堆肥高级指导手册

堆肥高级指导手册 目录 TOC \o "1-3" \h \z \u 一、 简介 1 1. 堆肥特性 1 2. 堆肥工艺模型 2 3. 主要工艺参数的控制 3 4. 产品特性发展的控制 4 二、 堆肥特性详述 5 1. PH 5 2. 可溶盐含量 6 3. 营养含量（N-P-K） 7 4. 持水能力 8 5. 容积密度 8 6. 湿度 9 7. 有机物含量 10 8. 颗粒大小和结构 11 9. 稳定性 12 10. 腐熟度（种子发芽和作物生长的反应） 13 11. 微量元素 14 12. 人造惰性剂 15 13. 病菌和草籽 16 三、 总结 17 四、 附件 17 附件A 稳定性和腐熟度检测方法和比率 17 附录B US政府生物固体的规定 18 1、​ 简介 1.​ 堆肥特性 堆肥厂产生的堆肥产品来源于不同的原材料，比如庭院剪切物，生物固体，纸张，食品下脚料等不同的商业、工业和农业的废弃物。为了使产品性能一致并能使工艺过程容易控制，必须熟悉原料的性能，而且要获得实验数据。堆肥厂只能加工物理和化学污染物含量低的原料，以保障公众健康和环境。 表1 堆肥特性 1.PH 2.可溶盐含量 3.营养含量 4.持水能力 5.容积密度 6.湿度 7.有机物含量 8.  颗粒尺寸和结构 9. 稳定性 10.腐熟度 11. 微量元素 12. 人造惰性剂 13.病菌和草籽 因为堆肥使用不同的原料，所以可以产生不同的堆肥产品。影响堆肥产品特性和质量的两个重要因素是原料和堆肥腐熟度。有不同的方法调整堆肥发酵、腐熟、筛分和精选、储存的操作步骤以控制产品的特性。本指导的目的就是描述潜在的调整方法，控制最终产品的特性。本指导所说的产品特性如表1所示。本指导还提供了在操作过程中一些问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 的解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。对原料和产品的取样和 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，以监控工艺过程，这些为评估工艺操作和堆肥产品提供了必须的数据。评估所用的实验方法应和政府规定一致。环境的监测分析应由有资质的 实验室 17025实验室iso17025实验室认可实验室检查项目微生物实验室标识重点实验室计划 进行，其他特性的监测可以由商业实验室或工厂自建实验室进行。 2.​ 堆肥工艺模型 图1 堆肥工艺模型 图1显示了堆肥工艺的操作步骤。模型包含物料从进厂到产品的全部过程。这7个步骤对于增加原料价值从而最终卖掉都是必须的。 ​ 原料：从废物产生处或者送到工厂的废物含有堆肥必须的有机物。原料到厂之前必须提前知道原料成分，确保产品符合规范和具有客户需要的特性。 ​ 原料回收：运送到厂的原料进行最后一次监测，以除去物理和化学的污染物，如需要还要对回收的物品进行监测。对气味进行控制。 ​ 原料预处理：本步骤主要是为更有效的堆肥发酵创造条件，建立适合微生物繁殖的环境，和对气味的产生进行控制。 ​ 堆肥发酵：堆肥发酵的过程主要是杀死原料中引起疾病的病菌，并杀死草籽。此步骤还控制微生物的生长环境从而使有机物的降解更加迅速。在整个过程中，必须控制堆体产生臭气。 ​ 臭气处理：每一个操作步骤中因为细菌的活动都会产生臭气，对臭气产生的控制是非常重要的。防止臭气的挥发是一个工厂成功的关键。 ​ 堆肥腐熟：堆肥腐熟是完成产品的操作，它继续降解过程以增加客户需要的产品生物稳定性，它还继续杀死病菌并消除抑制种子发芽的阻碍剂。控制堆体臭气的产生。膨胀剂仍旧保留在堆体中，以提高堆体的空隙率和通风条件。注意：两个完成产品的步骤顺序：堆肥腐熟和堆肥筛分有时候会颠倒，使膨胀剂保持足够的空间以利于堆肥腐熟。若筛分之前完成了腐熟操作，则筛分效果将会非常好，因为产品的稳定性得到了提高，颗粒的大小更均匀变小，从而使小的物理污染物得到除去。 ​ 堆肥的筛分和精选：这是一个完成堆肥产品的操作。在此操作中，膨胀材料和其他大颗粒物质，如石头，人造惰性剂，织物，玻璃，金属和塑料被筛分除去，以满足市场的需求。必须控制粉尘的产生。 ​ 堆肥的储存和包装：此操作的目的是最大化市场机会，平衡市场的季节需求，而且有时会让产品获得更大的价钱。 3.​ 主要工艺参数的控制 表2 是一个模型，显示了原料和7个步骤中需要控制的工艺参数。“V”表示在每一个工艺步骤中需要控制的参数。主要的工艺参数规定了堆肥的工艺条件。 表2 主要工艺参数 主要工艺参数 主要工艺参数的控制 原料的收集和交付 工艺步骤 1 2 3 4 5 6 7 原料回收 原料 预处理 堆肥 气味处理 堆肥腐熟 堆肥筛分和精选 堆肥的储存和包装 空隙率 V V V V V V V V 营养平衡 V V V 　 　 　 　 　 氧含量和PH 　 　 V V V V 　 V 湿度 　 　 V V V V V V 温度 　 　 　 V 　 V 　 　 时间 　 　 V V V V 　 V ​ 堆体空隙率：决定了相连颗粒的空间，这些空间用于空气和水膜覆盖颗粒 ​ 原料的营养平衡：主要是指初始的碳氮比和氮磷比，这些指标决定了微生物的活性。 ​ 堆体氧含量：确保二氧化碳和其他微生物产生的气体得到交换，提供足够的氧气促进有氧反应，防止厌氧反应产生臭气。 ​ 堆体湿度：确保足够的水膜覆盖在颗粒的周围，使微生物发生酶化活动，但是湿度不要太大以免水分阻塞了空气置换的空间，造成厌氧反应。在堆肥发酵时，湿度最好是大于40%，最好在45-60%之间，绝不能低于35%以防止粉尘的出现。 ​ 堆体温度：是嗜温菌进行活动产生热量的证据，足够的热量用以杀死病菌和草籽。最后温度到达一个适宜的温度，延长放线菌和真菌的活动时间，降解半纤维素，纤维素，木质纤维素 和木质材料。 ​ 保留时间：在不同温度下的堆肥时间，使原料成分稳定，使在初始阶段和初始腐熟阶段形成的有机植物毒素充分降解。 操作步骤1，3，5，6，7部分或全部的增加产品的价值，需要投资设备，时间和人力。某些步骤需要部分的投资，如第3步或第5步中病菌的处理。增加市场价值的投资比率一定要超过投资成本。图2显示了满足市场需要的产品资源和不需要增加产品特性的产品。 图2 堆肥产品模型 ​ 步骤1 原料回收：是在料坑处对原料进行检察，除去不想要的物品，回收可作为循环利用的物品，比如铁，塑料，干净纸。此处需要配备设备和人力，投资需要能得到补偿。 ​ 步骤2 原料预处理：对所有的堆肥厂都是一个基本的需要。 ​ 步骤3：堆肥发酵可以杀死病菌和大部分草籽，这也是原料处理最基本的需要。基于这一点，市场能够接受这些产品，尽管它们的生物稳定性不强，而且还有阻碍种子发芽和作物生长的阻碍剂的存在。但是经过长时间的稳定和腐熟，这些产品可以为用户提供足够的营养，比如所含的有机物。 ​ 步骤4气味处理：尽管他对于产品不会增值，但是必须保留此操作，以防止臭味和因此产生的关门风险 ​ 步骤5 堆肥腐熟:可以增加生物稳定性，进一步除菌，在通风的条件下可以消除阻碍剂。腐熟的程度应和客户的需求一致，若产品需要包装，腐熟度高。若产品不包装直接用于农业，腐熟度可以低。不要进行无效的投资。 ​ 步骤6 堆肥的筛分和精选:可以把大尺寸的颗粒和不需要的颗粒除去，能够为客户提供需要的颗粒尺寸和颗粒结构。筛分和精选需要另外的投资，这些投资可以增加工厂收入。 ​ 步骤7堆肥的储存和包装:主要是应对不同季节的需求，不是满足原料的供应模式。此时不应发生进一步的降解。若原料储存不可避免，它还可以针对特定的市场增加新的价值。 4.​ 产品特性发展的控制 表3是产品特性的列表，也列明了堆肥过程影响产品特性的堆肥操作步骤和原料选择。 表3 产品特性发展的控制 产品特性 特性确定 原料的收集和交付 工艺步骤 1 2 3 4 5 6 7 原料回收 原料预处理 堆肥 气味处理 堆肥腐熟 堆肥筛分和精选 堆肥的储存和包装 安全特性 规定的化学成分 V V V V V 病菌 V V V V 市场特性 人造惰性剂 V V V 生长筛分 V V V V V V 稳定性 V V V V V V 有机物含量 V V V V V PH V V V V V 溶盐含量 V 水持能力 V V V V V 膨胀剂密度 V V V V V 颗粒尺寸和质地 V V V V 湿度 V V V 植物营养含量 V V V V V 2、​ 堆肥特性详述 本手册讨论安全和市场特性的重要性和影响，每个特性的正常值的范围以及工艺过程对某些特性的影响，这些特性可以增加产品的市场价值。 1.​ PH 在特定的PH范围内和基于典型的堆肥利用率，特定品种的作物可以茂盛的生长；我们可以理解添加堆肥产品可以影响土壤的PH和生长介质。因此需测定这些影响并知道堆肥产品的PH值。 堆肥产品的PH值范围是5.0-8.5。通常最终产品的PH范围缩小到6.0-7.5之间。在堆肥发酵过程中，生物活动倾向于把原料变成中性PH。这是因为大颗粒表面进行有氧反应，内部进行厌氧反应，因此缺少大量的通风以提供足够的氧气和置换二氧化碳及其他气体。当颗粒尺寸减小，微生物由大量的细菌变为放线菌和真菌时，PH开始升高，氧含量会升高。但是若长时间的厌氧反应继续在堆肥发酵和腐熟阶段出现，有机酸会积聚，PH值下降。 在原料预处理阶段，PH值是由原料的PH值决定的。例如，若原料当中含有缓冲PH值的物质，如木灰或其他工业废物，最终产品的PH会在中性之上。同样的，若石灰或铁盐用来除去生物固体中的水分，最终产品的PH值也会在中性之上。另一方面，若庭院剪切物中富含软木，树叶，或松针，这些物品作为原料中的主要成分，则最终产品会变成酸性。在堆肥发酵和堆肥腐熟工艺中，对PH造成最大影响的因素是缺少氧气形成的有机酸。产品的PH值可以通过在堆肥发酵和堆肥腐熟过程中维持堆体的空隙率和自由空间来提高，这可以通过利用合适的膨胀材料和经常翻堆从而打破结块和气道来实现。在堆肥腐熟操作中当缺少通风时，出现另外一个问题是堆肥中出现酸，降低产品的PH.让膨胀材料一直呆到产品运输之前，有助于提高所需的空隙率。在堆肥腐熟时可以正压通风，产品储藏时可以在堆体下部通过分配气管利用通风机送风。翻堆腐熟产品可以提高堆体氧含量。降低堆体高度到1.82米或更低，可以防止堆体塌陷和挤压，从而可以提高堆体氧含量和降低酸的产生。最终产品可以通过添加改良剂来调整，如添加石灰提高PH值，添加硫化物降低PH以满足特殊要求。 