天健有机肥项目可行性报告书.doc

天健有机肥项目可行性报告书  一投资必要性    助农增收和帮助贫困地区脱贫致富，一直是党和国家十分关心、重视的问题，也是土左旗县县委、政府经济发展的一个重要任务。土左旗是内蒙古重要的奶牛养殖基地，也是目前全国奶牛存栏数最大的一个县，牛粪资源丰富，且由于得不到有效利用使得本地农村环境恶化，蚊虫滋生。充分利用本地牛粪资源优势，发展有机肥产业，既是加快该地区农业结构战略性调整的需要，又是助奶农增收、改善农村魂精的一条重要途径，其必要性在于：    1、开发土左旗粪肥资源，有利于发挥奶牛养殖区的资源优势。土左旗及相邻地区以奶牛为主的家畜养殖规模全国领先，粪肥资源丰富，且资源集中度高，具有其他农业种植地区和放牧牧区无可比拟的优势，若利用好此项资源，即可有效发挥土左旗奶牛养殖的副产资源优势。    2、开发当地以牛粪为主的粪肥资源，有利于大幅度增加奶农和地方财政收入，还可以增加就业，带动当地物流业发展。    利用有机肥产业带动绿色、有机蔬菜的种植和加工，促进地方农业产业整体升级。纯天然，无污染、品质优、营养丰富蔬菜多年来一直是富裕阶层理想的食品，在国际市场一直走俏，随着我国人民生活水平的不断提高，国内市场的消费需求不断增加，有效地开发利用当地优势资源，有利于大幅增加农民收入，通过加工增值，也有利于增加财政税收。    3、开发当地粪肥资源，有利于保持水土，优化生态环境。土左旗是内蒙古生态建设重点县，是国家退耕还林重点区域，开发利用好当地优势粪肥资源，增加了农民收入，有利于稳定退耕还林成果，有利于保持水土，优化地区生态环境。    4、开发当地粪肥资源并与生态环境建设有机结合，有利于提高土左旗知名度，进一步优化环境，促进土左旗相关产业的发展。大力发展当地的有机肥产业，树立品牌，规模生产，走向世界，有利于提高土左旗的知名度和美誉度，促进生态环境的改善，促进有机肥蔬菜的种植，同时可以带动运输业、餐饮业等相关产业的发展。     科技兴农是农业发展的根本道路。肥料是农业发展的重要物质基础。化肥的大量施用，造成土壤的板结和农产品品质退化，肥料利用率降低。近30年来,世界上越来越多的农业专家和政府都在积极倡导减少化肥的使用,多施用有机肥和生物有机复混肥等绿色肥料,兴起了肥料的“绿色革命”。多年的科学研究表明，有机肥料具有很多优点：    (1)提高土壤有机质含量。经常施用有机肥能明显提高土壤有机质含量，有利于维持土壤有机质的稳定，改善土壤的理化性状。    (2)促进土壤团粒结构的形成。土壤有机质、碳酸钙和多糖类物质对土壤结构的稳定性有良好作用。施用有机肥比施用厩肥更能增加土壤有机质的含量，尤其是能产生较多的五碳糖、六碳糖和多糖。这特别有利于水稳性团粒的形成，如使大于0.25mm的水稳性团粒明显增加    (3)提供养分。有机肥中含有作物需要的各种养分，有机肥的使用能明显提高耕层土壤中养分，尤其是钾的含量。1995年农业部对全国12个省份耕地的调查，耕地中磷含量较之1990年以前有所增加，而缺钾和缺微量元素的耕地面积却有所扩大，因此大力提倡秸秆还田有利于部分归还土壤钾素。    (4)调节土壤的氮素供应。微生物在分解CN大的秸秆初期，要从土壤中吸收氮素组成自身的体细胞，导致土壤氮素的生物固定，起到了暂时保存氮素的作用。当微生物死亡后，这部分氮又分解释放。此外，有机肥的施用增加了土壤中的能源物质，也有利于生物固氮，有机肥料中的有机质含量可达30%左右，相关资料显示，每氧化1.0g碳素释放的能量，可供固氮微生物固定1040mg氮素的需要。    (5)提声土壤微生物和土壤酶的活性。