CN106495770A - 一种利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法 - Google Patents

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CN106495770A CN201610916913.7A CN201610916913A CN106495770A CN 106495770 A CN106495770 A CN 106495770A CN 201610916913 A CN201610916913 A CN 201610916913A CN 106495770 A CN106495770 A CN 106495770A
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Abstract

本发明提供了一种利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法。本发明通过将园林废弃物和畜禽粪便混合调成不同碳氮比的发酵物料进行堆肥发酵，发酵一段时间后，通过检测其温度、酸碱度、电导率、总碳含量、总氮含量等指标来分析确定是否发酵成熟。本发明通过测定腐熟过程中的理化参数，记录参数的变化规律，来研究堆肥是否发酵成熟，与其他判定标准相比本发明中采用的方法更加快速高效，为丰富农林废弃物资源化综合利用奠定坚实基础。

Description

一种利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法
技术领域
本发明属于农林废弃物资源化综合利用技术领域，具体涉及一种利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法。
背景技术
随着我国畜牧业和园林种植业的快速发展，全国家禽养殖量和园林种植面积逐渐增加，每年约生产出2000多万吨的畜禽粪便和大量的枯枝树叶，然而这些粪便和枯枝树叶如果处理不当不仅会造成资源浪费而且还会造成畜禽养殖污染、侵占土地、不利于城市美化等诸多问题。
此外，园林废弃物和畜禽粪便等固体废弃物含有大量的有机质和养分资源，据估算可提供氮470-550万吨，磷280-310万吨，钾560-590万吨，有机质6亿多吨，还含有大量的微量元素，这是宝贵的有机肥料资源，若给予适当的处理利用，将对我国农业生产起很大的促进作用。
堆肥不仅能在微生物作用下通过高温发酵使上述废弃物中的病原菌无害化，有机物腐殖化、稳定化、最终达到腐熟，而且还会进一步加工为宝贵的复合肥料。但是，现代农业条件下，畜禽粪便采用传统的堆制技术，存在耗时长，污染环境等缺点，限制了畜禽粪便使用质量的提高；还存在腐熟过度造成堆肥效果不佳，或者堆肥不成熟、C/N不合适等原因造成不能充分利用粪便及枯枝树叶废弃物，不能保证堆肥质量的问题。
发明内容
本发明提供了一种利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法，本发明主要利用园林废弃物（枯枝树叶）与畜禽粪便（鸡粪、牛粪和猪粪）进行不同比例混合，然后进行生物发酵，通过测定堆肥发酵产物的PH、温度、电导率、碳氮比等指标简单快速高效的判定堆肥发酵是否成熟，避免了比较繁琐的、不适合现代化大规模生产的指标体系及方法。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法，它包括以下步骤：
（1）堆肥场地的选择；
（2）发酵物料的配制：将园林废弃物和畜禽粪便按照C/N=25:1~35:1制得发酵堆物料；
（3）建堆和物料的预处理：在堆肥场地上，开挖两条呈十字形的通气沟，调节发酵物料的含水量至60%-65%；
（4）发酵：在两条通气沟交叉处上面铺上枯枝，在枯枝上面铺一层树叶，然后再将配制好的园林废弃物和畜禽粪便的发酵堆物料依次堆放好进行发酵；
