一、理論基礎
半厭氧免翻自燜干有機肥生產工藝(以下簡稱BFA工藝)發源于福建綠洲生化有限公司。在李瑞波等人創作的《生物腐植酸與有機碳肥》等多部著作中均有論述,其中關于BFA工藝的理論要點如下:
◆有機肥的靈魂是有機養分。有機養分的載體是小分子水溶有機碳。這是一種易被植物根系和土壤微生物吸收利用的含碳物質,其中的碳就是生物可利用碳,簡稱“有效碳”(AOC),老百姓親切地稱之為“小分子碳”。
◆有機肥要成為商品,必須有相應的有效成份,且這些成份應該可以鑒定檢測。使之可以按質論價,按質計量應用。
有機肥有價值的成份是以下三部分:
1、有效碳(AOC)含量,其價值是每千克60元左右;
2、腐殖物質(HM)含量,其價值是每千克1.6元左右;
3、(N+P2O5+K2O)含量。這是附帶要求,其價值是每千克8元左右。
◆由以上可見,有機肥最寶貴的,對質量影響最大的成份是有效碳。也就是說有機肥生產的主要目標是“轉碳”、“保碳”。“轉碳”就是把物料中對土壤和農作物有害的碳形態轉化為無害而有肥效(被吸收利用)的碳形態。“保碳”就是把被轉化出來的小分子碳盡量保留下來,而不是被多次翻堆和高溫烘干氧化成二氧化碳排掉。
◆要使有機物料發酵過程不翻堆不供氧,必須使用能在發酵過程物料堆微氧貧氧的環境仍能堅持干活的微生物制劑,這就是福建綠洲的專利產品BFA。這是一種“碳菌同胎”的特殊制劑,就如雞蛋中蛋黃和蛋清,在蛋清孵化成小雞時,所需的營養和能源來自蛋黃,而小雞出生后頭數日還不懂覓食時,它肚皮下面的蛋黃包仍在為它輸送營養和能量。
◆在料堆發酵至7~8日時,發酵已完成,物料已腐熟。如自家農場使用,即可輸送到地里。如果要作為商品到市場流通,則水份含量還太高(約為40%~45%),必須減水。這時把物料鏟到附近的半成品庫,建成2.5~3米高堆,這就進入“自燜干”程序了。為什么能燜干呢?因為發酵物料仍有余溫(約40℃),經鏟車翻倒等于加入了氧氣、物料中的微生物又活躍了,這就把物料的溫度又抬高了。但由于料堆的壓力,不可能重復之前的發酵過程,而是處于一種低熱燜燒狀態,經十幾二十多天時間料堆水份就隨著散熱而散發出去,這本質上是利用微生物能的干燥過程。
在氣候干燥的季節或地區,這種自燜干方式是很科學和節能的。但在潮濕季節或低溫地區,自燜干就會拖得很久,為此應在高堆區的墻角根部予置一個直角三角形熱風腔。大斜面上鉆許多小孔,由外源低熱(50℃左右)高壓風穿透料堆,每天間斷通風4~6次,每次1小時。這種輔助熱源法比傳統烘干法節省大量場地和設備,節能80%以上。
◆國內外現有各種有機肥料技術標準中,都以“有機質含量”作為首要指標,這是因為沒有參透有機肥中兩項價值成份:有效碳和腐殖物質(HM)。這里講講HM怎么判定。我們以生鮮固體有機質“出陽火”,腐殖化固體有機質“出陰火”的常識為依據,找出發酵后不水溶物料熱值(Q2)比發酵前不水溶物料熱值(Q1)的比值Rg,這個Rg到了物料陳化數日后基本穩定不變,這就判定物料中不水溶有機質都是腐殖物質HM。
以上有機肥創新理論體現在我參與制定的《商品有機肥料》團體標準中,該標準號為T/SZFAA14-2025,已頒布。
二、BFA工藝流程和各重要技術節點
BFA工藝流程圖
重要技術節點:
主料一般為濕糞,輔料為干有機料。混合料含水率50%~55%。
*堆(垅)高1.1米左右,長寬不限,可與早堆的料緊挨。靜置7~8天。
廠房內氣溫低于10℃時,剛建的堆應覆蓋半透氣保溫料。料堆應插電子顯示溫度計,周期內應有3~4天料溫60~70℃。
◙堆高2.5~3米,靜置約20天,水份可降至35%以下。寒濕季節堆料處可在墻根裝一長條直角三角形熱風腔,大斜面鉆許多小孔,從堆外向腔內高壓鼓低熱風(約50℃),每日鼓2~3次,每次2小時。
◎經陳化降濕的料進入篩分機,篩掉大塊料,再去包裝機入袋。
三、BFA生產工藝與主流的“好氧高溫發酵—多次翻堆—烘干”工藝(簡稱舊工藝)比較如下表:
技術類型 | 設備投資 | 廠房倉庫總面積 | CO2排放 | 出料率 | 肥效 | 單位加工成本 | 文明生產 |
BFA工藝 | 0.3CK | 0.6CK | 0.5CK | 1.1CK | 2CK | 0.7CK | 優 |
舊工藝 | CK | CK | CK | CK | CK | CK | 劣 |
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