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有機固體廢棄物生產生物有機肥的方法

發布:admin 時間:2017/8/11 9:50:44

  隨著經濟的發展和人民生活水平的提高,固體廢棄物的排放量與日俱增,而以固廢減量化、資源化、無害化為目的的固體廢棄物處理與處置技術也在多元化的發展之中。其中,堆肥化技術已成為了對固體廢棄物實現資源化處置的關鍵技術之一。我國的農業生產中普遍存在著過量施用化肥、有機肥施用不足而導致的農業環境污染、農產品質量不高的問題。在發展生態農業、走可持續發展道路的今天,充分地利用已有的固體廢棄物,特別是富含有機質和一定量氮、磷、鉀等營養元素的有機廢物來發展生物有機肥技術具有相當重要的意義。

 
  1生物有機肥的效用。
 
  1.1改善土壤環境與提高肥力
 
  施用有機肥后可增加土壤的有機質含量,補充植物所需要的養分。有機物經微生物分解后形成腐殖酸,能改善土壤結構,增加土壤中有益微生物的含量,其中的解磷、解鉀細菌能有效活化被土壤固定的養分,為作物生長提供適宜的生長環境川。另外,土壤有機質直接影響著土壤的保肥性、保水性、保溫性、緩沖性和通氣性等。
 
  1.2改善土壤微生態環境,發揮微生物的優勢
 
  加有功能菌的生物有機肥含有固氮菌、硅酸鹽細菌、溶磷微生物、光合細菌及假單胞菌等一些有益菌,使土壤中的微生態系統結構發生了改變,增強了其固氮、溶磷、解鉀等能力,可充分發揮各類功能微生物的優勢,調節作物根際菌群平衡,抑制病原菌系列,進而增強了農作物抗病蟲害的能力。
 
  1.3提高農產品產量,改善作物品質
 
  生物有機肥中的微生物在發酵培養的代謝過程中,產生了大量活性物質,如氨基酸或NH4+、維生素、赤霉素及細胞分裂素等,可刺激根系發育,且營養物質易于植物細胞合成,促進了作物生長,改善農產品品質。
 
  2生物有機肥的原料。
 
  我國綜合利用固體廢棄物生產生物有機肥的原料選用,一方面考慮其有機質的成分、所含的營養物質,另一方面考慮其是否符合進行生物堆肥的條件或要求。我國主要采用的生產原料有:城市污水處理廠的污泥、生活垃圾、禽畜糞便、作物秸稈、酒精廠或醋廠等的廢醩液、煤矸石、粉煤灰等。在具體的生產工藝中,可選用其中的一種或幾種作為原料。對于多種物料的配合使用,可按其各自的有機質、營養物質含量選用合適的配比,并充分體現不同組分在生物有機肥中的效用,以滿足各類或不同用途的生物有機肥的需求。比如,山西省陽泉市某農業科技開發有限公司的生物有機復合肥項目,其主要原料為生活污泥(占70%)、雞糞(占15%)、風化煤(占5%)、醋醩(占5%)、蛭石(占5%),其中生活污泥是作為肥料的基質,雞糞等可增加有機質,同時提高氮磷鉀的含量,而蛭石的作用在于可疏松土壤、保持水分。
 
  3生物有機肥技術。
 
  3.1生產工藝
 
  以固體廢棄物為主要原料生產生物有機肥,目前多采用的是堆肥技術,特別是好氧堆肥,該技術具有分解氧化較為徹底,產生惡臭較少的特點。堆肥技術是利用微生物的作用先將固廢中易腐化的有機物質進行分解,轉變成富含有機質和含有一定量氮、磷、鉀等營養元素的熟料,然后根據土壤自然生態結構特點和農作物的生長所必需的營養元素、微量元素和具有固氮、解鉀、溶磷等活性作用的有益微生物,配制生產菌液產品。堆肥產生的固劑與培養微生物所制成的菌液相結合可生產出具有綜合效應的生物有機肥。
 
  生物有機肥的生產工藝流程包括固劑載體的生產、菌液的生產以及顆粒肥的生產。首先是收集并選取不同類型的固體廢棄物,對其進行前期的篩選、處理,并按各自的功能效用進行配比。之后,在對環境、技術條件等的控制下進行堆肥,腐熟后破碎、篩分、烘干,成為固劑載體。與此同時進行的是微生物的培養、營養液的配制及菌液的制備。最后可將固劑與菌液混合并進行造粒等工序而生產出生物有機肥。
 