调节堆肥产品质量的堆肥和储存方法 特性：PH 正常范围：5.0-8.5 最佳范围：6.0-7.5 操作步骤 调整——若值高 调整——若值低 原料 预处理 ​ 用石灰和氯化铁进行脱水后的生物固体/淤泥，用聚合物对其进行改变以脱水 ​ 添加低PH值的膨胀剂 ​ 不要用堆肥产品作为膨胀剂 ​ 添加高PH值得膨胀剂（木灰，水泥窑灰，等）少量（重量小于15%）以提高PH和缓冲能力 ​ 用正确的膨胀剂以维持堆体空隙率 堆肥发酵 和堆肥腐熟 ​ 堆肥产品运输之前保持足够的腐熟时间 ​ 调整膨胀剂的类型和尺寸以影响堆体空隙率 ​ 保留膨胀剂直到产品运输之前 ​ 堆肥腐熟阶段通风以防止酸的积聚 ​ 降低非有氧发酵堆体的高度到1.82米或更低 ​ 降低腐熟堆体高度到1.82米或更低 ​ 对堆体进行经常翻堆以保持空隙率 最终产品 ​ 通过筛分或搅拌对产品进行通风使氨气挥发 ​ 添加硫磺降低产品PH。混合均匀。 ​ 搅动并对产品进行通风，以打破结块和湿团 ​ 添加石灰，如农业用石灰和牡蛎粉以增加缓冲能力和PH。混合均匀 2.​ 可溶盐含量 堆肥产品中过多的可溶盐可能是植物毒素的（防止种子发芽和根系的生长），尤其是对盐敏感的植物。然而许多营养是以盐的形式供给植物的，如许多商业肥料。 可溶盐含量很大部分是由堆肥原料决定的，若原料的可溶盐含量高，它们就会被带入工艺中，最终产品的可溶盐含量相应的就高。 在原料预处理步骤中，减少可溶盐含量的主要意思是利用第二种原料。当调整碳氮比的时候，混合另外一种可溶盐含量的原料稀释初始物料。因为一些膨胀剂可能会降解，因此它们可以帮助降低混合物的可溶盐含量。第二种原料和膨胀剂的数量可以持续的增长，直到C:N比达到25：1和40：1之间，因此稀释了混合物的可溶盐含量。任何微小的工艺调整，都可以减少最终产品的可溶盐含量。若堆肥产品在最后时段的可溶盐含量高，可以通过添加低含量的土壤或土壤添加剂来降低可溶盐含量。另外某些研究者提倡在种植作物之前滤去堆肥添加剂以降低可溶盐含量。尽管可溶盐趋向于在未封闭的堆体内移动，从堆肥内趋向于滤除可溶盐很可能满足有限的成功。可溶盐越到底部累计越多，因此在堆体底部和顶部溶盐含量不同。从底部到顶部混合堆体可以使盐含量获得均衡 调节堆肥产品质量的堆肥和储存方法 特性：可溶盐含量 正常范围：1-10 dS( mmhos/cm) 最佳范围：5ds或更少 工艺步骤 调整—若值高 调整—若值低 原料预处理 ​ 使用可溶盐低的原料 使用第二种原料和膨胀剂，它们的可溶盐含量低。增加膨胀剂的比率或低含盐量的原料降低初始的混合物盐含量，使C:N比值在25：1和40：1之间。 最终产品 ​ 在使用之前添加低盐含量的土壤或者土壤添加剂，并彻底混合。 ​ 种植作物之前根据庄稼的敏感程度和使用率，用低盐水在现场滤除堆肥添加剂 3.​ 营养含量（N-P-K） 大多数堆肥应用的好处是它的有机物含量和土壤的环境能力而不是它的营养含量。当堆肥内的营养以化肥的形式提供给作物时，在某些情况下他们会最终以污染物的形式释放到环境中去。理解这些营养的数量和获得性将会使我们调整使用化肥的实践和正确使用堆肥产品。 调节堆肥产品质量的堆肥和储存方法 特性：营养含量（N-P-K） 正常范围：氮 0.5-2.5%干重；磷0.2-2.0%干重；钾 0.3-1.5%干重 最佳范围：氮 1%干重；磷1%干重；钾 1%干重 工艺步骤 调整—若值高 调整—若值低 原料预处理 ​ 添加第二种原料或者膨胀剂，它们可以提供碳，比如调整碳氮比，用树叶，玉米秆，稻草或纸张等 ​ 增加营养含量，混合原料比如氮— 生物固体，食品废物，草屑，牛马粪；磷— 鸡粪， ​ 若混合物的空隙率得到了保持，降低膨胀剂的使用量 ​ 在原料预处理阶段，降低通风率使PH值在5.0-5.5之间，并保持24小时以减少氨气的挥发从而减小氮的损耗 堆肥发酵 和堆肥腐熟 ​ 减少活性堆肥的长度 最终产品 ​ 针对每个客户的要求添加肥料，提高最终产品的营养含量 原料中富含营养，比如氮，磷，钾，则会使产品中也富含营养成分。比如，城市生活废水和动物粪便中的生物固体比庭院剪切物含有较高的氮，因此堆肥产品中具有较高的氮含量。在大部分的应用中，最终用户都希望使用富含作物需要的营养堆肥，比如含氮多的。 在堆肥阶段保持氮含量的方法是在原料预处理阶段控制PH值，只要通风使PH值控制在5.0-5.5之间并保持24小时，氮离子就会被固定因此减少了氨气的挥发。堆肥过程中保持了氮元素，则最终产品中的氮含量就会高。另外一个调整营养含量的方法是在对病菌进行灭除之后，降低通风率，使氮元素的损失减少。但是这个方法必须和维持有氧条件相平衡，以防止酸的产生和臭气的形成。为了使原料中的氮得到保持，一些堆肥厂只是杀死病菌和草籽后就停止发酵。通过缩短工艺，消耗了很少的氮，但是产品的稳定性得不到提高。然而这种产品仍然能够满足部分市场，如农业方面。当原料中氮含量高或者碳氮比高时，含氮的添加剂不仅可以提高产品中氮的含量，也可以促进堆肥工艺本身。通过添加商用的化肥可以生产符合特殊要求的产品。 4.​ 持水能力 持水能力是指充满水的空隙体积和全部堆肥或土壤的体积之比。在此是指土壤或堆肥基于干重的持水能力。持水能力测量了通过使用堆肥后减少的灌溉频次带来的好处，或对于庄稼来讲减少的总用水量。 堆肥或土壤的持水能力和有机物含量、颗粒尺寸和结构有关。