好氧堆肥影响因素及腐熟度分析

影响堆肥腐熟的因素微生物的好气分解是堆肥腐熟的重要保证，凡是影响微生物活动的因素都会影响堆肥腐熟的效果。

主要包括：水分、空气、温度、堆肥材料的C/N比和酸碱度(pH) ，其中堆肥材料的C/N比是影响腐熟程度的关键。

1、有机质含量。

有机质含量低的物质发酵过程中所产生的热将不足以维持堆肥所需要的温度，并且产生的堆肥由于肥效低而影响销路问题；过高的有机物含量又将给通风供氧带来影响，从而产生厌氧和发臭；堆肥中最合适的有机物含量约为20%～80％之间。

2、碳氮比。

原料碳氮比过高，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。

原料碳氮比低于20 : 1，碳少，氮剩，则氮将变成氨态氮而挥发，导致氮元素大量损失而降低肥效。

保证成品堆肥碳氮比为10-20:1和在堆肥过程理想的分解速度，堆肥原料的碳氮比为25-40（生活垃圾碳氮比一般在24 : 1左右）。

3、水分。

在堆肥过程中，按重量计50%～60％的含水率最有利于微生物分解，水分超过70％，温度难以上升，分解速度明显降低。

因为水份过多，使堆肥物质粒子之间充满水，有碍于通风，从而造成厌氧状态，不利于好氧微生物生长并产生H2S等恶臭气体。

水份低于40％不能满足微生物生长需要，有机物难以分解。

4、温度。

堆体温度的作用主要是影响微生物的生长，一般认为高温菌对有机物的降解效率高于中温菌，现在的快速、高温好氧堆肥正是利用了这一点。

初堆肥时，堆体温度一般与环境温度相一致，经过中温菌1～2d的作用，堆肥温度便能达到高温菌的理想温度50 -65℃，在这样的高温下，一般堆肥只要5-6d，即可达到无害化。

过低的堆温将大大延长堆肥达到腐熟的时间，而过高的堆温（> 70℃）将对堆肥微生物产生有害的影响。

外界环境温度过低要考虑覆盖保温、接种热源。

5、C/P。

好氧发酵腐熟度的判定摘要:腐熟度参数及其指标是评价堆肥过程及堆肥产品质量的重要尺度。

由于堆肥是一个复杂的动力学和生物学过程,堆肥时间、堆肥原材料的性质与结构以及所有影响堆肥的因素均会影响堆肥腐熟度指标的建立及评价。

关键词:好氧发酵腐熟度指标堆肥化(Composting)是在微生物作用下通过高温发酵使有机物矿质化、腐殖化和无害化而变成腐熟肥料的过程,在微生物分解有机物的过程中,不但生成大量可被植物利用的有效态氮、磷、钾化合物,而且又合成新的高分子有机物—腐殖质,它是构成土壤肥力的重要活性物质。

