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谈谈好氧堆肥与厌氧堆肥（转）
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谈谈好氧堆肥与厌氧堆肥
“种地不上粪等于瞎胡混”菜友们为了种好菜都是费尽了心思搞肥料，在此我也不例外。
以前在环保行业参与了几个环保处理项目，虽不是环保专业人士，混了俩年后，一来二去的也染上了一点点门道，现看来也算没白混，在加入菜园网学习种菜时，发现与堆肥的方式有些雷同，总感觉不能“自弹自乐”，想说一点与大家分享，说来简单无非就是好氧与厌氧发酵罢了，大家不会都说：这两种方法地球人都知道！考虑在此我也不敢大呼，只有小喘一下了，坛子里的前辈大佬、才友，发现错误的话尽量拍砖，对于新人则能蒙则蒙， 嘿嘿！！！
先谈一下菜友们热衷的好氧堆肥
好氧堆肥原理：有氧条件下，利用好氧微生物的生命代谢作用—氧化、还原、合成等过程对有机固体废弃物进行生物降解和生物合成。好氧堆肥物料必须充分接触空气，使得酵母菌、时霉菌、芽孢杆菌等好氧微生物参与活动，剧烈时堆温最高可以达70度的堆肥方式；一般来说，好氧堆肥更加适合难降解（粗纤维含量高）的物料或一些固体废弃物的大规模消解，好氧堆肥有有机物降解速率快且彻底、腐熟时间短、无害化程度高、无中间产物和臭味、环境条件好和堆肥产品肥效高等优点，但缺点是养分损失（尤其是氮）较大，施用后的微生物效应即土壤改良作用欠佳。例如养鸡的菜友使用EM后的菌群结构发生变化，好氧菌群主导作用后，可在最短时间内达到无害化处理、达到变废为宝的目的。大大地降低了臭味，又为鸡的健康生长，提供了最适宜的生态环境。
影响厨余垃圾的好氧堆肥因素：影响好氧发酵的因素主要是有机质含量、湿度(含水率)、碳氮比、堆肥过程的氧浓度、温度与pH值。供氧、 堆料含水率、温度是最主要的发酵条件。欲使一次发酵如期顺利完成，必须调整好上述影响发酵的因素。
好氧堆肥有机物含量：厨余垃圾适于堆肥的有机物含量50％为佳。当有机物含量低于20%时，因不能提供足够营养产能，供嗜热菌繁殖，则难以维持高温发酵；但若有机物含量高于80%，则堆肥过程需大量供氧，而往往因供氧不足转变为厌氧过程。菜友们分布在中国各地，生活垃圾的成分不同，有机物含量不尽相同。同一城市因生活习惯、生活条件不同，厨余中有机物含量也有差别，即使同一地区，因季节不同也有变化，菜友们必须注意有效控制影响发酵因素有机物含量。
好氧堆肥水分含量：微生物的生长繁殖离不开水，好氧微生物的生长繁殖对水要求比较严格，当厨余垃圾含水率为55%时，最适宜嗜热微生物的生长繁殖和对氧的要求。当蔬菜瓜果类的含水营养物渗出时，造成通气空隙不足，当含水率高于65%，这会抑制需氧微生物的生长繁殖，转变为不良的厌氧分解，生成CO、CH4等有害气体并产生异臭味给环境带来危害；而含水率低于40%影响需氧微生物生长，好氧分解缓慢。总之，含水率过高或过低均需要进行调节，例如菜友们厨余垃圾的发酵大多是在发酵桶内进行，蔬菜瓜果类含水量成分多时，要惨加一定的干料或晾晒后再处理。
好氧堆肥保持的碳氮比：C／N比过低或过高都不利于嗜氧菌的生长繁殖，分解有机物的微生物在生长繁殖过程每利用30份碳就需要1份氮。据此推算一次发酵适宜的C／N比定为以35∶1为佳。厨余垃圾难以达到稳定的最佳碳氮比，厨余垃圾的C／N比大多高于35∶1，碳多氮乏，微生物的发展受到限制，有机物的分解速度就慢、发酵过程就长。容易导致成品堆肥的碳氮比过高，这样堆肥施入土壤后，将夺取土壤中的氮素，使陷入“氮饥饿”状态，会影响作物生长。因此需要补充氮进行调节，建议利用尿素兑水喷洒补充氮是一个简便有效的好方法。
