发酵化生产的基本条件之一。翻堆的主要作用在于：①提供氧气，加速微生物的发酵过程；②调节堆温；③干燥堆料。

    翻堆次数少，通风量不足以提供给微生物充足的氧气，影响发酵温度的升高；翻堆次数多则有可能使肥堆的热量散失，影响发酵无害化程度。通常根据情况在发酵期间翻堆2-3次。

    2、有机质的含量

    有机质含量高低影响堆料温度和通风供氧。有机质含量过低，分解产生的热量不足以促进和维持发酵中嗜热性细菌的增殖，肥堆难于达到高温阶段，影响发酵的卫生无害化效果。而且，由于有机质含量低，将影响发酵产品的肥效和使用价值。

    有机质含量过高，则需要大量供氧，这会给翻堆供氧造成实际困难，有可能因供氧不足，造成部分厌气条件。适宜的有机物含量为20-80%

    3、C/N比

    最适25：1

    在发酵化中，有机C主要作为微生物的能源物质，大部分有机C在微生物代谢过程中氧化分解变成CO2而挥发，部分C则构成微生物自身的细胞物质。氮主要消耗在原生质合成之中，就微生物对营养的需要而言，最合适的C/N比在4～30。当有机物C/N比在10左右时，有机物被微生物分解速度最大。

    随着C/N比增加，发酵时间相对延长。当原料的C/N比为20，30～50，78时,其对应所需的发酵化时间约分别为9～12天，10～19天，及21天，但当C/N比大于80:1时，发酵就难于进行。

    各发酵原料的C/N比通常为：锯末屑300～1000，秸秆70～100，原料50～80，人粪6～10，牛粪8～26，猪粪7～15，鸡粪5～10，下水污泥8～15。

    堆腐后C/N比将比堆腐前明显下降，通常在10～20:1，这种C/N比的腐熟发酵，农业利用肥效较好。

    4、水分

    水分是否合适直接影响发酵发酵速度和腐熟程度。对污泥发酵而言，堆料合适的水分含量为55-65%。在实际操作中，简便的测定方法为：以手紧握物料能成团，有水迹出现，但水不滴出为宜。原料发酵最合适的水分为55%。

    5、颗粒度

    发酵化所需要的氧气是通过发酵原料颗粒孔隙供给的。孔隙率及孔隙大小取决于颗粒大小及结构强度，像纸张、动植物、纤维织物等，遇水受压时密度会提高，颗粒间孔隙大大缩小，不利于通风供氧。颗粒适宜大小一般为12-60mm.

    6、pH

    微生物可在较大的pH范围内繁殖，合适的pH为6-8.5。发酵时通常不需要调整pH值。

    四、判定指标

    1、腐熟度：发酵的腐熟程度

    1）外观变化：直观定性判断标准是发酵不再进行激烈的分解，成品温度较低；外观呈茶褐色或黑色；结构疏松；没有恶臭。

    2）温度变化：通常肥堆经过了高温阶段后，温度将逐渐下降。当发酵达到腐熟时，堆温将低于40℃。

    2、化学指标

    1）有机质和挥发性固体含量的变化：随着发酵的进行，发酵有机质和挥发性固体含量呈持续下降的趋势，最后达到基本稳定。达到腐熟时，可下降15-30%。然而这种变化趋势受原料来源的影响很大。仅用其来衡量发酵是否腐熟，还不充分。

    2）氮、C/N比及无机氮形态的变化：在发酵过程中部分有机碳将被氧化成CO2挥发损失，肥堆质量减少。由于氮的损失（主要是在有机氮的氨化阶段，少量的氨氮会挥发损失）远低于有机碳的损失，因此，发酵腐熟后，发酵中全氮含量有上升的趋势，而C/N比持续下降，直至稳定。一些研究指出，当堆料的C/N比从25～35:1下降至20:1以下时，肥堆将达到稳定。

    3）水溶性有机碳(C)及水溶性有机碳与有机氮之比：水溶性有机碳与水溶性有机氮的比值是发酵腐熟的良好化学指标，该值约为5-6时表明发酵已经腐熟，而且该值与发酵原料无关。

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