广义堆肥过程
堆肥是生物可降解有机物的好氧分解，产生堆肥。分解主要由兼性和义性进行需氧细菌在较冷的初始和结束阶段，一些较大的生物，如蚂蚁、线虫和寡毛蠕虫也起到了帮助作用。堆肥回收有机家庭和庭院废弃物肥料变成一种有用的类似腐殖质的土壤最终产品，称为堆肥。最终，这使得所需的有机物质和营养物质重新进入食物链。堆肥可以显著减少进入新兴垃圾填埋场的生物废物数量。的分解过程是温度升高的结果。热量升高是放热过程的结果，热量反过来减少了微生物的繁殖时间，从而加快了能量和营养交换的发生。
尽管很难找到一个普遍接受的堆肥定义，Haug(1993)给出了一个实用的定义，很好地总结了堆肥的要点堆肥过程:堆肥是有机基质的生物分解和稳定，在生物产生的热量导致嗜热温度发展的条件下，产生稳定的、没有病原体和植物种子的最终产品，并可有益地应用于土地。因此，堆肥是废物稳定的一种形式，但它需要特殊的潮湿和通气条件来产生嗜热温度。后者一般被认为在45°C以上。维持嗜热温度是病原体失活和种子破坏的主要机制(图12.1)。
堆肥过程的广义图如图12.2所示。有两种主要的堆肥方法:主动堆肥和被动堆肥(Haug 1993):主动(热)堆肥被定义为在接近理想的条件下进行堆肥，允许好氧细菌茁壮成长。与厌氧菌相比，好氧菌分解物质更快，产生的气味更少，病原体和破坏性温室气体更少。商业级堆肥操作积极控制堆肥条件，如碳氮比。当温度连续几天超过55°C时，只有一些高度耐药的致病菌，如梭状芽胞杆菌能够存活。为了达到更高的温度堆肥箱必须保持温暖，绝缘和潮湿。从化学的角度来看，因为它最终只产生废热和CO2和H2O形式的能量，是一种有效的堆肥形式。通过加气堆肥，新鲜空气(即氧气)通过任何适当的机制被引入到材料的混合中。空气刺激已经在混合物中的微生物，它们的副产品是热量。在一个正确操作的堆肥系统中，堆的温度足以稳定原料，并且堆芯内的富氧条件消除了令人讨厌的气味。高温还能杀死苍蝇幼虫和杂草种子，从而生产出安全、高质量的成品。
第一阶段
二期
第三阶段
第一阶段
二期
第三阶段
温度
敌对的人口,
时间
图12.1堆肥过程。在第一阶段，初始加热发生，易溶组分被降解。在第二阶段，纤维素和半纤维素在高温(嗜热)条件下降解。伴随着水、二氧化碳、氨和热量的释放。最后，在第三阶段，固化和稳定伴随着温度的下降和升高腐殖化材料的。在第三阶段，中温微生物对堆肥进行再定殖。这些微生物群落包括拮抗剂种群(见:Smith 1992)
温度
敌对的人口,
时间
图12.1堆肥过程。在第一阶段，初始加热发生，易溶组分被降解。在第二阶段，纤维素和半纤维素在高温(嗜热)条件下降解。伴随着水、二氧化碳、氨和热量的释放。最后，在第三阶段，固化和稳定伴随着温度的下降和材料腐殖质化的增加。在第三阶段，中温微生物对堆肥进行再定殖。这些微生物群落包括拮抗剂种群(见:Smith 1992)
最后，曝气通过加热机制加速堆肥过程，因为升高的热量会加快生化过程，因此成品可以在60-120天内呈现。曝气堆肥是宏观和微量营养素以及稳定的有机物质的极好来源，支持植物健康生长。此外，堆肥中的微生物还有助于抑制植物病原体。堆肥保持水分非常好，从而改善干旱抗逆性强，生长季节延长，水土流失减少。被动堆肥是将物理干预水平保持在最低水平的堆肥，其结果通常是温度永远不会超过30°C。它的速度较慢，但在大多数家庭花园堆肥箱中是更常见的堆肥类型。这种堆肥系统可以是封闭的(家庭容器堆肥，工业堆肥在船舶堆肥)或在暴露的堆(工业料堆堆肥）.厨房垃圾放在花园的堆肥箱里，无人照料。这种废品箱驾驶室的含水量非常高，这减少了通气，因此变得有气味。
堆肥系统通常分为第一阶段，高速率阶段和第二阶段，固化阶段。第一阶段可以使用抽窗法、充气静态桩法或反应器法。它的特点是吸氧率高，高温，高可生物降解挥发性固体(BVS)减少，气味电位升高。第二阶段的特征是较低的温度，较低的氧气吸收速率和较低的气味产生潜力。固化阶段提供了所需的时间(i)降解较难降解的有机物，(ii)
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- 图12.2堆肥的广义图(Gray and Biddlestone 1981)
克服动力速率限制带来的“减缓”效应，(iii)重建低温微生物种群，这可能有利于堆肥的“成熟”，代谢植物毒性化合物，抑制植物病害。
继续阅读:堆肥产品的成熟度
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