（5）在发酵过程中，调整发酵堆的含水量使其保持在50%-60%，发酵30d以上后，堆肥没有臭气味且产物呈疏松的深褐色团粒状；测定pH在5.5-8.0；堆体中的C/N小于20；堆肥浸提液的EC值小于8ms/cm，判断发酵完成。
进一步的：所述步骤（1）中堆肥场地的选择标准为：背风向阳，离水源近，便于堆肥物料的运输，将选择好的场地地面平整或浅坑。
进一步的：所述步骤（2）中所述畜禽粪便包括鸡粪、牛粪和猪粪，所述园林废弃物包括树叶及枝干的粉碎物。
进一步的：所述步骤（3）中十字形沟的深度和宽度均为20厘米。
进一步的：所述步骤（4）中在两条通气沟交叉处上面铺满坚硬的枯枝，并在两条小沟交叉中心处，与地面垂直安放木棍，然后在两条通气沟中各铺一层污泥或细土作为吸收下渗肥分的底垫；在枯枝上面均匀的铺上一层树叶，然后再放置一层枯枝树叶的粉碎物和一层粪便，枯枝树叶的粉碎物和粪便交替依次堆放，两种原料各四层，每种原料从第一层到第四层按照1:2:3:4的重量比依次堆放。
进一步的：所述步骤（5）中从三个不同方位将温度计***到反应堆表面以下20-25cm处，每天早上9点钟定时监测堆体温度。
进一步的：所述步骤（2）中猪粪和枯枝树叶按照C/N=25/1为最优发酵堆。
进一步的：所述步骤（5）中发酵30d-45d。
进一步的：所述步骤（5）中发酵完成时水溶性有机碳含量<1.7%。
进一步的：所述步骤（5）中堆肥期间每5天进行一次翻堆。
与现有技术相比，本发明的优点和技术效果是：本发明提供了一种以不同原料（鸡粪、牛粪和猪粪）与园林废弃物（枯枝树叶）以不同比例混合进行堆肥发酵的方法。本发明发酵方法分为两步，首先，堆肥发酵，包括堆置地点的选择、堆置配料的调制、建堆和发酵；其次，堆肥期间每5天进行一次翻堆，取样并进行指标测定，并根据测定的含水量百分比进行含水量调节。测定指标包括反应堆温度以及对原料和反应堆中样品的含水量、酸碱度、总碳含量、总氮含量、有效P含量、速效K含量、EC值及其纤维素、半纤维素、木质素含量、水溶性有机碳、硝态氮、铵态氮。通过测定腐熟过程中的理化参数，记录参数的变化规律，来研究堆肥是否发酵成熟，与其他判定标准相比本发明中采用的方法更加快速高效，为丰富农林废弃物资源化综合利用奠定坚实基础。
附图说明
图1为本发明发酵堆中温度变化趋势；
图2为本发明发酵堆中含水量变化趋势；
图3为本发明发酵堆中酸碱度变化趋势；
图4为本发明发酵堆中总碳含量变化趋势；
图5为本发明发酵堆中总氮含量变化趋势；
图6为本发明发酵堆中有效磷含量变化趋势；
图7为本发明发酵堆中速效钾变化趋势；
图8为本发明发酵堆中电导率变化趋势；
图9为本发明发酵堆中纤维素含量变化趋势；
图10为本发明发酵堆中半纤维素含量变化趋势；
图11为本发明发酵堆中木质素含量变化趋势；
图12为本发明发酵堆中纤维素、半纤维素、木质素的降解率；
图13为本发明发酵堆中水溶性有机碳含量变化趋势；
图14为本发明发酵堆中铵态氮变化趋势；
图15为本发明发酵堆中硝态氮含量变化趋势；
图16为本发明发酵堆中碳氮比变化趋势。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细的说明。
实施例1
本发明的利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法包括以下步骤：
一、堆肥发酵
1、堆置场地的选择
背风向阳，离水源较近，便于堆肥物料的运输，堆置场地选择好后将其地面平整或浅坑。
2、堆置配料的调制
第一堆：鸡粪和枯枝树叶混合物，C/N=25：1；
第二堆：牛粪和枯枝树叶混合物，C/N=25：1；
第三堆：牛粪和枯枝树叶混合物，C/N=30：1；
第四堆：猪粪和枯枝树叶混合物，C/N=30：1；
第五堆：牛粪和枯枝树叶混合物，C/N=35：1；
第六堆：鸡粪和枯枝树叶混合物，C/N=30：1；
第七堆：猪粪和枯枝树叶混合物，C/N=25：1。
、建堆和发酵
3.1堆置场地的设计及原料的前处理
