堆肥是一门既传统又现代的学科,堆肥的目的就是通过一系列科学的工艺步骤,把各种各样的有机废弃物分解转化成为一种稳定的、无害化的适合于土壤培肥的有机肥产品。
堆肥一般分为好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥指在有氧气情况下有机物料的分解过程,其代谢产物主要是二氧化碳、水和热;而厌氧堆肥则是在无氧气条件下有机物料的分解,厌氧分解最后的代谢产物是甲烷、二氧化碳和许多低分子量的中间产物,如有机酸等。传统堆肥以厌氧堆肥为主,而现代堆肥系统则大都采用好氧堆肥。
好氧堆肥从我国南宋时期即已肇始,是在北方人口大批向南方转移、水稻种植开始出现两熟制以及土壤肥力不足以维持高产的情形下出现的,由此解决了千年来我国土壤的地力常新壮问题。现代堆肥技术开始于20世纪20~30年代的欧洲,以机械化堆肥为特色,目前工艺有上百种、技术也形形色色,并成为城乡有机废弃物处理领域的一个重要方向,受到众多城建、环卫、农业等部门与企业的欢迎。
笼统地讲,堆肥也是有机肥。广义上的有机肥范围很宽,包括所有施用到农田的有机物料,如人畜粪便、绿肥、河泥、骨粉等,也包括规模化有机肥厂生产的商品有机肥。在我国农民的传统智慧里,新鲜的水分含量高的废弃物均要经过一个熟化的过程才可还田,而熟化就是一个堆肥的过程;现代商品有机肥标准里也要求秸秆、畜禽粪便等有机废弃物一定要经过发酵腐熟这样一个过程。
令人遗憾的是,经过40年的城市化和工业化发展,我国城乡许多有机废弃物不再用来堆肥,而是被送到一个个垃圾填埋场、焚烧厂,或者被简单堆放在田间,随着雨水流入水体,加速了全国范围水质的严重恶化。乡间堆肥已远离我们,不再是农村冬春季节的一道道独特的风景,这对于我们这样一个有着几千年传统文化的农业大国而言,悲乎痛哉!
堆肥的作用和意义
堆肥有很多作用,包括废物利用、减少污染、改良土壤、提高产量、改善品质等,最重要的有两点:一是可以把大量的有机废弃物转变为有用的产品,降低环境风险;二是能创造有价值的堆肥产品,可作为土壤改良剂或有机肥产品等。
堆肥与废物资源利用据估算,我国每年都会产生高达55亿吨的有机废弃物,其中主要是畜禽粪便和秸秆,还有城市及食品工业等的废弃物,如有机垃圾、生活污泥、糖渣、酒糟等。资料显示,2017年全国秸秆可收集量为9亿吨,秸秆综合利用率约80%,还有20%的秸秆未得到有效利用,一些地区秸秆焚烧现象依然严重。根据估算,目前我国养殖业每年产生的畜禽粪污总量约为38亿吨,按收集系数70%来计,每年需要处理的畜禽粪污量达27亿吨。除此以外,每年还有约2亿吨的有机垃圾、5000万吨的市镇污泥以及数千万吨的食品下脚料等。
有机固体废弃物中蕴含着丰富的养分。据估算,全国有机肥料资源中氮磷钾养分储量高达7000万吨,理论上可以完全替代化肥投入,若这些有机废弃物利用率达到50%,则可替代约一半的化肥。
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