好氧堆肥过程的氧浓度：分解有机物的好氧微生物在生长繁殖过程离不开氧气，需要适宜的氧浓度(14%～17%)。必须保持外露通透，以不断补给氧气，激发好氧菌的活性；若过低(＜10％)因氧不足将使好氧菌生长受抑制，使好氧发酵停止。反之若氧浓度高于20%，则应减少氧浓度适宜为止。通风透气是好氧发酵的有效方法，不但提供氧含量，还可以去除多余水分、散热及调节温度。合理的通风不仅可以提高堆肥产品质量，过高过低的通气都会对好氧堆肥过程造成不利影响。
采用一次好氧堆肥的过程中，要经常的翻动。对于厨余垃圾在桶内进行静态好氧发酵的，也要经常性地翻动透气才可以。有部分菜友怕有味，怕招小黑，将其盖严，其实恰得其反。有的丢到桶内就不动了，底部聚积密闭。通气量过低会造供氧不足而导致成堆体局部厌氧，生成CO、CH4等有害气体并产生异臭味给环境带来危害；反之，摊开暴露过度的通气不仅造成温度降低，而且会造成氮素损失，减低肥效，实践经验破碎、混合、调整物料粒度，增大孔隙率有利于提高自然供氧量。
好氧堆肥过程要保持温度：微生物的活性受到温度影响很大。一般根据温度的不同将堆肥分为高温堆肥、中温堆肥和自然堆肥。发酵温度在35～55℃时，以水溶性糖类为食嗜温性细菌的最佳活性区间，也是可分解纤维素和半纤维素物质的真菌和放线菌的适宜温度范围。若发酵温度低于15℃微生物将进入休眠状态，发酵缓慢，高于70℃大量死亡，甚至停止。温度不宜过高，温度过高会过度消耗有机质，导致堆肥质量过低，甚至失去肥效。如果高温堆肥，温度应控制55-60℃时比较好，不宜超过60℃。
建议采用一次好氧堆肥方式，如果菜友采集的原料比较多，集中在一起发酵有利于实现发酵过程的三个阶段：中温阶段，高温阶段，腐熟阶段。
中温阶段：初期，堆层呈中温（15～45℃），嗜温性微生物 活跃，温度不断上升。嗜温性微生物包括：以水溶性糖类为食的细菌、真菌和放线菌，分解纤维素和半纤维素物质。
高温阶段：堆温升至45℃以上，嗜热微生物对可溶性有机物质继续分解，复杂有机物如半纤维素、纤维素和蛋白质也开始被强烈分解。温度升到70℃以上时，大多数嗜热性微生物已不适应，死亡或进入休眠。
腐熟阶段：内源呼吸后期，较难分解有机物。微生物活性下降，发热量减少，温度下降，嗜温性微生物又占优，腐殖质不断增多且稳定化，堆肥进入腐熟阶段，需氧量大大减少，含水率也降低。
菜友们厨余垃圾的大多是在桶内发酵进行，其中自然堆肥温度比较接近微生物的活性适宜温度，当冬季或环境温度过低时建议对发酵桶进行保温是个不错的方法，可采取当厨余垃圾积累比较多时，集中一次用保温方法处理，也可适当的辅助加温45℃以上，以利于对纤维素和蛋白质分解。
好氧堆肥过程的pH值：pH值在堆肥化过程中随着时间和温度的变化而变化。当发酵过程的pH值为6．5～7．5，这是微生物(尤其是细菌和放线菌)生长最适宜的酸碱度；好养菌可在pH值为6～8范围内繁殖，一般不必调整pH值；只有当pH值过高(pH＞9)或过低(pH＜4)而减缓微生物降解速度时才调整。值得注意的是，如当pH<7.5时，可添加石灰，防止酸化伤害。当挥发性脂肪酸浓度过高时，可闻到酸味，实际检测方法可用pH值试纸检测，添加石灰或小苏打调整至适用的pH值。
再谈一下菜友们常用的厌氧堆肥