在已经平整夯实的场地上，开挖“十”字形沟作为发酵堆的通气沟，深宽各20厘米（用米尺测量，务必精确）。根据发酵原料的含水量百分比，把发酵原料（枯枝树叶粉碎物、鸡粪、猪粪和牛粪）的含水量调节到65%。
3.2 堆置方法的实施
在“十”字形沟交叉处上面铺满坚硬的枯枝，作为堆肥底部的通气沟，并在两条小沟交叉中心处，与地面垂直安放木棍，作为堆肥上下通气孔道。然后在发酵堆的通气沟中铺一层厚2cm的污泥或细土作为吸收下渗肥分的底垫。在坚硬的枯枝上面均匀的铺上一层未经过粉碎的树叶；然后将配制好的发酵物料进行堆肥发酵，发酵堆的第一层放置枯枝树叶的粉碎物，尽量使底部的面积更大一些，铺成一个圆形，第二层放置粪便，枯枝树叶的粉碎物和粪便堆放次序反复交替共八层，两种原料（枯枝树叶的粉碎物和粪便）分别均为四层，而且每种原料从第一层到第四层按照1:2:3:4的重量比依次堆放，最终堆成重量为180 kg的发酵堆。
二、原料的各项指标测定
采用五点取样法从发酵堆中取样，即：先确定对角线的中点作为中心抽样点，然后在对角线上选择四个与中心样点距离相等的点作为样点。并且分别在堆肥发酵第0，5，10，15，20，25，30，35， 40，45 d翻堆后取样。
发酵堆温度监测
从三个不同方位将温度计***到反应堆表面以下25~30cm处，每天早上9点钟实时监测堆体温度。
由图1可知，堆体的温度变化分为三个阶段即升温阶段、高温阶段和降温阶段。在升温阶段，有机物在微生物的作用下逐步降解，释放出大量的热，使堆体温度逐步升高，当温度逐步上升至55℃，堆体即进入高温期。在高温期，堆体持续高温杀灭病菌等，且此阶段微生物逐渐降解堆体中残存的有机物。当其中的有机物逐步降解耗尽时，堆体进入降温期（温度低于50℃），当堆体温度降至环境温度时，堆体基本腐熟。
含水量的测定
取初始重量15.000g待测样品置于105℃烘箱中干燥24h直至恒重（两次测量误差在0.05g之内），测定水分含量。
由图2可知，各发酵堆的含水量在第五天左右开始急剧下降，保持数天后又缓慢上升，含水量为50%-60%为佳，所以每五天都对含水量进行调节。水分过多，降低游离孔隙率，影响空气扩散，易造成厌氧状态，同时产生渗滤液处理问题；水分低于40%，微生物活性降低，堆肥温度随之下降。
酸碱度的测定
取样品采用风干或者置于35-40℃干燥箱中进行干燥处理，然后粉碎过10目（2 mm）筛。取干燥粉碎后的样品5g放入样品瓶中，加入50ml体积的蒸馏水，180rpm摇床振动60min，静置1-3h，静置期间,应避免空气进入样品瓶；校准pH计后进行pH的测量。
由图 3 可知，7组发酵堆从发酵初期到腐熟结束PH均在6.0-8.5之间，由于原料的不同发酵过程中PH变化趋势也不一样，但均符合国家腐熟要求（5.5-8.5）。
总碳含量的测定
总碳的测定具体步骤如下：取2.000g放入已经恒重的坩埚中，将坩埚放置于马弗炉中升温至600℃，灰化15min；移坩埚到干燥器中冷却并称重；两次称重的重量差即为挥发性固体（VS）的重量。
总碳的估算公式=0.47VS，VS=（a-b）/（a-c），a为试样加上坩埚的重量；b为灰化后试样加上坩埚的重量；c为坩埚的重量。
由图4可知，随着发酵的进行总碳含量在前中期呈下降趋势，在发酵30天左右各发酵堆总碳含量保持稳定。堆肥过程中，碳源被消耗，转化成二氧化碳和腐殖质物质。
总氮含量的测定
1.5.1 样品的准备
取粉碎干燥的样品1.000g（18目）置于消解管中，同时测定其水分含量。1.5.2 样品的消解：
加10ml浓硫酸于消解管中，混匀后加入5g Na2SO4和0.5g CuSO4，加热消解4h，待样品消解为灰绿色继续消解2h，使铵盐反应完全，消解结束后冷却。1.5.3 氨的蒸馏：
设置程序将50ml 35% NaOH加入到消煮管中，加50ml 1.5%硼酸到吸收瓶，并将冷凝管末端***吸收液1cm以下，启动凯式定氮仪蒸馏至馏出液不含氨（馏出液不与纳氏试剂发生显色反应),停止蒸馏。
1.5.4 铵的测定：
