有机肥发酵生产过程中原料的选择和储存

一、原料类型及特点
 堆肥原料来源十分广泛，多以有机废物为主。它们产生或来源于工业、农业以及人们的生产生活，如种植业的秸杆、养殖业的畜禽粪便、食品加工的下脚料、制药业的废渣、粮油加工的副产品、居民生活产生的各类垃圾、市政污水处理的污泥等，可以说自然界的一切有机物都可用作堆肥原料。这里仅就堆肥生产中常见或常用的几类原料特点概述如下。
1．  作物秸杆及伴生副产品
我国农作物秸杆资源丰富，年产生量大约在7亿吨左右，其中稻草2.3亿吨，玉米杆2.2亿吨，豆类及秋杂粮作物秸杆1.0亿吨，花生藤蔓、甜菜叶等1.0亿吨。作物秸杆的有机成分以纤维素、半纤维素为主，其次为木质素、蛋白质、氨基酸、树脂、单宁等，有机成分比例几乎都在70%以上。不同作物的秸杆产生量通常采用粮食总产量乘以秸粮比系数进行测算，如水稻、小麦的秸粮比系数为1.3、玉米为2.5高粱为4大豆为2.5、油菜为2棉花为3. 由于作物秸杆养分含量较低，但有机物含量较高，通常用作秸杆堆肥，以补充农田有机质的不足；但以商品化肥料生产为主的堆肥生产，往往用秸杆粉做辅料，用来调节C/N和物料水分。
随着经济的发展，种植业伴生副产品的数量也迅速增长，如稻壳、稻糠、麸皮、饼粕、甜菜渣、蔗渣以及酒糟、蘑菇渣、甜菜滤泥、甘蔗滤泥等，除了部分用作饲料外，大部分没能充分利用，但这些都是优质的堆肥原料。堆肥生产中，通常也用稻壳粉、稻糠、麸皮、蘑菇渣等调节C/N和物料水分；而在我国南方地区，由于甘蔗滤泥养分相对较高（表5-1），通常把用它作为堆肥的主要原料。
表5-1  甘蔗滤泥成分指标

2.畜禽粪便
 改革开发以来,我国畜禽养殖规模逐年扩大,规模化养殖企业逐年增多,不可避免的带来畜禽粪便的大量增加。据不完全统计，我国畜禽粪便的年产生量已超过30亿吨，畜禽粪便已成为我国农村的主要污染来源（表5-2）。如随意堆放，不仅会污染大气和水源，而且还会导致病原菌的滋生和传播；如不加处理直接施入农田，则会烧种烧苗或导致杂草种子以及植物病害的扩散。畜禽粪便是一种优质的有机肥料，处理和利用得当，会节省大量化肥，并且还能有效改良土壤。常见的畜禽粪便有鸡粪、猪粪、牛粪、羊粪、鸭粪等，由于它们养份含量较高，在堆肥生产中作为主要原料被广泛应用。

3.市政污泥
 据统计,我国现已建成并投入运营的污水处理厂有670多座,每年产生的(干)污泥总量约计20亿吨,通常采用干化、焚烧、填埋等常规办法处理。市政污泥N、P、K及有机质含量高，其有机N、 P2O5 、K2O总量达6%以上，有机质含量接近60%，是一种优质的堆肥原料。但由于市政污泥水分含量高达80%以上，颗粒较细，堆放时间少长易霉变，脱水后又易结块变硬，同时还含有较多重金属。所以所以应用过程中，需采取一些特殊的技术和工艺。中国农业大学和北京沃土天地生物科技有限公司在市政污泥的处理处置及资源化利用上积累了丰富经验。
总之，堆肥生产过程中，必须首先对原料的特性作出准确判断，如原料的产生方式、产生量、收集方式、收集量、水分含量或固形物含量、氮磷钾含量、有机物含量、有机物组成或腐熟难易程度等（表3-2），便于在原料选择、产品配方和工艺确定上作出合理调整。
 