提高持水能力的主要意思是指调整原料的混合比例，提高有机物的含量，增加堆肥产品的稳定性以减少颗粒大小和均匀颗粒的结构。 某些产品具有较强的持水能力是因为原料的类型。富含纤维素和木质素的原料，比如纸，纸箱，纸板，树干，袋子，桦树和松树，这些物质堆肥稳定后具有较高的持水能力。减少“固定固体”的添加和矿物质添加剂，比如石灰或灰，提高“可挥发固体”的比率，比如有机物。 所有稳定的堆肥倾向于提高土壤的持水能力，因为堆肥颗粒小，结构均匀，小空间均匀的分布在堆肥中。水就在空隙间和颗粒表面。通过控制正确的空隙率，原料的碳氮比，堆体的氧含量，和堆肥温度，以及堆肥时间，就会获得稳定性高的堆肥产品。稳定性好的堆肥产品具有均匀小颗粒和小空隙，具有大量粗糙颗粒和大空隙的产品经常含有膨胀剂，如木屑，前者比后者能持有更多的水。 调节堆肥产品质量的堆肥和储存方法 特性：持水能力 正常范围：75-200% 最佳范围：100%或更多 工艺步骤 调整—若值高 调整—若值低 原料预处理 ​ 减少或消除堆肥添加剂的用量，比如石灰，灰，以增加产品中有机物含量 ​ 调整原料中混合物的比率以提高有机物含量 ​ 设定主要工艺参数在理想的位置，包括初始堆体空隙率在45-60%之间，碳氮比在25-40：1之间，碳磷比在100-140：1之间，湿度在55-60%之间 堆肥发酵 和堆肥腐熟 ​ 控制空隙率大于35%，堆体氧含量大于16%，堆体湿度大于45%，调整通风率，使堆体温度保持在25—45℃之间 最终产品 ​ 筛分除去粗糙颗粒 5.​ 容积密度 物体单位体积的重量称为容积密度。容积密度影响堆肥的运输成本，即把它从生产的地方运送到使用的地方的成本。 容积密度通过不同的途径可以进行控制。在原料预处理阶段，若因为湿度大而造成原料的密度大，则产品的容积密度也会比希望的增大，比如湿生物固体和粪便。若原料富含沙子或粗沙则原料的类型就会提高原料的容积密度，比如从街道上吸收的草屑和庭院剪切物。在某些特殊情况下，通过增加膨胀剂的比率或者应用低密度膨胀剂来降低最终产品的容积密度。在堆肥发酵和堆肥腐熟阶段，通风量非常重要，因为它可以干燥堆体从而降低堆体的容积密度。这同时伴随着空隙率的增加，因为通过强制通风和经常的翻堆，使物料比较疏松。最终产品在开放式储存时仍然可以控制较低的容积密度，通过堆体形状以减小降雨对整个堆体的影响。比如含大块物料的梯形堆体，它们减小了堆体表面积，因此比倒V型堆体的影响大。另外，若有覆盖物的堆体将会防止堆体变湿。添加剂，比如沙子，碎屑等可以在此步骤加入，以增大或降低堆肥的容积密度。 调节堆肥产品质量的堆肥和储存方法 特性：容积密度 正常范围：700-1400磅/立方码 最佳范围：800-1000磅/立方码 工艺步骤 调整—若值高 调整—若值低 原料预处理 ​ 应用低密度膨胀剂 ​ 增加膨胀剂比率 ​ 用干膨胀剂 ​ 降低原料中沙子的含量 ​ 降低膨胀剂比率 ​ 若初始原料干，增加湿度 堆肥发酵 和堆肥腐熟 ​ 增加堆体的空隙率以促进干燥 ​ 翻堆疏松物料并通风 ​ 增加通风量以干燥堆肥物料 ​ 减少通风量以防止物料过干 ​ 减少堆肥发酵时间防止过干 堆肥筛分 和堆肥精选 ​ 避免筛分出膨胀材料 ​ 除去石头 ​ 筛分出大和轻的颗粒 最终产品 ​ 存放在有盖的地方，防止堆肥变湿 ​ 用翻堆机定期翻动，通风和干燥堆体 ​ 添加珍珠岩或蛭石添加剂使材料变轻 ​ 添加沙子等添加剂增大密度 6.​ 湿度 湿度是指水的重量和堆肥或土壤总重的比值。对某些用户来讲，此堆肥特性的重要性主要和容积密度有关。堆肥的湿度影响容积密度，因此影响运输成本。因为湿度影响产品的处理，因此湿度非常重要。对所有的用户来讲，湿度最重要的是决定了堆肥在运输过程中是否会有粉尘溢出。粉尘出现的边界点是35%的湿度。许多潜在的健康问题都和粉尘的表述有关。因此，堆肥厂，用户都希望堆肥的湿度大于35% 。 在许多情况下，在出售之前堆肥都要经过筛分和精选。筛分设备可以在物料湿度范围很广的情况下工作，从20-45%，除去木屑和其他大颗粒。然而串联在一起的精选设备仅能在很窄的湿度范围内工作，从40-45%，在最佳点42%湿度时，可以去除塑料膜，玻璃块，金属和硬塑料，石块。不经过筛分的物料湿度可以达到60%。 在操作过程中，堆肥厂应当优化原料的湿度范围在45-60%之间，最理想的湿度是55%。在堆肥发酵过程中，湿度应当保持一致，在堆肥腐熟时，湿度最好保持在45-50%之间，以保证产品在最短时间内达到需要的稳定性。堆体的湿度在此水平之下，不能保证微生物的活性，湿度过大，又会堵塞空隙，阻止氧气接触颗粒表面，从而造成厌氧条件并产生臭气。在堆肥的整个过程保持好湿度有助于保证颗粒的大小在出售时均匀，细小并具有好的持水能力。 在堆肥过程中调整湿度的主要意思是指确保原料的湿度，并保证在堆肥过程中发酵的活性。在原料预处理步骤，通过添加膨胀剂或粗糙的膨胀材料，湿度可能降级并且初始混合物的固体含量增加。若选择的膨胀剂因在堆肥过程中参与了降解而影响了原料的碳氮比，应注意确保混合物的C:N比在25-40：1之间，30：1是最理想的。 在堆肥发酵、堆肥腐熟和储存步骤，湿度经常会下降，主要是由增加了通风率，翻堆和保持堆体的温度在45-75℃之间造成的。可以用其他的方法暴露堆体，比如用大堆体以减小暴露的表面积，或者以条堆的形式腐熟和储存。