在样品馏出液中，加入2~3滴的溴甲酚绿-甲基红混合指示剂，用已标定的盐酸标准溶液滴定馏出液，使其由蓝绿色变为红紫色。记录所用的盐酸体积（mL)。
1.5.5 空白试验：消解样品时，用蔗糖做空白对照，除不加样品外，其余操作皆与之前相同。空白试验与样品测定同步进行，测定所需酸的体积。（一般不超过0.4mL）。
由图5可知，各发酵堆总氮含量呈现出先下降后缓慢上升的趋势，氮的转化则分为三个部分，第一部分以氨气的形式散失，第二部分是通过硝化作用和反硝化作用转化为硝酸盐和亚硝酸盐，第三部分则是被微生物等生物体同化吸收。全氮的含量虽亦有所下降，但对于全碳而言相对降低的较少，因而堆制结束后，堆体中全氮的含量相对增加。
并且由图16可知，随着堆肥过程的进行，有机肥的C/N不断下降。理论上，堆肥结束时，堆体中的C/N应为16左右，一般认为堆肥产品C/N小于20时可以认为基本腐熟。
有效磷含量的测定
1.6.1 标准曲线的制备
分别取5µg·mL-1 磷标准溶液 0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0ml于五只150ml三角瓶中，加10ml 0.5mol·L-1NaHCO3后用蒸馏水补足到45ml，摇匀，然后加入5ml钼锑抗试剂混匀显色，静置30min后880nm波长下紫外分光光度计测定，以磷标准溶液浓度为横坐标吸光值为纵坐标绘制其标准曲线。
1.6.2 样品的处理
称取粉碎（20目）风干干燥的样品2.5g（精确到0.001g)于150ml三角瓶中，加入50ml0.5mol/l NaHCO3溶液,振荡30min,立即用无磷滤纸过滤，收集滤液。
1.6.3 样品中有效磷的测定
吸取滤液5ml于150ml三角瓶中,加10ml 0.5mol/l NaHCO3溶液至，再用滴定管加入35ml蒸馏水,然后移液管加入5ml钼锑抗试剂,摇匀，静置30min后，用880nm波长进行比色。
由图 6 可知，各发酵堆中有效磷含量呈现出先下降后有所增加的趋势。有效磷在一定程度上表明有机肥的肥力，有机肥中有效磷含量维持在较高水平，堆肥中微生物活性和数量才能维持在较高水平，从图中可看出7号堆的有效磷含量远远高于其余各堆。
速效钾的测定
1.7.1 试剂配制
浸提剂（1mol/L乙酸铵，PH=7.0): 称取77.10g乙酸铵（NH4OAc分析纯）加水稀释，定容至近1L。（如pH不在7.0，则用稀乙酸或稀氢氧化铵调节7.0，最后用水定容至1L）。
钾标准溶液：0.1907g氯化钾（分析纯110℃烘干2小时）溶于1mol/L乙酸铵溶液中,并用1mol/L乙酸铵溶液定容至1L。即为含100µɡ·mL-1钾标准溶液。取此钾标准溶液0、2.5mL、5.0mL、10.0mL、15.0mL、20.0mL、40.0mL入100mL容量瓶中，用1mol/L乙酸铵溶液定容，得0、2.5、5.0、10.0、15.0、20.0、40.0µɡ·mL-1不同浓度的钾标准溶液。
1.7.2 标准曲线的制备
配置0、2.5、5.0、10.0、15.0、20.0、40.0µɡ·mL-1不同浓度钾标准溶液，用0µɡ·mL-钾标准溶液调火焰光度计上检流读数为零，然后测各浓度钾标准溶液的检流计读数，在方格纸上以钾溶液浓度为横坐标，检流计读数为纵坐标，绘制标准曲线。
1.7.3 样品中速效钾含量的测定
称取0.5g粉碎（2mm）风干的样品于浸提瓶中，加入50mL1mol/L乙酸铵溶液，加塞震荡30min后滤纸过滤，收集滤液。取滤液用火焰光度计测其钾含量，记录检流读数。
速效钾（mg/kg，K）=待测液（µɡ·mL-1）×v/m
查得的钾µɡ·mL-1 数-------从标准曲线查出相对应的钾ppm数。
v -------加入浸提剂的mL数。
m -------样品烘干重（g）。
由图 7 可知，各发酵堆中速效钾含量呈现出先维持稳定，25-30天期间急剧下降，30天后保持稳定。微生物主要利用堆肥中速效钾，速效钾含量维持在高水平，微生物的数量和活性就能维持在较高水平，由图知七号堆的速效钾含量稍高于其他堆。