施用有机肥后微生物的数量明显增加，距离施有机肥处近的土壤尤为明显，这对加速有机态养分的释放，活化土壤中的养分有良好的作用。此外，有机肥还能减少某些作物的病害，例如，施3.75 t，hm-2麦秸、稻草或砻糠灰后，防止甘薯黑斑病的效果相应为77.9、74.0或75.8。对棉花的枯萎病和禾本科作物的根腐病也有一定的效果。 有机肥在农业生产中施用所显示的优点还包括：    1、营养平衡，促进作物生长，增产明显，肥效高；    2.改善农产品品质；    3.抑制病原菌，减轻病虫害；    4.疏松、改良土壤，减少土壤中硝酸盐的污染；    5.增加作物对水份的吸收、增强作物抗旱及抗倒伏能力；    6.利用城乡工农业及生活废弃物，成本低，有价格优势；    7.经过科学的管理，可使种植的农作物达到国家绿色食品用肥标准“A级”或“AA级”。 二、天健有机肥项目投资环境分析    1、本项目的系列产品，是采用畜禽粪等固体废弃物经十余道特殊处理工序，制成柱状或粉状的活型生物有机复合肥，产品质量均达到国家标准。    2、设计的系列产品分为活型生物有机肥与生物有机无机复合肥两大类，集生物肥、有机肥、无机肥特点于一体，具有多功能多效与全价养分的特点。    3、属环保型无公害产品，国家采取扶持政策，可免征产品增值税和企业所得税。    4、国家大力推崇的绿色食品生产、无公害生产基地、有机农业、生态农业、持续农业等发展必需的产品，市场潜力极大，投资回报率高，投资回收期只需1年。    5、产品接种了独特的活性生物剂，可在短时间内将固态有机废料腐熟、除臭成为优质生物有机肥，并有效增加产品与施用土壤的生物活性。    6、由于采用了科学的配方，系列产品具有适用广、针对强（专用型）、吸收快、肥效高、作用强、成本低、无污染等特点。    7、可利用各种固体废弃物作原料，不仅原料成本低，而且转化利用废弃有害资源，可保护环境，造福社会。    8、我们与有关大学、科研单位长期合作开发，项目设备和技术成熟，几乎没有技术风险，原材料价廉易取。    9、产品适用于农林业的各种作物生产与生产基地的土壤改良工程：棉花、粮食经济作物、蔬菜、果树、瓜果、花卉、苗木、烟草等。     生物有机肥项目建设期短、投资回报高、风险小、回收期短，可一年收回投资并当年产生盈利。同时，本项目产品国家产业政策支持，享受多项税收优惠，地方政府更加欢迎，市场前景十分广阔，是一项经济效益、环境效益、社会效益俱佳的好项目。经过大量的田间试验与专家测试，本项产品完全可以取代传统的化肥，具有无污染、无公害、吸收快、肥效高、成本低、肥效持久、壮苗抗病、改良土壤、提高产量、改善农产品品质等诸多优点。在西方发达国家，绿色肥料的使用比例已高达45-60%。现在，我国已开始大力发展有机绿色农业，倡导绿色消费，生产与推广应用绿色肥料的市场前景广阔     天健有机肥项目利用了有关专家研发的最新专用设备和技术，可以将养殖场的畜禽粪便、以及垃圾处理厂的有机垃圾、农业废弃物、污泥以及糟渣下脚料、糖厂的废弃物等加工成环保型绿色肥料（生物有机肥）。    生物有机肥料是一种多元的新型微生物有机复混肥，除有高效的固氮、解磷、解钾活性微生物外，还含有丰富的有机质和微量元素。它既有无污染、无公害，肥效持久，壮苗抗病，改良土壤，提高产量，改善作物品质等优点，又能克服大量使用化肥、农药带来的环境污染，生态破坏等弊端。为农业开拓新肥源，改革施肥技术，为发展我国的“两高一优”农业做出贡献。  （一）、市场状况    1、宏观环境分析   有机肥，是指含有有机物质，既能向农作物提供多种无机养分和有机养分，又能改良土壤的一类肥料。