堆肥化可分为好氧发酵和厌氧发酵,好氧发酵又称高温发酵,由于高温发酵具有耗时短、异味少、有机物分解充分等突出优点,目前正成为研究开发的热点。

腐熟度是堆肥腐熟的程度即堆肥中的有机质经过矿化、腐殖化过程最后达到稳定的程度。

腐熟度参数及其指标是评价堆肥过程及堆肥产品质量的重要尺度。

由于堆肥是一个复杂的动力学和生物学过程,堆肥时间、堆肥原材料的性质与结构以及所有影响堆肥的因素均会影响堆肥腐熟度指标的建立及评价。

关于好氧发酵腐熟度的参数及评价指标的研究,已有大量工作报道,也提出了许多评价的方法,主要有物理学指标、化学指标和生物学指标。

1 物理学指标物理学指标通常指的是通过堆肥的表观特征及一些物理学方法来确定堆肥的腐熟程度。

主要包括堆肥的温度、颜色、气味以及是否不再滋生蚊蝇等特征。

但是这种方法只能初步断定堆肥的腐熟度,并不能进行定量的分析,因此只能作为堆肥腐熟度的一项辅助指标。

2 化学指标化学指标指的是通过化学方法分析堆肥的各项性质来确定堆肥腐熟度的一项方法。

化学指标中目前较为常用的有:阳离子交换量(CEC),碳氮比,水溶性含氮化合物(铵态氮、硝态氮),腐殖化指标和有机酸的变化,光谱学分析等。

2.1 阳离子交换量(CEC)Inbar(1990)等对污泥好氧堆肥的研究发现,CEC随着腐殖化过程的进行而逐渐增加,Harada(1981)等对城市垃圾堆肥的研究中也有同样的发现。

有机固体废弃物堆肥的腐熟度研究有机固体废弃物堆肥的腐熟度研究引言：随着人口的增加和城市化的快速发展，废弃物的产生量不断增加，给环境和人类健康带来了巨大的威胁。

有机固体废弃物因其其含有丰富的养分和有机物质，堆肥处理成为处理废弃物的一种有效途径。

然而，堆肥过程中的腐熟度是影响废弃物处理效果和质量的关键因素。

本文旨在探讨有机固体废弃物堆肥的腐熟度研究。

一、腐熟度的定义和重要性腐熟度是指有机堆肥物的成熟程度。

腐熟度高的堆肥物具有较低的有机质含量，且微生物分解过程已经完成。

腐熟度的提高可以使有机固体废弃物得到彻底降解，降低有机质和重金属的含量，提高堆肥物的肥效，减少对环境的污染。

因此，在废弃物处理过程中，腐熟度的研究至关重要。

二、影响腐熟度的因素1. 堆肥物的来源和配比：不同来源和配比的有机固体废弃物在堆肥过程中的腐熟度存在差异。

通常，来自厨余、农畜禽粪便等有机废弃物可以提高堆肥物的腐熟度。

2. 堆肥温度：合适的温度可以促进微生物的活动，加快有机物的降解和腐熟度的提高。

过低或过高的温度对腐熟度的影响不利。

3. 通气性和湿度：良好的通气性和适宜的湿度有利于微生物的生长和有机物的分解，并提高堆肥物的腐熟度。

4. pH值和碳氮比：适宜的pH值和碳氮比可以提供良好的微生物环境，有利于腐熟度的提高。

5. 微生物的种类和活性：不同种类和活性的微生物在堆肥过程中的作用不同，对腐熟度的提高有着重要影响。

三、腐熟度的评价方法1. 目测法：通过外观、气味、颜色等直观评估有机固体废弃物的腐熟度。

一般腐熟度越高，堆肥物颜色越暗，气味越稳定。

2. 物理化学指标法：通过测定堆肥物中的水分含量、有机质含量、pH值、电导率等指标来评估腐熟度。

一般来说，水分含量的降低、有机质含量的减少以及pH值的增加和电导率的稳定都是腐熟度提高的表现。

3. 微生物学指标法：通过测定堆肥物中不同微生物的种类和数量来评估腐熟度。

一般，腐熟度越高，好氧微生物的数量越多，厌氧微生物的数量越少。

影响堆肥的重要因素①含水量在堆肥过程中，水份是否适量直接影响堆肥发酵速度和腐熟程度，所以含水率是好氧堆肥化的关键因素之一(胡学玉，2002)。

水在堆肥中的土要作用是:①溶解有机物，参与微生物的新陈代谢。

因为在堆肥过程中，微生物需要从周围环境中不断摄取水分以维持其正常的生长代谢，微生物体内及流动状态水是其进行生化反应的介质，微生物只能摄取其生存必须的溶解性养料;②水分蒸发时带走热量，调节堆肥温度。

一般认为初始含水率在50%一60%是较为合适的(sulerDJ等，1977)。

对好氧堆肥工艺而言，如果含水率过高，超过65%，会造成堆肥物料被紧缩或其内部游离空隙被水膜充填，使游离空隙率降低而影响空气的扩散，并使有机物供氧不足而出现厌氧状态，形成发臭的中间产物(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。