值的测定
取粉碎后的样品加入到锥形瓶，并按照20%（w/v）固液比加入去离子水，密封震荡3min后4000rpm离心10min取上清液，电导仪测其EC值。
由图 8 可知，各发酵堆中电导率均呈现出下降趋势，25天左右保持稳定。电导率反映了堆肥浸提液中的离子总浓度,即可溶性盐的含量。在一定浓度范围内,溶液的含盐量与电导率(EC)呈正相关。堆肥中的可溶性盐是对作物产生毒害作用的重要因素之一，主要是由有机酸盐类和无机盐等组成。EC值小于8.0ms/cm时，对植物生长无抑制所用，由图知7组发酵堆的EC值均在8.0ms/cm以下，故排除盐害的影响。
纤维素、半纤维素、木质素含量测定
纤维素、半纤维素、木质素含量的测定参照“王金主, 王元秀, 李峰等. 玉米秸秆中纤维素、半纤维素和木质素的测定[J]. 山东食品发酵, 2010,(03)”文献方法。
由图 9-图12 可知，各组发酵堆中纤维素、半纤维素、木质素随着发酵时间的延长含量逐渐降低，并通过其降解率图可知第七堆发酵至45天时纤维素、半纤维素、木质素被降解最多，因此可以作为评价哪组发酵堆更适合用于堆肥发酵的依据。
水溶性有机碳（WSOC）的测定
1.10.1 标准曲线的制备
从浓度为100mg/L的草酸溶液中分别取0、0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5ml于10ml试管中，加水补足至5ml，然后加2.5mL10mmol/L Mn(III)-焦磷酸和2.5mL浓H2SO4 ,摇匀,静置1h后,于490或500nm处比色。
1.10.2 样品的测定
取样品按照水与样品以5:1的比例混匀后于200r/min震荡2h后，12500r/min离心20min后过滤，取滤液测WSOC值。
测定方法如下：在10mL试管中,加入待测液0~5mL(使有机碳含量在0~25mg),如不足 5mL,则加水至5mL,然后加2.5mL10mmol/L的Mn(III)-焦磷酸和2.5mL浓H2SO4 ,摇匀,静置1h后,于490或500nm处比色。
由图13可知，各组发酵堆中水溶性有机碳含量呈下降趋势，在30天左右下降速度趋于平缓。堆肥过程中，微生物优先利用水溶性有机物，在水溶性有机物不足以满足微生物生长繁殖及代谢需要时，微生物较难降解及难降解有机物为水溶态，再充分利用，因而有机肥中的水溶性有机物的含量对于腐熟度的评价具有一定的指导意义。水溶性指标中应用较多的为水溶性有机碳，但水溶性有机碳的具体标准仍未确定，一般将水溶性有机碳含量<1.7%作为评价堆肥腐熟度的指标。
铵态氮的测定
1.11.1 标准曲线的制备
从浓度为0，5.0，10.0, 20.0, 40.0 ppm(ug/mL)的NH4 +-N标准溶液中各取1.0ml 溶液于25ml的比色管中，补加KCl溶液至10.0ml，向有一定量的NH4 +-N溶液中加入4ml碱性苯酚溶液，再用加液器加入10ml次氯酸钠溶液，用KCl滴至刻度线，摇匀，放置1h后，用分光光度计在630nm处比色，读取吸光度A。
1.11.2 样品的测定
用电子分析天平称取约为2.000g土样于锥形瓶中，加入40ml的KCl 溶液，放于振荡机上，振荡1h，将其过滤于50ml的容量瓶中，同时做空白试验。向有一定量的NH4 +-N溶液中加入4ml碱性苯酚溶液，再用加液器加入10ml次氯酸钠溶液，用KCl滴至刻度线，摇匀，放置1h后，用分光光度计在630nm处比色，读取吸光度A。
由图14可知，各发酵堆中铵态氮含量呈下降趋势，且在30天左右保持稳定。堆肥前期，堆体中大量的氮以铵态氮的形式挥发。将堆体中铵态氮含量低于0.04%作为堆肥是否腐熟度的标准。
硝态氮的测定
1.12.1 标准曲线的制备