把最终产品放在密闭的空间内可以有助于水分的保持。 另一方面，若产品的湿度太低，在堆肥腐熟过程中降低强制通风或翻堆频次来降低通风率，或者添加水来解决问题。最终产品的湿度调整可以添加太干或太湿的堆肥产品来进行，或者通过覆盖物来减小太阳，风，和雨雪的影响。 调节堆肥产品质量的堆肥和储存方法 特性：湿度 正常值范围：35-60% 最佳值：40-45% 操作 步骤 调整—若值高 调整—若值低 原料 预处理 ​ 增加膨胀剂的比率 ​ 用干膨胀剂 ​ 确保在混合物中最少40%的固体 ​ 添加粗糙的膨胀剂以提高混合物的空隙率 ​ 减少膨胀剂的比率 ​ 用湿的膨胀剂 堆肥发酵和堆肥腐熟 ​ 在高速发酵阶段提高通风率 ​ 在高速发酵阶段提高翻堆频次 ​ 用大堆体以减少表面积暴露在雨雪中 ​ 增加空隙率提高干燥速度 ​ 使用同一种膨胀剂材料，提高堆肥过程中的结构稳定性 ​ 在高度发酵阶段降低通风率 ​ 增加原料系统的温度，减少通风率 ​ 降低堆肥发酵时间 ​ 若在堆肥发酵和腐熟期间湿度低于40%，加水 ​ 防止堆体受风和太阳的影响 最终 产品 ​ 混合干添加剂 ​ 在密闭条件下储存 ​ 混合湿土或其他湿添加剂 7.​ 有机物含量 有机物的主要结构是碳原子，当堆肥产品作为土壤添加剂时，它是有机物的主要来源。有机物是碳和土壤动态组分以及碳循环的重要蓄水池。它通过提高土壤的物理性能来提高土壤的效能，包括排泄能力，通风能力和其他一些结构特性。土壤的肥效通过有机物的营养储存和能量源来帮助微生物活动。土壤有机物的含量可以通过反复使用堆肥产品提高。 堆肥产品中有机物的数量依赖于原料特性和工艺过程。为了提高堆肥产品的有机物含量，可以通过提高原料中挥发性固体或者降低固定固体（矿物质）的含量实现，而且要缩短堆肥时间防止有机物过度降解。对于堆肥时间的唯一限制要求是对病菌处理的要求。 然而缩短堆肥时间意味着堆肥的稳定性降低，延长堆肥时间又导致有机物含量的降低，因为它会被降解。不幸的是，随着稳定性的增强，有机物含量降低，为了保持有机物含量，堆肥厂和用户应达成一致接受最低稳定性的产品。堆肥厂可以生产出最高有机物含量和最大市场价值的产品，当然应当使投资最小。这仅能在对产品稳定性要求不高的情况下使用。我们必须注意开发这样的市场：充分理解堆肥产品高有机物含量和低稳定性的优点和缺点，以及它们的颗粒尺寸大且不均匀，结构不好，持水率低，容积率小，而且在使用它们之前若没有经过长时间的自然降解，它含有的植物毒性剂。注意：这些同样适用没有充分降解的物料，这些物料还可能有病菌。 筛分、气选或者机械分离出非有机物杂质可以提高堆肥产品的有机物含量，但是效果一般。例如，利用玻璃，石块分离机械把杂质分离出去，可以提高产品有机物的含量。显然，这种方法仅适用于人造惰性剂含量适宜的情况。 调节堆肥产品质量的堆肥和储存方法 特性：有机物含量 正常范围：30-70% 最佳范围：50-60% 工艺步骤 调整—若值高 调整—若值低 原料预处理 ​ 添加富含有机物的膨胀剂 堆肥发酵和堆肥腐熟 ​ 若有机物含量高，表现为稳定性差，延长堆肥发酵和堆肥腐熟的时间 ​ 减少堆肥发酵和堆肥腐熟的时间 堆肥筛分和堆肥精选 ​ 筛分出大颗粒和杂质，如塑料，石块，等 ​ 用分选机选出玻璃，石头等 ​ 用气选机分离塑料薄膜 最终产品 ​ 混合沙子，土壤，或其他惰性剂 8.​ 颗粒大小和结构 堆肥或者土壤的颗粒大小和结构指主要的颗粒尺寸，产品的一致性是指颗粒尺寸在主要颗粒尺寸周围上下的变化。好的颗粒结构指颗粒小且均匀，粗糙的颗粒结构指颗粒大且不均匀。颗粒尺寸变化大的堆肥产品表现出不均匀的结构，很可能不稳定，它缺乏一致性。稳定性好的堆肥颗粒相比初始的颗粒小而且均匀。堆肥产品的颗粒并不能直接变稳定，在小颗粒中发现的大颗粒是不稳定的颗粒。因此颗粒大小，结构和一致性可以说明产品的稳定性，决定产品对某些特殊要求的实用性，甚至影响产品对土地的要求。比如，堆肥产品的颗粒大小在12mm或更大时，它不适合作为草皮的顶肥，但是若颗粒大小在9.5mm时，可以适合。堆肥产品的一致性是指通过不同筛孔的颗粒比率。产品的颗粒大小和结构是由最后筛孔大小决定的，这也决定了产品的稳定性水平。最终产品的颗粒大小和结构是由客户的要求来决定的，但是确保他们理解和产品稳定性相关的知识。 初始原料的颗粒分解慢就会影响达到产品颗粒大小的堆肥时间。通过在原料预处理阶段破碎可以调整原料颗粒大小和表面积，从而提高原料的降解性能。湿度控制也是降解纤维素的一个重要方面，比如树叶，稻草，纸张和木纤维。放线菌和真菌主要降解纤维素，它们适宜的温度是50℃以下。通过工艺控制，使空隙率，堆体氧含量，堆体湿度，堆体温度达到适宜微生物活动的条件。对于小颗粒物料，堆肥时间是一个重要的生物降解因素，因为微生物是活性动物，它需要时间酶化物质。 堆肥发酵和堆肥腐熟完成以后，经常使用筛分工序来除去没有分解的大颗粒和堆肥产品。必须注意：不同类型的筛子生产不同特性的产品，比如某些筛子易于筛分膨胀剂，而有些筛子易于让细长的物料通过。 