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    改革有机肥生产工艺
    2019-03-19 信息编号:812527 收藏
有了这样的认识, 我们就能正确定位有机肥料的功能: 向农作物提供有机
碳营养、 改良土壤物理结构、 改善土壤微生物生存环境、 协同和提高化肥的利
用效率。
以这样的定位为指导, 可以制定以 “腐熟” 和 “保护有机碳营养” 兼顾的
有机肥料新的生产工艺路线如下:
(7~8 ) 20~30 
BFA
H2O+CO2 H2O
由于采取先好氧后贫氧发酵, 不翻堆, 物料的最高温度一般在60~65℃,
这个温度段保持3~4天, 物料是可以达到腐熟的。 这种发酵方式与旧工艺比
大大减少了有机小分子继续分解 (H2O+CO2) 的概率, 从而达到较大限度地
保留有机肥精髓的目的。
为什么在发酵完毕后要经历一个 “高堆焖干” 的过程呢? 因为经7~8天
有效发酵后, 物料虽已充分腐解, 但含水率还比较高, 一般在45%左右, 不
能贮存, 不能出售, 因此还必须经一个减水工序。 在新的生产工艺中, 我们避
免使用高温烘干, 以使小分子有机碳化合物不再损失, 使发酵过程保留下来的
微生物芽孢保留活性。 可以利用生物能———物料中残余温度和高堆初期微生物
复活再升温 (50~60℃), 产生的热能进一步干燥物料。 然后因堆压过重而失
去升温能力, 使堆温又从60℃ 左右一直缓慢下降到室温, 这个过程经历20~
30天, 这是一个 “中温焖干” 过程, 堆中水分会不断蒸发, 最后达到30%左
右。 这样我们既达到在不再耗能的情况下对物料的自然干燥, 避免因高温而使
有机小分子发生缩合, 同时还保存了微生物的活性。
139有机碳肥知识问答
与旧生产工艺相比, 新的生产工艺在多方面有突出的优势。 请看表1。
表1 新旧生产工艺比较
项目 设备投资 加工成本 厂房面积 CO2排放 微生物 有效碳含量 有机肥力
BFA 发酵工艺 CK/4 CK/2 2CK/3 CK/3 多 2CK 2CK
旧工艺(CK) CK CK CK CK 少 CK CK
新生产工艺中使用 BFA (生物腐植酸) 发酵剂, 该发酵剂由复合菌群和
黄腐酸 (包括有机碳养分) 组成, 菌群生命力强, 升温快、 除臭快、 贫氧阶段
仍能继续分解 (有机质), 适用于免翻堆的发酵。
以下是 BFA 发酵有机肥工艺的工艺流程图:
1.5m
1 2.5m
2
8
7 6 4 5 4 3
40m
96m
日产30吨有机肥厂平面布置图
1—轮式混料机; 2—铲车; 3—集料斗; 4—皮带输送机; 5—振动筛;
6—自动包装机; 7—移动输送机; 8—大型摇头风扇
说明: 南方地区厂房墙可不安窗户, 墙高2.5米以上到屋顶部分可全敞开, 以通风
7. 改革有机肥料技术标准
既然把有机肥料的首要功能定位于 “向农作物提供有机碳营养”, 那么有
机肥料的技术指标中就应增加 “水溶有机碳” 和 “有效碳” (小分子有机碳中
的碳) 指标。
根据大量样品检测的结果: 市售旧工艺生产的有机肥料, 水溶有机碳含量
为1.5%~2.0%, 有效碳含量为1.0%~1.5%, 而使用 BFA 发酵工艺的有机
肥料, 水溶有机碳含量为2.5%~3%, 有效碳含量2.0%~2.5%。 在实际田
间应用试验中, 证实了 BFA 发酵有机肥的有机肥力为旧工艺有机肥的2倍左
右, 原因就在有效碳含量高, 我们把这种有机肥称为 “高碳有机肥”。 因此,
140附录
水溶有机碳及其有效率 (小分子水溶有机碳含量), 才是反映有机肥力水平的
实质性指标。 怎么界定 “有效率” 呢? 所谓有效, 就是根系和土壤微生物能直