吸取硝态氮标准储备液0、 0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 ml分别加入6个50 ml容量瓶中，用纯水定容，混匀。其浓度分别为0、1.00、2.00、 3.00、4.00、5.00 mg/L。用1 cm石英比色皿，在220 nm 和275 nm波长处测定吸光度，计算△A（△A=A220-A275），绘制硝态氮浓度的标准曲线。
1.12.2 样品的测定
样品5克，加入100毫升2摩尔每升氯化钾溶液，于超声破发生器中浸提20分钟，取出后定容至200毫升，真空抽滤去除渣滓，抽滤得到的样品中加入1克活性炭吸附6小时。抽滤去除活性炭，得到澄清液体，在波长225和275纳米下比色，计算出△A值，利用△A标曲计算出浓度。
由图15可知，各发酵堆中硝态氮含量呈上升趋势，在30天左右趋于平缓。 堆肥后期，堆体中较易发生硝化作用，使堆体中的硝态氮的含量逐步上升。将NH4-N/NO3-N< 0.16作为堆肥腐熟的标志。
由以上分析结果总结可知：本发明利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵的腐熟度的判定标准如下：
（1）温度变化分为三个阶段即升温阶段、高温阶段和降温的阶段。当温度逐步上升至55℃，堆体即进入高温期。在高温期，堆体持续高温杀灭病菌等，且此阶段微生物逐渐降解堆体中残存的有机物。当其中的有机物逐步降解耗尽时，堆体进入降温期（温度低于50℃），当堆体温度降至环境温度时，堆体基本腐熟。
（2）含水量的控制，含水量为50%-60%为佳，水分过多，降低游离孔隙率，影响空气扩散，易造成厌氧状态，同时产生渗滤液处理问题；水分低于40%，微生物活性降低，堆肥温度随之下降。
（3）酸碱度的变化，当堆体过酸（< 6）或过碱（>9），其中的生长环境不适宜微生物的生长繁殖，因而，在进行有机肥的堆制过程中，堆肥合适的pH范围为6.7-9.0，最佳范围为5.5-8.0。
（4）总碳、总氮、C/N，随着堆肥的进行，碳逐步转化成二氧化碳和大分子有机物（如腐殖质等），致使堆体中全碳的含量逐步下降。全氮的含量虽亦有所下降，但对于全碳而言相对降低的较少，因而堆制结束后，堆体中全氮的含量相对增加。所以随着堆肥过程的进行，有机肥的C/N不断下降。理论上，堆肥结束时，堆体中的C/N应为16左右，一般认为堆肥产品C/N小于20时可以认为基本腐熟。
（5）EC值，该值反应了堆肥浸提液中的离子总浓度，即可溶性盐的含量，在一定的浓度范围内，溶液中的含盐量与电导率呈正相关关系。通过实验证明当堆肥浸提液中盐离子浓度高于8ms/cm时，其中过高盐分会对微生物的生长及有机物的生长代谢产生抑制作用。
（6）水溶性有机碳，堆肥过程中，微生物优先利用水溶性有机物，水溶性指标中应用较多的为水溶性有机碳，但水溶性有机碳的具体标准仍未确定，一般将水溶性有机碳含量<1.7%作为评价堆肥腐熟度的指标。
（7）铵态氮和硝态氮，堆肥前期，堆体中大量的氮以铵态氮的形式挥发。堆肥后期，堆体中较易发生硝化作用，使堆体中的硝态氮的含量逐步上升。将堆体中铵态氮含量低于0.04%作为堆肥是否腐熟度的标准。将NH4-N/NO3-N< 0.16作为堆肥腐熟的标志。
（8）有效磷的含量，各发酵堆中有效磷含量呈现出先下降后有所增加的趋势。有效磷在一定程度上表明有机肥的肥力，有效磷的含量达到200mg/kg以上，使得堆肥中微生物活性和数量能维持在较高水平。
（9）速效钾的含量，呈现出先维持稳定，25-30天期间急剧下降，30天后速效钾的含量≥0.17%，微生物主要利用堆肥中速效钾，速效钾含量维持在一定的水平，微生物的数量和活性就能得到相应的维持。
（10）各组发酵堆中纤维素、半纤维素、木质素随着发酵时间的延长含量逐渐降低，纤维素的降解率≥19.18%；半纤维素降解率≥19.59%；木质素降解率≥15.75%。
综上分析，并且通过观察这七堆发酵产品的物理性状和化学指标，证明第七堆更适合堆肥发酵。
（1）物理性状：第七堆，堆肥后期温度自然降低，并且不再吸引蚊蝇；没有臭气味；堆肥产品形成疏松的深褐色团粒状。温度变化完全符合三个阶段，并最终接近外界环境温度。含水量没有低于40%。
