閆 軍
(黑山縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,遼寧 黑山 121400)
我國作為世界農(nóng)業(yè)大國,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也逐漸趨于規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化以及現(xiàn)代化方向發(fā)展,固體廢物的數(shù)量快速增加,如果不對廢棄物進(jìn)行科學(xué)處置,容易對大氣環(huán)境、水體環(huán)境和土壤環(huán)境造成污染。常見的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)固體廢物包括牛糞、食用菌廢料、稻殼、棉花籽、白酒糟以及高粱殼等,通過堆肥化處理可以將其中蘊(yùn)含的有機(jī)物高效轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害、穩(wěn)定的物質(zhì),降解固化重金屬和抗生素,實現(xiàn)廢物資源化回收利用。當(dāng)前,堆肥化處理是解決農(nóng)業(yè)污染的重要途徑和方式,是廢物穩(wěn)定化、無害化以及資源化的關(guān)鍵方法。
糞便堆肥技術(shù)采用倉式、靜態(tài)曝氣、條垛式等堆肥方式,其中條垛式堆肥是較為常用的處理方式,其對堆體規(guī)格具有一定的要求,因此,在采用該處理技術(shù)中,需要對堆肥規(guī)格進(jìn)行有效設(shè)計。常見的條垛式堆肥對堆體長寬高具有明確要求,具體如下:下底寬度為2m、上底寬度為1m、高為1m,堆體形狀呈現(xiàn)垛形,采用塑料進(jìn)行表面覆蓋。如果使用裝置或者容器堆體,需要采用泡沫箱,其長寬高分別為:0.7m、0.5m和0.6m,在側(cè)壁要設(shè)有一定尺寸的通風(fēng)孔,做好保濕、保溫工作[1]。
堆肥需要通過一定比例的營養(yǎng)成分,保證微生物有效分解,通常情況下,將幾種原料進(jìn)行混合配置,保證營養(yǎng)成分滿足堆肥要求。當(dāng)前較為常見的配比原料包括:牛糞、玉米秸稈、雞糞、稻殼、豬糞、木屑、椰糠、板栗廢棄物等,按照既定的比例將上述原料進(jìn)行綜合配比,進(jìn)而起到堆肥處理效果。
在應(yīng)用堆肥化處理技術(shù)中,物料、微生物活動、pH值、濕度、溫度以及通風(fēng)是影響處理效果的最關(guān)鍵因素,想要優(yōu)化處理效果,需要對上述條件進(jìn)行科學(xué)控制。
物料比例是影響處理效果的最關(guān)鍵要素,通常情況下,鋸末或者秸稈和豬糞是較為常用的物料,其比例為25:1,如果比例過高,容易導(dǎo)致腐熟周期長以及發(fā)酵時間長等問題,如果比例過低,則不利于廢物無機(jī)化。
在堆肥處理過程中,真菌在堆肥穩(wěn)定性和腐熟中起到關(guān)鍵作用,酵母菌和霉菌等微生物對半纖維素、纖維素以及木質(zhì)素等難以降解物質(zhì)具有良好的分解能力,能夠加速堆肥腐熟。在堆體中添加微生物菌可以促使堆肥快速腐熟,當(dāng)前較長常用的生物菌包括光合細(xì)菌、細(xì)黃鏈霉菌、黑曲霉、酵母菌以及枯草芽孢桿菌等[2]。
pH值是微生活活動的基礎(chǔ)條件,同時也是腐熟程度和腐熟進(jìn)程的重要衡量指標(biāo),如果pH值達(dá)到8左右,能夠有效縮短高溫時間,減少由于反應(yīng)而產(chǎn)生的臭氣。同時,如果pH值不合理,容易導(dǎo)致氮?dú)夂桶睔獠黄胶?,不利于反?yīng)有序進(jìn)行。
堆肥濕度需要控制在60%左右,濕度作為堆肥的首要條件和重要參數(shù),其過低過高都會對微生物的活性和生長產(chǎn)生負(fù)面影響,如果濕度過低,會導(dǎo)致微生活無法正?;顒?,腐熟速度緩慢;如果濕度過高,會對堆體通透性帶來影響,導(dǎo)致厭氧發(fā)酵,進(jìn)而損失養(yǎng)分而產(chǎn)生臭氣,影響大氣環(huán)境。
堆肥溫度要保證在50℃10d左右,可以實現(xiàn)無害化處理標(biāo)準(zhǔn),在整個堆肥過程中,溫度充分體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化速度和微生物代謝強(qiáng)度,溫度過高過低都會對處理效果帶來影響,如果溫度過高,容易導(dǎo)致木質(zhì)素和纖維素等微生物死亡;如果溫度過低,會阻礙有機(jī)質(zhì)降解,影響反硝化作用和硝化作用。
微生物活動需要大量的氧氣作為支撐,為了保證堆肥處于好氧狀態(tài)下,需要每隔7d左右進(jìn)行翻堆,通過翻堆能夠提升氧氣含量,促使微生物加速活動,有助于有機(jī)質(zhì)降解。通過氧氣含量不足,不僅會影響處理效果,同時還容易產(chǎn)生臭氣,對大氣環(huán)境帶來負(fù)面影響。
G1值是體現(xiàn)堆肥腐熟程度和生物毒性的重要生物標(biāo)準(zhǔn),如果數(shù)值小于50%,則表明毒性受到明顯抑制;如果數(shù)值大于50%,則表明堆肥已經(jīng)基本腐熟,其中沒有任何毒性;如果數(shù)值大于80%,則表明堆肥完全腐熟。
溫度是衡量腐熟程度的重要指標(biāo),其可以充分體現(xiàn)微生物的活躍程度,是綜合衡量堆肥處理效果的關(guān)鍵指標(biāo)。通常情況下,溫度主要分為降溫階段、高溫階段和升溫階段[3]。
C/N屬于較為直觀的衡量指標(biāo),主要用于檢驗腐熟程度,隨著堆肥反應(yīng)的不斷進(jìn)行,其從初始值不斷下降,當(dāng)數(shù)據(jù)小于0.7時,則表明堆肥已經(jīng)完全腐熟,沒有任何毒性成分。
堆肥要求電導(dǎo)率數(shù)值為2.6mS-cm-1左右,如果小于這一數(shù)值,不利于微生物生長。
隨著我國新農(nóng)村建設(shè)的持續(xù)開展,農(nóng)業(yè)發(fā)展逐漸趨于現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化以及規(guī)?;l(fā)展,廢棄物排放量逐漸增加,引起了我國政府和社會各界的高度重視,應(yīng)用堆肥化處理技術(shù)可以有效處理廢棄物,對緩解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)保護(hù)之間的矛盾具有積極意義,因此,相關(guān)部門和科研人員需要加強(qiáng)技術(shù)研究,不斷完善以及改進(jìn)堆肥化處理技術(shù),推動我國農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定以及可持續(xù)發(fā)展。