畜禽粪污在好氧堆肥发酵中的问题及对策

王怀中 李开荣 朱荣生 呼红梅 刘俊珍 黄保华*

畜禽粪污在好氧堆肥发酵中的问题及对策

王怀中①李开荣②朱荣生①呼红梅①刘俊珍①黄保华①*

（①山东省农业科学院畜牧兽医研究所 济南 250100 ②山东省曲阜市畜牧兽医技术服务中心）

堆肥发酵是目前养殖企业处理畜禽粪污的有效方式之一，该方法操作简单，投入少，可根据养殖场粪污产生的数量而选择适宜的处理规模。本文就在发酵处理程中所产生的问题进行探讨，以期为养殖场提供借鉴。

1 堆肥发酵原理

堆肥中的有机质在各种好氧微生物的作用下分解为简单的物质，直至形成CO2、H2O及矿质养份，并释放出热量，即有机质矿化过程；同时，在微生物分解的多酚氧化酶的作用下将矿化产物合成腐殖质单体，即腐殖过程。

2 未腐熟的的堆肥产生的影响

在一定温度和水分条件下，未腐熟堆肥中存在的病原菌会在土壤中进行繁殖，引起植物病虫害的发生，还可以再次发酵，消耗土壤中的氧气而抑制作物生长，同时产生热量，出现“烧根，烧苗”甚至植株死亡的现象；产生的甲烷、氨等有害气体，产生酸害、影响种子发芽。

3 堆肥腐熟简单判定方法

堆肥腐熟程度的判定包括物理方法、化学方法及生物生长试验方法。

3.1 物理方法 气味变淡或没有；腐熟堆肥的秸秆变成褐色或黑褐色；秸秆柔软而有弹性；堆肥浸出液呈淡黄色；堆肥体积缩小1/2~2/3，电导率小于1.5ds·ms-1。

3.2 化学方法 pH值呈弱碱性，在8~9之间，碳氮比一般为25~35:1；腐殖化系数为30%左右。

3.3 种子发芽率检测法 未腐熟的堆肥产品对植物的生长有抑制作用，因此可用堆肥和土壤的混合物中植物的生长状况来评价堆肥的腐熟度。李吉进等(2006)种子发芽率测定试验中表明，发酵30d、堆肥结束时48h种子发芽率分别达到到80%以上和90%以上，说明超过30d的堆肥发酵已经不影响种子的发芽[1]。

4 原料成份在发酵堆肥中的作用

4.1 水份 主要来源是物料(如粪污、辅料、添加的调节水等)中或额外添加。水份在堆肥过程中起到软化原料，溶解有机物，使其容易分解；是微生物的新陈代谢、繁殖必需物质，并能调节营养物质、菌体在堆体的均匀程度，可以调节堆肥温度，因此水份对堆肥发酵温度起着至关重要的作用。

4.2 畜禽粪污 主要来源为养殖场中畜禽代谢的最终产物，含有较高浓度的碳水化合物、含氮化合物等腐败性有机物质，但在堆肥发酵过程中可为微生物提供营养物质，保障新陈代谢的有效进行。4.3 辅料 主要是指农作物秸秆如稻秸、麦秸、玉米秸及加工副产品如谷壳、花生壳、木屑、蘑菇渣、中药药渣，辅料的主要功能是提供碳源，调节堆肥原料中的水分、碳氮比，并在堆肥中改善堆体结构，加快发酵过程气体的流通。

4.4 发酵菌种 外源性菌种具有活性强、繁殖快、分解迅速的特点，因此菌种的加入可增强有机物分解，加快堆肥化的进程，缩短堆肥时间。

5 堆肥发酵易出现的问题及处理方法

5.1 温度上升慢、不上升或达不到腐熟温度 堆肥物料中的含水率直接影响堆肥进程，一般情况下堆肥物料最佳水分含量在55%~65%之间，堆肥中氧气含量为10%。如果水分超过65%，可致使堆肥物料紧缩，物料之间水分充足，影响空气流通，出现厌氧状态，发酵速度减缓甚至停止，从而引起发酵温度上升慢或不上升；如果物料中的水分低于40%，不能满足微生物的生长需求，摄取营养物质的能力降低，其运动及代谢减缓，进而影响有机物的分解和能量的释放，导致温度上升慢或不上升。出现此问题在确定堆体水分含量的前提下，通过添加水量或辅料来调节堆肥中水分达到适宜含量在50%~60%之间，严重者可重新翻抛，添加秸秆。

5.2 臭味氨味变浓 （1）堆肥中水分过量或物料过细(一般粒度在0.4~5cm)导致堆体过于充实，气体流通不畅，导致供氧不足，整体堆肥呈厌氧状态，形成中间产物如硫化氢、硫醇、氨等产生恶臭和因硫化物而导致堆料腐败发黑。（2）根据堆肥水分含量，添加粒度较大的辅料数量降低水分，调节气体流通速度，增加充气泵的压力及曝气次数，不但可蒸发多余的水分而且可为有机物的分解提供充足的氧气。

5.3 温度上升后下降较快 碳氮比是微生物生长的主要指标之一，原料中碳氮比例过高，碳源较多，而氮的含量减少，致使微生物合成原料减少，生长受到限制，有机物分解速度降低甚至停止发酵，引起温度的快速降低。抽样检测碳氮比例后，可适当添加畜禽粪便或含氮有机物化合物等物质，即可恢复发酵状态。好氧发酵堆肥的方式可有效处理养殖场废弃物和农村多余秸秆，后续加工制作的有机肥，在改善土质，提高作物品质方面具有良好的效应。因此正确认识并有效解决堆肥过程中的问题，可有效促进农牧循环经济的发展，变废为宝，提高资源化利用。

（2019–11–11）

山东省农业科学院农业科技创新工程（CXGC2016B13)资助。

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1007-1733(2020)01-0038-02