有机肥是有机物制作的肥料，是绿色食品与有机食品生产的主要养分来源。   科技兴农是农业发展的根本道路。肥料是农业发展的重要物质基础。传统的农业、林业大量施用化肥后，造成土壤的板结和农产品品质退化，肥料利用率降低，破坏人类生存环境。近30年来,世界上越来越多的农业专家和政府都在积极倡导减少化肥的使用,多施用绿色肥料生物有机肥,兴起了肥料的“绿色革命”与“生态产业”。由于化肥对土壤与环境的污染严重，种植（畜牧、渔业）产品对人体健康的危害已超出世界卫生组织规定的最高标准的数倍，为此，世界各国的科学家都在为改善地球环境而努力。中华人民共和国农业部在“突出十项重点工作推广十大实用技术”的会议中大力提倡发展生物有机肥的生产与应用，改善环境确保食品的安全已成为全社会发展的重要任务。   在我国，多年来由于长期施用化学肥料，有机肥不足，各类养分比例失调，致使农田生态环境、土壤理化性状和土壤微生物区系受到不同程度的破坏，在一定程度上影响了农产品的安全。化肥的长期使用已造成肥效下降、利用率低、土壤板结等弊端。美国等西方国家生物肥料已接近肥料总用量的50。我国有机肥生产呈连年上升趋势，市场前景广阔，成为新一轮的新兴产业。一些国内外投资者正向该行业逐步渗透。    随着人民活水平不断提高，高产优质农产品和卫生健康食品已成为当前社会和农业生产中的迫切需求。为此，农业部于1990年召开了绿色食品工作会议，以推动无公害健康食品的开发生产。这次会议在我国农业和食品加工业中掀起了-场绿色革命。国务院关于开发绿色食品的文件指出："开发绿色食品(无污染食品)对于保护生态环境，提高农产品质量，促进食品工业发展，增进人体健康，增加农产品出口创汇都具行深远影响"。国务院在我国生态环境保护的十大对策中明确提出要推广"生态农业"。    为了发展生态农业，开发生产无污染"绿色食品"，农业生产中的施肥技术必须进行改革，即合理施用化肥，走有机无机配合施用的发展之路，而有机肥料更应大力提倡和发展。随着我国对我国环境资保护和人民生活健康水平等方面提出的更高要求。一个减少化肥、农药的污染使用，大力发展有机肥的时代已经来临在当前的"世界贸易一体化"进程中，我国农业产品，要与西方国家和世界其它国家农产品进行竞争，其首要前提，就是要推广实施"绿色无公害"肥料，将农作物的绿色无公害肥料，进行大张旗鼓的推广、实施。这不但是我国农业的发展方向，也是我国加入"世贸"以后农业生产所面临的一个最人、最迫切的问题。    近年来，世界上有机农业所占比例越来越高，各国都相继颁布了相关法律法规，多数国家规定只有通过有机认证的农产品才允许进口。在国内，人们对食品的需求和食品的生产都在悄悄的改变，温饱问题解决以后，更多的人们更为重视食品的安全、口感、健康和环保。而直接关系食品安全和健康环保的因素就是农产品种植所必须的肥料和农药等生产资料，因此，在食品安全革命的背后是一场肥料、农药等农资和种植技术的革命。    2002年4月，农业部和国家质量监督检验检疫总局发布了无公害农产品管理办法，随后又出台了相关标准；当年7月，国务院又发布了关于在全国范围内开展无公害食品行动计划的纲领性文件，对食品生产所采用的肥料、农药、土质等作了全新的规定，并逐渐成为全社会的共同要求和必然趋势。一个全新的有着巨大潜力的朝阳产业和新型项目有机农业所必备的生产资料高效有机肥的时代来临了。    近年来，国家加大了对农业的投入，大部分的省份取消了农业税并加大了农业补贴的力度，同时，农产品的销售价格大幅上扬，农民收入增加了，生产积极性高涨。