厌氧堆肥原理：是在缺氧情况下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌、等微生物，使可被生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。或者说微生物厌氧菌，将有机物作为它的营养源，经过甲烷菌的新陈代谢生理功能，将有机物转化为甲烷和肥料。厌氧堆肥一般相对密闭，微生物产生的游离的胞外酶相对不多，分解作用不甚强烈的中温（不超过60度）堆肥方式。在缺氧条件下，有些微生物分解葡萄糖产能的过程是在微生物的细胞质中进行的。厌氧堆肥，其对物料的养分保全与转化的性能都比较好，若操作得当，即使不完全腐熟的粗纤维存在也不会伤害植物，且肥效长，并有杀菌杀虫和刺激动植物生长和发育的“生物活性物质”、“土壤营养液”等特殊功能，对土壤改良的作用显著。厌氧堆肥法简便、省工，在一般条件下都可以采用。但缺点是厌氧堆肥法腐熟所需时间较长，不适合连续化工业生产。例如菜友中的养殖专业户，采用厌氧堆肥法生产沼气、发电，达到无害化处理变废为宝的目的。
厌氧堆肥的三部曲：水解：厌氧菌根据所分解的对象可以分为纤维素分解菌、脂肪分解菌和蛋白质分解菌,它们分别把多糖分解为单糖,蛋白质分解为肽和氨基酸,脂肪分解为甘油和脂肪酸。
酸化：由产酸细菌和某些梭状芽孢杆菌等将单糖类、肽、氨基酸、甘油、脂肪酸等物质转化成简单的有机酸、醇以及二氧化碳、氢、氨和硫化氢等,其主要的产物是挥发性脂肪酸,其中以乙酸为主,约占80%。
甲烷：产甲烷菌将有机酸、醇以及二氧化碳和氨等物质分解为甲烷和二氧化碳, 碳素化合物→单糖→有机酸→CO2、CH4或通过氢还原二氧化碳的作用,形成甲烷。磷酸盐被还原：H3PO4→H3PO3→H3PO2→PH3腐熟过程中产生的腐殖酸和小分子有机酸对无机磷有强活化作用，使其转化为易被植物吸收的有效成分。经过再次微生物发酵后，便是价值较高的有机肥了。
影响厨余垃圾的厌氧堆肥因素：影响厨余垃圾有机废物厌氧发酵的因素主要是有机质含量、碳氮比、温度与pH值。欲使发酵如期顺利完成，必须调整好上述影响发酵的因素。欲使一次发酵如期顺利完成，必须调整好上述影响发酵的因素。
厌氧堆肥有机物含量：人的粪便、家禽家畜粪便、厨余垃圾都非常适于厌氧堆肥，只要有机物含量达到20％就可以。当有机物含量低于20%时，因不能提供足够营养产能，供厌氧菌繁殖，则难以维持后续发酵；
分布在中国各地的菜友们厨余垃圾的成分不同，虽然有机物含量不尽相同，但大都符合厌氧堆肥有机物含量的要求。
厌氧堆肥有机物碳氮比：原料配比大量报道和实验表明，厌氧消化的反应物碳氮比在25比1时较为适宜。可以将将贫氮有机物（如树叶，蔬菜，瓜果皮，作物秸秆等）和富氮有机物（如人畜粪尿、污泥等）进行合理配比，也可以填加尿素，从而得到合适的碳氮比。
厌氧堆肥过程需要的温度：温度根据温度的不同，可把发酵过程分为中温发酵（30～36℃）和高温发酵（50～55℃）。一般厌氧消化常控制在这两个温度范围内，就可获得尽可能高的降解速度，减少发酵时间。
对于集中堆肥的冬季可采用地埋的方法保温满足中温发酵，夏季采用塑料布覆盖暴晒的方法提高温度达到高温发酵。
对于不具备条件的菜友或只对厨余垃圾发酵的，可在密闭的桶内发酵进行，采用自然常温方式发酵，当冬季或环境温度过低时建议存储，当厨余垃圾积累比较多时，集中在夏季处理，也可适当的辅助加温45℃以上，以利于对纤维素和蛋白质分解。一般厌氧堆肥要求封堆后一个月左右翻堆一次，以利于微生物活动使堆料腐熟。