  3.2生產工藝的技術要點
 
  (1)在生物有機肥的生產過程中需有效地控制影響有機廢物發酵、微生物繁殖的各因素。主要的影響因素為有機質含量、含水率、碳氮比、堆肥過程的氧濃度和溫度以及pH值等。一方面,通過對諸因素的控制滿足各微生物菌種的生長繁殖所必需的碳氮比、溫度、濕度、pH值、氧量及其它的營養元素;另一方面,不同的營養物質含量可產生不同效果的肥效,比如含碳量高有助于土壤真菌增多,氮則有助于土壤細菌增多,而鈣對于作物抗病有明顯的效用。
 
  (2)對堆肥產生的惡臭需加以防治與控制,避免二次污染。在堆料中加入發酵劑或快速分解菌可在較短時間內消減臭氣,且感官效果較好;或者對堆肥場產生的惡臭氣體以生物除臭技術等進行處理。
 
  (3)嚴格控制原料中的重金屬含量,防止在后期的生產過程中微生物中毒,以及成品有機肥中重金屬超標,污染土壤及農作物。
 
  (4),成品經過分析檢測,其有機質、腐殖酸、氮、磷、鉀及其它微量元素含量、活菌數等應達到或超過國家標準。
 
  4綜合利用固廢生產生物有機肥的效益。
 
  4.1環境、社會效益
 
  (1)生物有機肥的使用減少了化肥的施用量,同時減輕了化肥施用所帶來的土壤環境污染、農作物產量低及品質差、以及導致的周圍空氣與水體污染、特別是對人類健康的直接和間接影響。
 
  (2)生物有機肥的應用在一定程度上緩解了目前愈來愈多的有機固體廢棄物的污染問題,減少了大面積的土地占用問題,改善了固廢堆積所散發的惡臭對空氣的污染,抑制了蚊蟲等孳生而引起的病原體傳播。
 
  (3)有機固體廢棄物的產生量較大,生物有機肥的生產以其作為主要的生產原料,較大程度地實現了固體廢棄物的減量化。
 
  (4)生物有機肥的施用使土壤環境與土壤結構、功能得到改善,為實施農業可持續發展戰略提供了保障。
 
  (5)隨著社會對環境保護的日益重視和生態農業的迅速發展,人們越來越崇尚無公害食品,生物有機肥作為優質的“綠色肥料”,也必將推動新興的“綠色產業”。
 
  4.2經濟效益
 
  (1)我國的有機廢物每年的排放量是相當可觀的,其中所含的有機成分及氮、磷等有效成分是一筆不小的財富。比如,一個年出欄10000頭豬的養豬場,平均每天的糞便排放量達17.5t,其中氮和磷的排放量分別可達到105kg和70kg。
 
  (2)化肥生產需消耗大量的能源,生物有機肥的施用意味著化肥使用量的減少,于是就減少了能源的消耗,并使氮的利用率提高,在相同作物產量的情況下,可節約氮肥30%以上。
 
  (3)生物有機肥作為一種新型肥料,它集化肥、農家肥的優點于一身,且肥效穩定,使得農作物增產明顯,這也必將帶來可觀的經濟收益。
 
  5生物有機肥的發展趨勢與應用前景。
 
  5.1生物有機肥技術的發展趨勢
 
  世界各國都在加大生物有機肥的開發生產和推廣應用力度,從國內外現狀來看,生物有機肥技術的研究發展趨勢主要體現在:①實現生物有機肥類型的多元化生產,包括粒狀、粉狀、液體型,以及富含不同營養元素和微生物種類的不同功能的有機肥類型;②不斷加強生物技術在生產中的滲透和結合,選育、改造和重組新的菌種,并組合和使用聯合菌群,拓寬生物有機肥的作物應用范圍以及多功能化;③提高對有機廢物的利用率,盡量選用能耗低的生產工藝技術,嚴格控制能耗、物耗指標;④隨著技術的發展,不斷建立新的標準,控制、提高產品質量,加強質檢條件的建設,提高產品質量檢測的能力。
 
  5.2生物有機肥的應用前景
 
  發展生物有機肥既是提供作物營養、實現農業增產增收的需要,也是保護土壤肥力與農村環境、實現循環經濟的需要。我國充足的有機廢物資源為生物有機肥的生產提供了可靠的原料保障。無論是發展可持續的生態農業、發展無公害、無污染的綠色農產品生產,還是減少農藥和化肥的田間施用量以減少環境污染、降低生產成本,以及推動生物技術的發展和高新技術的滲透,都將使得生物有機肥的生產與應用具有良好的前景。
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