调节堆肥产品质量的堆肥和储存方法 特性：颗粒尺寸 正常范围：25mm 或更小 最佳范围：25mm或更小 工艺步骤 调整—若值高 调整—若值低 原料预处理 ​ 添加粗糙的膨胀剂，如木屑，以提高堆体空隙率 ​ 提高膨胀剂颗粒的尺寸，如庭院剪切物要粗糙，以提高堆体空隙率 ​ 用小颗粒添加剂来调整C:N比，如锯末 ​ 减小初始碳氮比以加速生物活性（理想C:N比是30：1） ​ 粉碎原料以减小颗粒尺寸，提高表面积 ​ 减小或消除磨碎 堆肥发酵 和堆肥腐熟 ​ 搅拌堆肥物料，打碎大颗粒 ​ 给干物料加水以提高生物活性 ​ 通过调整通风率来优化堆体氧含量和堆体温度，从而增强微生物活性 ​ 减少堆肥发酵和堆肥腐熟时间 堆肥筛分 和堆肥精选 ​ 针对需要的用途通过不同的筛子筛分出产品 ​ 筛分时避免搅拌和振动 最终产品 9.​ 稳定性 稳定性是有机物在堆肥时的一种降解状态，它是生物活性的函数。稳定性可以通过测量支持生物活动的氧气量（呼吸作用）来定量，或者通过测量生物活动产生的二氧化碳（呼吸作用）来测量。堆肥产品的稳定性非常重要，因为它影响种子和根从土壤中获得营养的可能性。氮元素是固定的，很难被植物利用。稳定的堆肥可以提供营养，不稳定的堆肥会从土壤中吸取大量的营养以支持生物的活动，同时产生热量，二氧化碳，和水蒸气。大多数的客户要求产品稳定或者非常稳定，就是防止堆肥产品作为土壤添加剂使用时从土壤中夺取营养。 提高产品稳定性的主要意思是在原料预处理，堆肥发酵和堆肥腐熟时控制工艺参数。初始的空隙率应在45-60%之间，最后的空隙率不应小于30%，用以提供自由空隙和保持持水能力。膨胀材料的控制也应控制在这个范围之内。初始的碳氮比应控制在25：1到40：1之间，30：1是最理想的。在原料预处理阶段，混合物的正确比例也应控制在开始的范围之内。10-15%的干堆肥产品混合在原料内以加速堆肥的进程；对于生物固体的堆肥，此方法不宜使用。堆体的氧含量应控制在16-18.5%之间，避免二氧化碳积聚在堆体内形成厌氧条件，并由此产生臭气和形成挥发性的有机酸，这些酸带有植物毒素。堆体内形成的结块和气道应当被定期打碎。堆体初始的湿度应在45-60%之间，在发酵期间湿度最好保持在55%。在腐熟期间，湿度应降到45-50%之间。堆体的湿度通过翻堆和混合应当保持均匀，翻堆之前应加补偿水以控制堆体湿度。堆体的温度应升到55-60℃以杀死病菌和草籽，然后降到50℃以增强微生物（细菌，放线菌和真菌）的活性。这些之后，要保持足够长的堆肥时间，使产品在出售时达到要求的稳定性。这个过程最短几周，最长一年。 调节堆肥产品质量的堆肥和储存方法 特性：稳定性 正常范围：中性-非常稳定 最佳范围：非常稳定 工艺步骤 调整—若值高 调整—若值低 原料预处理 ​ 建立足够的空隙率 ​ 建立初始的碳氮比，若低<25:1)添加富含碳的物质，若高（>40:1）添加富含氮的物质 ​ 在混合物中添加水使湿度达到50-60%，或者添加膨胀剂使混合物的湿度降到50-60%。 ​ 添加10-15%的循环堆肥作为接种 ​ 预处理原料时均质化处理混合物 堆肥发酵 和堆肥腐熟 ​ 搅动堆体破碎结块和气道，用以控制堆体空隙率 ​ 直道堆肥产品出售之前再把膨胀剂筛分出来，以尽可能的保持堆体的空隙率 ​ 经常检查堆体的氧含量，保持堆体的氧含量在16%之上 ​ 保持堆体的湿度发酵时在45-60%之间，理想是55%，腐熟时湿度45-50%之间 ​ 腐熟时正压通风 ​ 在杀菌时，堆体温度不要超过60℃，因为高温会杀死降解需要的微生物。杀菌之后降低温度到50℃以增强微生物的活性。 ​ 减少堆肥发酵和腐熟的时间 最终产品 ​ 混合土壤或者稳定的有机物 ​ 在储存时添加腐熟添加剂 ​ 在储存时正压通风 10.​ 腐熟度（种子发芽和作物生长的反应） 腐熟度是利用种子或者幼苗来度量堆肥产品是否各种作物的实践。腐熟度用来确定堆肥产品是否对种子的发芽和根系的生长产生负面作用。代表性的来讲，堆肥产品用于提高土壤的性能，从而促进种子的发芽和作物的成长。 腐熟度通过一个时间框架来表现，如一天到几周或者数月的时间，通过一条地，一间屋的地，或者整块地的规模来观察。腐熟度也是堆肥产品对于特定用途的成熟度的一种试验。腐熟度表明产品的稳定性，营养含量，（胺和微量元素），PH，脂肪酸含量，可溶盐含量，植物毒素含量等。所有这些不同的特性都可以做腐熟度试验来得到。若任何一个特性超出了可接受的范围，腐熟度就在该方面无表现（没有发芽，幼苗损坏或作物受伤）。若这些现象发生，潜在的毒素引起的原因就会通过试验结果查明，如可溶盐含量和稳定性等。因此原料预处理，堆肥工艺或者调整最终产品以提高腐熟度的操作的实质都是为了堆肥的特性，如稳定性，可溶盐含量，营养含量，微量元素含量，PH值等。腐熟度试验经常通过种子敏感性强的植物作试验，如水芹，黄瓜，牵牛花，天竺葵，凤仙花等。测定腐熟度最实用的方法就是在一个大范围的土地上，使用有代表性的样品，种植你想耕种的作物。作物的生产状况就会被 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 下来。 调节堆肥产品质量的堆肥和储存方法 特性：腐熟度 正常范围：必须合格 最佳范围：必须合格 工艺步骤 调整—若值高 调整—若值低 原料预处理 堆肥发酵和堆肥腐熟 ​ 控制堆体的空隙率和通风 最终产品 ​ 测量稳定性并且遵守推荐的方法 ​ 测量可溶盐含量并遵循推荐的方法 ​ 测量营养含量并遵循推荐的方法 ​ 测量微量元素含量并遵循推荐的方法 ​ 测量PH并遵循推荐的方法 ​ 混合土壤或其他土壤添加剂 11.