（2）化学指标：在堆肥结束时，pH在5.5-8.0范围内；堆体中的C/N小于20；NH4-N/NO3-N< 0.16；有效磷的含量达到449.68mg/kg；速效钾含量为0.41%；纤维素的降解率为28.13%，半纤维素降解率为32.14%，木质素降解率为41.99%。
综上所述，第七堆：猪粪和枯枝树叶混合物，C/N=25：1是发酵效果最高效快速的堆体。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法，其特征在于，它包括以下步骤：
（1）堆肥场地的选择；
（2）发酵物料的配制：将园林废弃物和畜禽粪便按照C/N=25:1~35:1制得发酵堆物料；
（3）建堆和物料的预处理：在堆肥场地上，开挖两条呈十字形的通气沟，调节发酵物料的含水量至60%-65%；
（4）发酵：在两条通气沟交叉处上面铺上枯枝，在枯枝上面铺一层树叶，然后再将配制好的园林废弃物和畜禽粪便的发酵堆物料依次堆放好进行发酵；
（5）在发酵过程中，调整发酵堆的含水量使其保持在50%-60%，发酵30d以上后，堆肥没有臭气味且产物呈疏松的深褐色团粒状；测定pH在5.5-8.0；堆体中的C/N小于20；堆肥浸提液的EC值小于8ms/cm，判断发酵完成。
2.根据权利要求1所述的利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法，其特征在于：所述步骤（1）中堆肥场地的选择标准为：背风向阳，离水源近，便于堆肥物料的运输，将选择好的场地地面平整或浅坑。
3.根据权利要求1所述的利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法，其特征在于：所述步骤（2）中所述畜禽粪便包括鸡粪、牛粪和猪粪，所述园林废弃物包括树叶及枝干的粉碎物。
4.根据权利要求1所述的利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法，其特征在于：所述步骤（3）中十字形沟的深度和宽度均为20厘米。
5.根据权利要求1所述的利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法，其特征在于：所述步骤（4）中在两条通气沟交叉处上面铺满坚硬的枯枝，并在两条小沟交叉中心处，与地面垂直安放木棍，然后在两条通气沟中各铺一层污泥或细土作为吸收下渗肥分的底垫；在枯枝上面均匀的铺上一层树叶，然后再放置一层枯枝树叶的粉碎物和一层粪便，枯枝树叶的粉碎物和粪便交替依次堆放，两种原料各四层，每种原料从第一层到第四层按照1:2:3:4的重量比依次堆放。
6.根据权利要求1所述的利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法，其特征在于：所述步骤（5）中从三个不同方位将温度计***到反应堆表面以下20-25cm处，每天早上9点钟定时监测堆体温度。
7.根据权利要求1所述的利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法，其特征在于：所述步骤（2）中猪粪和枯枝树叶按照C/N=25/1为最优发酵堆。
8.根据权利要求1所述的利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法，其特征在于：所述步骤（5）中发酵30d-45d。
9.根据权利要求1所述的利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法，其特征在于：所述步骤（5）中发酵完成时水溶性有机碳含量<1.7%。
10.根据权利要求1所述的利用农林废弃物的高效快速堆肥发酵方法，其特征在于：所述步骤（5）中堆肥期间每5天进行一次翻堆。
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