二、原料选择
堆肥原料按照不同分类方式，可以划分成不同的类型。
如按使用量划分，可以分为主料和辅料：
1．主料。顾名思义就是堆肥生产的主要原料，通常这类原料占到物料比例的30~80%，由一种或几种原料构成，常用的主料有畜禽粪便、市政污泥、甘蔗滤泥、草炭等。
2．辅料。主要是用来调节物料水分、C/N、C/P、pH、通透性的一些原料，由一种或几种原料组成，通常这类原料占整个物料的比例不超过40%，单一物料所占比例不超过20%。常用的辅料有秸杆粉、稻壳粉、稻糠、麦麸、饼粕、草炭、蘑菇渣、粉煤灰、生石灰、过磷酸钙、磷矿粉等。
如按原料性质划分，可以分为碳素原料、氮素原料和调理剂类原料：
1．碳素原料。是指那些有机碳含量高的原料，这类原料可作为堆肥的主料，如秸杆堆肥中的秸杆，但多数是作为辅料，用来调节水分、C/N和增强物料的透气性，如秸杆粉、稻壳粉、稻糠、草炭、蘑菇渣、粉煤灰等。
2．氮素原料。通常是指那些C/N在30以下的原料，并多作为堆肥的主料，如畜禽粪便、市政污泥、甘蔗滤泥等，也有一些做辅料用来调节C/N的高氮原料，如饼粕、鱼粉、肉骨粉、尿素等。
3．调理剂类原料。主要指用来调节pH值的原料，如生石灰、石膏以及稀酸等，有时也将调节C/P的原料归为调理剂。
总之，堆肥生产应该根据当地的资源状况以及堆肥化的目的首先确定主料，然后根据主料的性质选取辅料。当主料为高碳素原料时，应选择合适的高氮素原料进行调节；当主料为高氮素原料时，选择合适的高碳素原料进行调节。无论何种原料，其选用的一般原则为：
1．原料来源广泛、供应稳定；
2．原料水分尽量偏低；
3．氮磷钾及有机质养分适宜；
4．易腐熟；
5．成本或价格低。
三、原料储存
 由于用作堆肥的原料种类繁多，少则3~5种，多则上10种，不同原料水分含量各异，即使同一原料因季节、年份或收集方式的不同也存在较大差异。原料储存系统的库容应与堆肥生产规模匹配，做到干湿分别存储。水分较低的原料（干物料）与常规原料储存基本相同，而以有机废物如畜禽粪便、市政污泥、甘蔗滤泥等为主的堆肥生产，由于这类原料水分通常高达60%~80%，同时在堆肥物料中所占比例又高达40%~80%，它们储存（周转）状况的好坏对后续产品的质量起到了非常重要的作用。所以在以有机废物为主的原料储存系统的设计和建设，应满足如下基本要求：
1.最大限度的减少或消除原料造成二次污染。由于用作堆肥的多数有机废物不仅水分高，而且异味重，储存系统设计不当会造成废水和废气的外泄，严重影响工厂及其周遍的生产生活环境。通常原料储存系统应相对密闭，同时还应喷洒除臭剂或在物料表面加盖草炭、滑石粉等吸附剂；
2.最大限度的减少原料在储存过程中养分损失。高水分有机废物在储存过程中，往往由于水分自然渗透和厌氧发酵造成有机养分大量流失，为减少养分损失，通常在原料低层铺设吸附性较强的干有机物料，如草炭、稻壳粉、蘑菇渣等，同时还应尽量降低储存高度、减少储存时间，一般这类物料的储存或周转时间以不超过一周为宜；
3.尽可能的在储存过程中降低原料水分。储存过程中，加快物料水分的自然挥发，有效降低物料水分，有利于后续工艺段原材料的处理和搭配（配方），降低生产成本，提高发酵效率。通常可采用阳光棚进行该类物料的储存，通过光照提高棚温，促进水分的快速挥发。
原料储存系统的面积可通过式（5.1）、式（5.2）和式（5.3）计算：
Wo +Wm R
每天的发酵产量    W = -              （5.1）
                                                     T
                      W R 1T1（1-V1）
湿原料储存面积    S1 = -              （5.2）
                            D1 H 1K1 V1
                           W R 2T2
    干原料储存面积    S 2= -                 （5.3）
                           D2H 2K2
    W 每天发酵产量；Wo 有机肥设计规模； W m有机无机设计规模；R有机发酵料在有机无机复混肥中所占比例；T年生产日数；S1湿原料储存面积；S 2干原料储存面积； R 1湿原料在发酵料中所占比例；R 2干原料在发酵料中所占比例； T1湿原料周转日数；T2干原料周转日数；H 1湿原料储存高度；H 2干原料储存高度；V1湿原料含水率；D1湿原料比重；D2干原料比重；K1湿原料储存系数（原料堆放面积占库房面积的比值）；K2干原料储存系数。
    如一年产1万吨肥料的堆肥厂，年生产200天，生产有机肥5000吨，有机无机复混肥5000吨，主要有机原料为鸡粪和秸杆粉，鸡粪比重为2、含水率70%、堆积高度40cm、添加比例70%、周转时间一周，秸杆粉比重为0.4、堆积高度2m、添加比例20%、周转时间二周，有机无机复混肥中有机物料比例为40%，则其鸡粪储存面积需要接近150 m2左右；秸杆粉储存面积需160 m2左右。
（河南省鹤壁市百惠生物科技有限公司供应有机肥发酵菌种、有机肥发酵剂和有机肥生产技术。本技术适宜于处理的废弃物包括：（1）粪便类 鸡粪、猪粪、牛粪、羊粪、马粪等动物粪便；（2）秸秆类 玉米秸秆、稻草、麦秸、豆秸等农作物秸秆；（3）壳糠类 稻壳、稻壳粉、花生壳粉、花生秧粉、谷糠、菌糠等；（4）糟渣类 酒糟、酱油糟、醋糟、糠醛渣、木糖渣、酶渣、大蒜渣、糖渣等；（5）饼粕类 豆饼、豆粕、油枯、菜籽饼等；（6）其他 生活污泥、滤泥等。通过生物发酵腐熟，制作成达到NY525-2002标准的有机肥料。http://www.baihuib.com/。咨询热线：0392-5611505  5611506  5611507  13303927596 13303920423）