​ 微量元素 微量元素非有机金属元素，在细胞植物生长和微生物活动中都需要很少部分。大多数植物根的酶华作用都需要微量元素的作用。某些被认为是重金属的微量元素，比如铜，钼，锌在堆肥内微生物的活动需要它们。某些重金属，如硼，铜，钼，锌，镍等在植物健康成长时需要它们。某些土壤缺少其中的一种或几种微量元素，它们需要通过化肥来补充作物需要的营养。然而若这些微量元素聚集，也会使植物产生毒素。另外一些重金属若超过一定的水平，对人或者动物产生危害的是：砷，镉，铜，铅，汞，钼和硒。当然，作为堆肥产品不可能产生这种情况。 微量元素在堆肥产品的数量是被政府要求的，除了从堆肥废水生物固体中得到的物质。这些含量水平的风险是被科学分析的，而且适用于其他原料，某些裁判权选择其他的限定。 堆肥产品中微量元素的含量依赖于原料。比如庭院剪切物中少有金属元素，但是经常含有使用杀虫剂产生的有机污染物，也含有从大气、病菌材料和其他动物中积聚的污染物。家庭，社区，商店和旅店等“内部”产生的废弃物是最干净的，多样性也最丰富。只要它们和化学污染物分离开来，就不会受到污染。 若产品中重金属含量超标，应该检测原料以发现污染源头。铁金属不是污染物，但是铁经常携带污染物。电池是一个例子，它在原料预处理阶段应该除去，这样金属就不会泄露在堆肥产品中 。化学清洁添加剂可以对产品中的金属起到稀释作用。在整个堆肥操作过程中，保持物料的中性，可以减少金属元素从金属物或者设备上进入堆肥中。若PH值低于4.8，铅会溶解进物料或产品中。铅应该在原料预处理中尽早除去。另外一个减少堆肥产品中金属含量的方法是控制工艺时间。比如长时间的堆肥可以降低有机物含量，因此它也会增加金属的含量，但是影响程度不大。 经过原料选择分类，过程的补救措施已经实施，但是最终产品中微量元素和重金属元素仍旧高于限制值，最后可以通过添加干净的土壤，膨胀剂，堆肥产品和其他改性剂来稀释。 调节堆肥产品质量的堆肥和储存方法 特性：微量元素 正常范围：根据政府相关规定 最佳范围：低于原料中的含量，满足客户要求 工艺步骤 调整—若值高 调整—若值低 原料回收 ​ 测定原料当中的物质，包括膨胀剂。清扫废水和膨胀剂 ​ 不要接受被化学污染的原料 ​ 除去铁和其他金属污染物，防止金属在堆肥过程渗入产品 ​ 在膨胀剂输送皮带上安装磁选机以除去金属 ​ 堆肥之前用磁选机除去污染物，如钉子，铁罐，电池， 原料预处理 ​ 添加膨胀剂以稀释原料中的金属含量 ​ 添加富含缺少的微量元素的膨胀剂和改良剂 堆肥发酵 和堆肥腐熟 ​ 控制堆肥时间，平衡金属元素的聚集和有机物含量的减少 ​ 控制有氧条件，减少酸的形成，防止金属元素渗漏进入产品 堆肥筛分 和精选 ​ 减小筛孔尺寸除去腐熟产品中铅颗粒和其他金属颗粒 最终产品 ​ 混合干净的土壤或土壤添加剂，降低金属含量到可接受的水平 ​ 添加微量元素作为改良剂 12.​ 人造惰性剂 惰性剂包括化合物或者从废物系统中通过人造得到的物体。包括如下物品：织物，玻璃，塑料，和一些金属物体。当放入到堆肥工艺中时，这些物品不会发酵但是会部分的分解，主要是物理上尺寸减小。这些物质会降低产品的价值，因为它们不会为产品提供任何好处，在一些情况下，它们外形非常难看。 控制人造惰性剂的普通做法是通过源头或原料回收阶段分离，减少它们进入废物系统并被堆肥发酵。被堆肥发酵的物质进行源分离，可以减少玻璃，金属，高密度塑料，薄膜塑料进入发酵系统。塑料袋被用来盛放不同的堆肥成分，它们有可能成为产品的污染物。在容器内分选而不是在塑料袋内可以减少塑料薄膜进入堆肥系统。 研究表明，城市院子中的废弃物包含10%或更多的物理污染物品，在垃圾分类收集的家庭，废弃物中含有3-9%的物理污染物。若在最终产品中这些污染物都是不需要的，只有一小部分可以通过以下步骤的综合努力去除：原料回收阶段，原料预处理阶段，和堆肥筛分和精选阶段。必须仔细的去除玻璃渣，金属块，和其他尖锐的东西，如缝衣针，大头针，注射针头，这样做是对人类的健康和安全负责。 堆肥腐熟后，在最后的筛分和精选阶段，可以通过如下方法去除人造惰性剂：用筛子去除塑料，玻璃和金属；用磁选机去除金属，用气刀或称作流化床技术去除塑料薄膜；用分选机去除中的惰性剂，如玻璃，金属，硬塑料。天然的惰性剂，如石头和石块，可以用同样的技术去除。 调节堆肥产品质量的堆肥和储存方法 特性：人造惰性剂含量 正常范围：基于干重，2-3%，尺寸大小4mm 最佳范围：基于干重，0.75-1%，尺寸大小4mm 工艺步骤 调整—若值高 调整—若值低 收集并运送 到工厂的物料 ​ 对原料进行源分离，防止塑料，玻璃和金属添加剂 ​ 收集大块的原料，如可利用的容器，可生物降解的牛皮纸，可降解塑料袋，不要不可降解的塑料袋 原料回收 ​ 用磁选系统除去金属污染物 原料预处理 ​ 提前筛除塑料薄膜和大的污染物 堆肥筛分和精选 ​ 用筛分机或分选机除去玻璃，金属，重塑料 ​ 通过磁选机除去金属 ​ 堆肥腐熟后用小孔筛网或气刀除去塑料膜 13.​ 病菌和草籽 病菌是引起疾病的有机体，包括细菌，病毒，真菌，寄生虫，和原生动物。他们经常会出现在垃圾的原料中。尽管在几乎所有的活的生物体和一些环境中都能发现病菌体，但是一些废物中，如生物固体，宠物粪便中的病菌都会使病菌的水平增长，因此堆肥操作必须消除或减少病菌的水平到边界线之下，防止他们传播疾病。 