接吸收利用, 而不必经微生物再分解。 再分解就要耗氧, 造成根部缺氧而死
苗。 这就要求这些有机碳物质必须完全能溶于水, 且溶液中有机碳分子团平均
分子粒径应小于650纳米。
有了这种认知, 就能找到水溶有机碳有效率的检测方法。 例如用 DLS纳
米测粒仪, 测出溶液中粒子的直径平均在上述区间内就合格。 在这个区间的上
限之外就不合格。 工厂的化验室难以购置和使用 DLS这种昂贵而精密的仪器,
可以用 “二道过滤法” 来进行检测。 第一道用中速定性滤纸和其他辅助方法,
测出有机肥中水溶有机碳含量 w1; 第二道用孔径为650纳米的有机滤膜测出
第一道滤液中的小分子水溶有机碳含量 w2。 即作物根系可直接吸收的小分子
水溶有机碳。
w1表达有机肥的有机肥力。 w1越高, 说明该有机肥可水溶有机质含量越
高, 即有机营养越高。 w2表达有机肥物料的腐熟度和速效成分。 w2/w1值低,
说明有机物料中转化为小分子水溶有机碳少, 大量水溶有机碳还处于大分子阶
段, 进入土壤还需 微 生 物 再 分 解 才 能 被 吸 收, 这 就 要 耗 氧 导 致 农 作 物 根 部
缺氧。
根据以上分析可以梳理出有机肥料正面技术指标, 应包括以下四点:
① “有机质的质量分数” 指标应保留, 它至少可以说明该肥料的主要原材
料是有机物料。 目前对 “NY525—2012” 标准中关于有机质计算公式中加了
一个1.5系数有争议, 这倒是值得重视。 如取消1.5系数, 就不能用45%质量
分数。
② “水溶有机碳含量” w1, 它是计算 “有效碳率” 的基础, 还能成为阻挡
矿物 “有机质” 和非发酵有机物进入的门槛。 w1一般应大于等于1.5%。
③ “有效碳率” w2/w1, 它是小分子有机碳与水溶有机碳的比值, 是检验
物料是否腐熟的指标。 根据使用经验, 有效碳率应大于等于90%。
④ “矿物质养分 (N+P2O5+K2O) ”, 这个指标不能没有, 没有了搞有
机种植就种不出庄稼了。 但不一定要5%那么高, 一般大于3%就可以了。 因
为定在3%, 只要有机物料充分腐熟, 物料中所含矿物质营养就够了, 不须另
外添加化肥。 这等于给有机肥生产松松绑, 有利于更大批量地生产有机肥。 也
有利于鼓励利用有机废弃物沃土肥田, 推动碳循环。 任何时候不要忘记: 有机
肥料有一个重要功能: 打扫干净我们的环境, 促进碳循环。
我们既要鼓励有机肥的生产, 又要严把 “有效腐熟” 关。 所以建议对 “水
141有机碳肥知识问答
溶有机碳” 指标放宽, 可以分几档, 而对 “有效碳率” 则应严格执行大于等于
90%一个标准。 水溶有机碳含量决定有机肥料的档次, 例如1.5%~2.0%为
三级品, 2.0%~3.0%为二级品, 大于3.0%为一级品, 一级品可以标注 “高
碳有机肥”。 等级不同售价不同, 标几级品按几级品的 “水溶有机碳” 规定指
标检测。 不论哪一级, “有效碳率” 是一样的, 低了就是不合格, 以保证肥料
的无害化。
有机肥料合理技术指标的制定和科学制造工艺的推行, 关系到有机肥产业
的健康发展和肥料结构的阴阳和谐, 对农业的影响是全局性的, 值得肥料界学
术界共同关注。 希望本文能起抛砖引玉之效。
参 考 文 献
[1] 贾小红. 有机肥料加工与施用. 北京: 化学工业出版社, 2010.
[原文载于第四届全国磷复肥/磷化工技术创新 (湛化) 论坛论文集]
142附录
土壤修复的关键是补碳
李瑞波
摘要 碳营养是土壤肥力的核心, 土壤贫瘠化是耕地劣质化和病害频发的
根源; 土壤修复必须抓住补碳这个主要矛盾。
关键词 土壤肥力; 碳营养; 土壤修复; 有机碳肥
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