物料中的水分低于40%，就不能满足微生物的生长需要，限制微生物的运动及代谢，使堆料中心部位达不到适宜的高温，有机物难以分解，从而降低反应速率:当含水率低于30%时，微生物在水中摄取营养物质的能力降低，微生物繁殖慢，有机物分解过程进展相当缓慢(衷芳，2005)。

②碳氮比堆肥物料碳氮比的变化在堆肥中有特殊的意义。

在堆肥化过程中，碳在微生物的新陈代谢过程中由于氧化作用约有2/3变成二氧化碳而排出，约1/3用于细胞质的合成。

因此，碳是发酵过程的动力和热源，被称为微生物(细胞)的能源，氮主要用于细胞原生质的合成作用而留于系统内。

就微生物对营养的需求而言，碳氮比是一个重要因素(李国学等，2000)。

微生物生长需要碳源，蛋白质合成需要氮源，微生物合成一份蛋白质大约需要30份碳。

对于堆肥来讲，堆肥C/N比应满足微生物所需的最佳值。

研究表明理想C/N比为30一35，最多不超过40(Pioncelot，1974)。

C/N比低、特别是当pH值和温度高时，废弃物中的氮以NH3的形式挥发损失，散发出臭味，并且堆肥产品也会给农作物带来不利影响(Eghban，2000)。

畜禽粪便好氧堆肥的影响因素作者：付龙张淑芬丁昕颖来源：《现代畜牧科技》2016年第09期摘要：随着畜禽养殖业的快速发展，畜禽粪便的排泄量也随之增加，畜禽粪便既是一种污染环境的物质，同时也是一种很好的资源。

畜禽粪便成为新的环境污染源之一，利用现代技术进行堆肥化处理畜禽粪便已成为当前经济有效的方法，但是，如果堆肥过程处理不当，同样也会对环境造成大的污染。

本文对畜禽粪便在好氧堆肥过程中的主要影响因素进行了分析，为提高堆肥产品的利用率、优化堆肥过程提供理论依据。

关键词：畜禽；粪便；堆肥；影响中图分类号：S811.5 文献标识码：B文章编号：2095-9737（2016）09-0180-01好氧堆肥是使固体畜禽粪便在有氧条件下利用好氧微生物，进行有机物分解、腐殖质形成、达到无害化程度，使其转变为利于土壤性状改良、益于农作物生长、易吸收利用的有机肥制作方法，广泛应用于畜禽粪便的处理利用中。

1 碳氮比堆肥材料中碳素是微生物活动的能源来源，需要氮素来进行代谢。

一般专家学者认为：堆肥起初碳氮比大约在30以上，经过堆积发酵以后，碳氮比逐渐减少，减到20以下。

实际操作中，鸡粪、猪粪等，主要作用为提供氮源以利微生物作用；而木屑、稻草、稻壳、及花生壳等可提供碳源，是构成堆肥主体的材料；牛粪因含有较多的粗纤维，不再外加调整材料调高碳氮比。

在以往的实践经验中，添加调整材是主要目的和作用，并不是利用木屑和稻壳提高碳氮比，而是利用其调整水分同时，增加堆肥的透气性。

2 水分含量堆肥过程中有机物的分解和微生物的生长繁殖，水是不可缺少的条件，堆肥混合原料中的水分含量一般应控制在50%～70%，堆肥原料的组成、性质和有机质含量对堆肥水分含量有着重要的影响。