同样的情况，草籽可能通过庭院剪切物带到堆肥系统中来。像病菌一样，草籽在高温下维持一段时间后就会失去活性或被破坏。经过进一步的高温处理，堆肥中的草籽会失去繁殖能力。和病菌不一样，草籽在堆肥高温（55℃）下失去繁殖能力后，不会恢复这种能力；但是病菌在重新被引入好的堆肥环境后，因为和他竞争的微生物都已经死去，因此病菌可以重新繁殖。因此一定要注意正确的实施堆肥发酵，堆肥腐熟，和堆肥储存活动，不仅可以通过高温处理杀死病菌，而且防止病菌和草籽重新进入干净的产品。 调节堆肥产品质量的堆肥和储存方法 特性：病菌和草籽 规定：沙门氏菌< 3个/4克固体，或者大肠菌< 1000个*/克固体。满足PFRP要求（3-15天保持55℃） 工艺步骤 调整—若值高 调整—若值低 原料预处理 ​ 确保原料具有适当的空隙率，营养平衡，湿度，以维持有氧条件 堆肥发酵 和堆肥腐熟 ​ 符合政府关于杀菌的要求。对于有氧静态堆体，最少保持3天55℃以上的温度，对于翻堆体，最少保持15天55℃以上，而且最少翻堆5次 ​ 防止没有经过杀菌处理的物料污染，可能通过装载机，筛子，翻堆机，或其他被污染过的设备 ​ 防止病菌再次被引入，可能通过补偿水进入到腐熟堆体中 最终产品 ​ 防止长时间开放式储存产品，草籽可能从附近进入产品或者通过鸟传播 ​ 控制工厂内的快速生长 ​ 防止和原料污染 3、​ 总结 产品质量和对市场影响的重要性无论如何都不能被低估。然而，也应该注意到某些产品的可接受性和产品特性依赖于某些其他因素。此指导不会提供所有的解决质量问题的详细建议，它只是一个工具，帮助解决现存的问题，而且它可以帮助指导堆肥的工艺过程，从而控制某些产品的特性。本指导可以更进一步帮助理解和分析每一个操作调整产生的影响，可以在屋内获得详尽特殊的帮助。 生产能够满足市场需要的堆肥产品将会扩大堆肥市场，而且有利于满足客户的需求。目前，这种回应已经使有野心的工厂立即推销了他们的产品，而且提高了它们的收入。这种能力和愿景产生了更高质量的产品，满足了客户的需求，扩大了堆肥产品的市场。适合的市场提高了推销的能力，为堆肥厂建立了长期的市场。所有这些因素都表明，堆肥行业的发展朝着产生信心的地方发展，抛弃了无用的管理。 4、​ 附件 附件A 稳定性和腐熟度检测方法和比率 在此堆肥高级指导手册里，大量的和稳定性以及腐熟度相关的比率没有提供，是因为缺乏一个对实验方法的统一意见，也缺乏实验结果对植物的相关性。不管如何，此处是在分析稳定性和腐熟度时必须考虑的因素： 1.​ 稳定性 稳定性是在湿润，温暖，有氧的堆体内的生物活性水平。不稳定的堆肥利用氮，消耗大量的氧气以支持生物活动，同时产生热量，二氧化碳和水蒸气。稳定的堆肥消耗少量的氮和氧，产生少量的二氧化碳或热量。不稳定，有活性的堆肥在施用到土壤时，需要氮。这就会引起氮的不足，并决定了植物的生长，甚至在某些情况下引起植物的死亡。若储存不正确，通风不畅，不稳定的堆肥变为厌氧反应，产生有机植物毒素和臭气。 2.​ 腐熟度（种子发芽和植物生长反应测量） 腐熟度试验是表明存在与否植物毒素物质，包括挥发性脂肪酸，溶盐，重金属，铵盐。一些科学家用“成熟度”来描述存在或缺少挥发性脂肪酸。所有的这些物质都会导致推迟种子的发芽，幼苗的损坏，植物的死亡。腐熟度试验不是分析阻碍剂化合物或者是他的浓度，而是测量它的可接受程度。腐熟度试验包括发芽，根系生长，盆栽试验。传统上，利用水芹来做实验，其他物种不常用来试验。必须注意：经过腐熟度试验的堆肥产品，若储存不当，在以后的实验中可能会失败。这是因为一些生长阻碍剂，如挥发性脂肪酸和乙醇，可能在厌氧状态下形成。经验丰富的买主会问商贩堆肥产品的储存情况，以防止厌氧反应。 3.​ 如何为稳定性定级和完成腐熟度试验 有几种分析试验方法服务于稳定性和腐熟度。经验丰富的工厂已经发展了评定等级，通过它，可以确定肥料的等级和决定土地的反应。然而，确定特定堆肥产品的可接受性的最实用的方法是选择一块相似的土地进行耕种试验。比如，在一块土地上，使用堆肥后建立一块试验田，就会获得关于土壤和堆肥产品的样品。使用建议的堆肥使用比率和评估的深度，形成一块包含适合比例堆肥的土壤。种子种在这块土地上。草皮在施用堆肥的土壤和在没有使用堆肥的土壤中对比生长。这种小规模的实验可以持续4周，可以在温室或者室外进行。底层植物，蔬菜移植植物和其他的装饰性植物都可用来进行对比试验。对底层植物和蔬菜移植植物进行评估需要6周之后。为了通过实用实验，生长在添加堆肥产品的土壤中的植物必须长得好于在没有添加堆肥产品的土壤上生长的植物。 附录B US政府生物固体的规定 污染物质 应用到土壤中的最高限度（毫克/千克） 除了优质生物固体外的污染物含量限制（毫克/千克） 累积污染承载率（千克/公顷） 每年污染物承载率（千克/公顷，365天） 砷（As） 75 41 41 2.0 镉(Cd) 85 39 39 1.9 铜(Cu) 4300 1500 1500 75 铅(Pb) 840 300 300 15 汞(Hg) 57 17 17 0.85 钼(Mo) 75 - - - 镍(Ni) 420 420 420 21 硒(Se) 100 36 100 5.0 锌(Zn) 7500 2800 2800 140