厌氧堆肥过程的pH值：厌氧发酵菌可以在PH为5-10范围内发酵,但以PH值为7-为最适合,产甲烷菌对PH值很敏感,当PH值低于6.5时不再活跃。在发酵的最初阶段会产生大量有机酸,使物料的PH值下降到5以下,从而抑制消化发酵过程,因而需添加石灰石或KOH溶液等加以中和。随着发酵反应的继续,由于氮的消化使氨的浓度不断上升,PH值也随着上升,当稳定产甲烷时,PH值一般维持在7.2-8.2之间。
酸碱度水解、发酵菌及产氢产乙酸菌对pH值的适应范围大致为5～6.5，而甲烷菌对pH值的适应范围为6.6～7.5之间。为提高系统对PH的缓冲能力，需要维持一定的碱度。通常情况下，碱度控制在在2000～5000mgCaCO3/L，可通过投加石灰或含氮物料的办法进行调节。
翻动搅拌是促进厌氧消化所不可缺少的，有效的搅拌可以增加物料与微生物接触的机会；使系统内的物料和温度均匀分布；防止局部出现酸积累；使生物反应生成的硫化氢、甲烷等对厌氧菌活动有阻害的气体迅速排出；使产生的浮渣被充分破碎。
厌氧堆肥过程的水分含量：根据发酵料液的TS浓度的不同,又可分为干式发酵法(TS为20%-40%)和湿式发酵法(TS<15 %)两类。湿式厌氧堆肥处理厨余垃圾,稀释用水泡过物料或成浆状即可。干式法是在保持原料初始状态条件下进行厌氧发酵,仅仅浓度特别高(TS>60%)的加水稀释成手握成团滴水为最佳。厨余垃圾的总固体含量一般在20-30%之间,很适合于干式。干式法温度升高后水分以水蒸气形式蒸发出去，水分消耗后造成含水率降低，要及时补充。
无论哪种方法最终的效果基本一样，水分含量没有分界点，或多或少都可以。菜友可以根据自己的条件进行选择。常用密闭侵泡、堆积覆盖、发酵池或桶、挖坑填埋与方法，部分菜友受条件限制，采用发酵桶的方法。也可以利用各种塑料瓶密闭侵泡法分期制作，以便处理不同时期的厨余。
厌氧堆肥的添加物：在发酵液中添加少量有益的化学物质，有助于促进厌氧发酵，提高产速度和利用率。沤肥时水溶氧耗尽后导致厌氧菌种群的繁殖，并产生挥发性有机酸，有机酸可以溶解矿物质形成有效的可利用的微量元素。如在发酵液中添加少量的磷矿粉、硫酸锌、炼钢渣、碳酸钙、炉灰等均可不同程度地提高有机物质的分解率，提高肥效。其中以添加磷矿粉的效果为最佳。如果没有条件搞到以上材料，可适当的添加砂质土壤或山地土，如果没有就一般田园土也可以。
为了提高发酵速度，可以采用添加接种物方法，接种选择对厌氧消化中菌种数量的多少和质量的好坏直接影响。不同来源的厌氧发酵接种物，对产量和组成不同的影响。在此提醒菜友使用本地的菌群最好，你买来的EM菌对你来说就是外来菌种，就像外来的生物一样。这里有一个微生物生态系统的概念，厂家生产出来的菌种不一定适合当地的生态系统。
厌氧堆肥的注意事项：厌氧堆肥的产生的硫化物、甲烷、氨、氢、挥发性脂肪酸、芳香族和二甲基硫，具有一定的危害性，其实也没必要谈虎色变，其中氢气、二氧化碳占百分之92%以上，甲烷约7%，其它只占1%。其中发出的臭气是挥发性胺、硫化物、挥发性脂肪酸、芳香族和二甲基硫、3-甲基吲哚（3-methylindole），其中的二甲基硫达到千分之几时，足可以把人熏倒。尽量在室外进行，如果室内要注意通风。其中甲烷、氢气有爆炸燃烧的危险，产生的乙酸具有一定的腐蚀性。发酵容器不得承压，如：利用矿泉水瓶的可在瓶盖上钻一个小眼。发酵时间一定要足够长，夏天保持3个月以上，秋冬季6个月以上。肉质类高蛋白物料发酵时间要延长2-4个月。
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