在堆肥中低于30%时则无法反应，水分含量超过70%时将不利于反应。

水分过低，不利于微生物的生长；水分过高，则堵塞堆料中的空隙，影响通风，会导致厌氧发酵。

有试验结果显示最有利于堆肥化反应进行的水分含量约为60%左右。

2024年2月Feb.2024第48卷第1期Vol.48，No.1热带农业工程TROPICAL AGRICULTURAL ENCINEERING不同pH 值对牛粪-小麦秸秆好氧堆肥过程中碳转化特征及腐熟度的影响成志远邱慧珍苏杨琴庞娅楠李云杨慧珍王友玲（1甘肃农业大学资源与环境学院甘肃兰州730070；2甘肃省畜禽废弃物资源化利用工程研究中心甘肃兰州730070）摘要为探究不同pH 对牛粪-小麦秸秆好氧堆肥过程中碳素转化规律以及堆肥产品腐熟度的影响，以牛粪和小麦秸秆为主要原料，采用密闭式强制通风系统进行好氧堆肥试验，设置4个不同pH 处理。

T1：CK （常规堆肥），pH=8.74；T2：pH=8.5；T3：pH=7.5；T4：pH=6.5，研究不同pH 值对牛粪牛粪-小麦秸秆好氧堆肥过程中堆肥总有机碳、可溶性有机碳、腐殖酸及其组分含量和腐殖化参数的影响。

结果发现：pH 的不同导致了堆体温度的不同，堆体初始pH=6.61时将延迟堆体进入高温期，进而影响堆肥进程；在整个堆肥过程中，T1～T4处理TOC 含量分别减少了29.36%、28.58%、27.36%和28.64%，堆体的初始pH 较高易造成好氧堆肥中碳素的损失，降低堆体pH 有利于堆肥腐熟期堆体内微生物对纤维素、半纤维素和木质素等物质分解、促进可溶性有机碳和胡敏酸的生成与积累、提高腐殖酸类物质含量以及堆肥产品的腐殖聚合度和腐殖化系数。

当堆体初始pH=7.73时，更有利于堆肥过程中可溶性碳与腐殖酸类物质的生成与积累以及胡敏酸与富里酸之间的转化，并且堆肥产品的腐熟度最高，堆肥品质最佳。

因此，建议以畜禽粪便为堆肥原料的堆肥配料制作中应添加酸式添加剂或碱式添加剂调节堆体pH ，将堆体pH 调至7.73左右最佳。

试验结果可为更好地研究好氧堆肥过程中碳素的转化规律和高效利用以及改良堆肥工艺参数提供参考。

关键词pH ；好氧堆肥；碳转换；腐殖酸；腐殖质；结构方程模型中图分类号X71Effects of Different pH on Carbon Conversion Characteristics and Maturity duringAerobic Composting of Cattle Manure-Wheat StrawCHENG ZhiyuanQIU HuizhenSU YangqinPANG Ya-nanLI YunYANG HuizhenWANG Youling(1College of Resources and Environmental Sciences,Gansu Agricultural University,Lanzhou,Gansu 730070;2Gansu Research Center for Livestock and Poultry Waste Recycling Engineering,Lanzhou,Gansu 730070)AbstractIn order to explore the effect of different pH on the carbon conversion and composting maturityduring the aerobic composting of cattle manure and wheat,which was also the main raw material.The aerobic composting experiment was carried out with closed forced ventilation system,four different pH treatments were set,T1:CK (conventional composting),pH=8.74;T2:pH=8.5;T3:pH=7.5;T4:pH=6.5.The effects of different pH on the contents of total organic carbon,soluble organic carbon,humic acid and its components,and the humification parameters of cattle manure-wheat straw aerobic composting were studied.The results showed that the different led to the different temperature of the compost heap,and the initial pH of the compost heap was 6.61,which would delay the compost heap entering the high temperature period,and then affect the composting process.During the whole process,the TOC content of T1～T4基金项目：国家重点研发计划（No.2017YFD0800200）。

好氧堆肥一．好氧堆肥1.好氧堆肥的概念及原理：好氧堆肥原理：有氧条件下，利用堆料中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（本研究主要是人体排泄物—粪便）进行生物降解和生物合成。

其工艺主要流程可分为：前处理、主发酵、后发酵、后处理和贮存5个步骤。

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，因此在城市生活垃圾处理中多优先选用好氧堆肥处理。

2.好氧堆肥发酵过程图：堆肥有机物+ 氧气+释放能量转化为热3. 好氧堆肥系统：根据各自的技术特点以及研究目的、方向和手段不同将好氧堆肥分为通气静态条形堆式、条形堆式和反应器式堆肥三类。

目前在国内外普遍应用的是反应器式堆肥方式，因为该堆肥方式具有堆肥周期短，不受时间和空间限制等特点，容易实现工业化生产，环保效益较好，有较大的推广应用价值。

4. 好氧堆肥的影响因素及控制：好氧堆肥技术是将有机废物资源化和无害化的重要手段，并且得到广泛的应用，但是好氧堆肥是一个复杂的过程，在堆肥过程中受到诸多因素的影响。

这些因素制约着反应条件，从而决定了微生物的活性，最终影响堆肥的速度与质量。

影响堆肥过程的因素很多，其中主要因素有温度、颗粒度、pH、C/N、含水率、有机质含量、氧含量等。

好氧堆肥中微生物的活性和有机物的降解率可以通过调控这些因素得到改变，从而达到优化堆肥的目的。

（1）温度堆肥化过程中，堆料中微生物的活性受到温度重要影响。

根据堆体温度的不同将堆肥分为高温堆肥、中温堆肥和自然堆肥，其实中温堆肥温度和自然堆肥温度比较接近。

温度不宜过高，温度过高会过度消耗有机质，导致堆肥产品质量过低，甚至失去肥效。

堆体温度应控制55-60℃时（即高温堆肥）比较好，不宜超过60℃。

一般来讲高温堆肥比中温堆肥的效果要好一些，但也有许多堆肥综合能耗、实际可操作控制反应条件等其他因素选择中温堆肥，用远低于高温堆肥所需能量达到的堆肥效果略低于高温堆肥。

好氧堆肥与厌氧发酵异同点陈蔷（轻工12环1 09）摘要：好氧堆肥与厌氧发酵都是在微生物作用下有机物的降解过程，他们既有相同点又有不同点。

下面我将从原理、工艺流程、发酵阶段、影响因素等方面详细说明。

关键词：好氧堆肥、厌氧发酵正文：相同点：都是微生物作用下的有机物降解过程，需要微生物培养的条件，包括营养元素合理分配、温度、pH等；降解有机污染物，杀灭病原体，提高N、P的比例，使生肥变成植物更易于吸收的熟肥。

不同点：原理不同：好氧堆肥是在有氧条件下，好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解。

微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多生物体的过程。

厌氧发酵是废物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷和CO2产生。

过程不同：好氧堆肥工艺流程主要是：前处理～主发酵～后发酵～后处理～贮存。

原料的预处理：包括分选、破碎以及含水率及碳氮比的调整。

首先去除废物中的金属、玻璃、塑料和木材等杂质，并破碎到40毫米左右的粒度，然后选择堆肥原料进行配料，以便调整水分和碳氮比，可以使用纯垃圾，垃圾和粪便之比为7：3或者垃圾与污泥之比为7：3进行混合堆肥。

原料的发酵阶段：我国大都采用一次发酵方式，周期长达30天，目前采用二次发酵方式，周期一般用20天。

一次发酵是好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程，具体从发酵开始，经中温、高温然后到达温度开始下降的整个过程，一般需要10—12天，高温阶段持续时间较长。

二次发酵指物料经过一次发酵后，还有一部分易分解和大量难分解的有机物存在，需将其送到后发酵室，堆成1—2米高的堆垛进行二次发酵并腐熟。

当温度稳定在40℃左右时即达腐熟，一般需20—30天。

后处理阶段：是对发酵熟化的堆肥进行处理，进一步去除堆肥中前处理过程中没有去除的杂质和进行必要的破碎过程、经处理后得到的精制堆肥含水在30%左右，碳氮比为15—20。