但长期施用化肥、农药使土地板结，肥力下降，污染环境和土壤、影响农业的可持续生产，加上近年化肥等农业生产资料价格的大幅上涨，使农业生产成本上升，农民急需寻找一种能部分或全部替代化肥、改良土壤、优质高效、价格实惠的肥料，这就给高效生物有机肥生产提供了巨大的市场空间和商业机会。     2、市场需求状况    目前,全球正在发生第六次饮食文化的变革,这就是由消费热量食品转向消费安全、卫生、营养食品,人们更加注重食品的安全性。近年来，随着人民生活水平的不断提高，我国人民已从温饱型转向质量型。对无污染、安全、卫生的绿色食品的需求日益增加。而肥料是绿色食品的基础，只有配制绿色肥料才能达到这一目的。“生物肥”、“活性有机肥”、“生化复混肥”等无污染绿色生态系列肥料就是这一领域最先进的肥种。据FAO（世界粮农组织）肥料年鉴的有关报道，世界肥料的发展方向是：向多成分、多功能、高效、高浓度、无污染的方向发展；走有机、生物、无机相结合的道路。发达国家7080%的化学肥料，转化成有科技含量的复混肥料类及专用肥施用。同时也在大力发展生物肥料和新型肥料。而我国的复混肥类、生物肥及新型肥料只占肥料总用量的10%不到。距80%相差太远，但也预示了我国肥料市场广阔的发展空间和前景。这是一项长远性强、见效快、风险小、就地生产、就地销售、农民使用放心的项目。    我国是农业大国，约20亿亩可耕土地，年化肥施用1.14亿吨（1999年统计），居世界首位。我国每公顷土地的肥料施用量是日本的2倍、美国的2.4倍、加拿大的4.4倍、澳大利亚的8.2倍、俄罗斯的9倍。目前我国新肥种正在发展，朱总理在“十五”计划讲话中特别提到要发展新型肥料。发达国家近年所需有机食品逐年上升，到2006年需进口1000亿美元。所以说本公司研制并推出的21世纪无污染绿色生态系列肥料的市场发展前景特别巨大，50年内市场看好。    国际上部分国家的绿色肥料使用比例已高达45%-60%。目前，我国已出台各种优惠、鼓励政策，开始大力发展有机肥料与绿色农业，倡导有机食品与绿色消费。由于生物有机肥的诸多优势逐步被人们认可加上国家政策的倾斜，专家估计：在2010年生物有机肥的销售总值将达到900亿元、到2015年将超过1500亿元（平均每个省达到50亿元）。因此，生物有机肥是将来农业的主要生产资料，推广应用前景十分广阔，是一个值得投资的庞大产业，也是一项收益率极高的朝阳产业。    多年的科学试验表明,绿色肥料具有很多优点：(1).营养平衡,促进作物生长,增产明显,肥效高；(2).改善农产品品质；(3).抑制病原菌，减轻病虫害；(4).改良土壤，减少土壤中硝酸盐的污染；(5).增加作物对水份的吸收、增强作物抗旱及抗倒伏能力；(6).利用城乡工农业及生活废弃物，生产成本低；(7).可达到国家绿色食品和无公害食品生产基地的用肥标准。     3、市场竞争与产品市场价格    据全国农技中心肥料处最新资料，目前我国有机肥料生产企业大致可分三种模式：一是精制有机肥料类，以提供有机质和少量养分为主，是绿色农产品和有机农产品等的主要肥料；二是有机无机复混肥料类，既含有-定比例的有机质，又含有较高的养分料；三是生物有机肥料类，产品除含有较高的有机质外，还含有改善肥料或土壤中养分释放能力的功能菌，生产企业占1l。目前精制有机肥出厂价格每吨价格在800至1200元之间，有机无机肥出厂价格每吨价格在900至2300元之间,高尔夫球场草坪专用肥料的价格则每吨高达3000元以上。    随着国家西部开发的深入实施，地区性特色产业区将逐步形成，内蒙古将以发展绿色食品产业作为未来区域经济发展的主要方向。北方经济开发带向西推进及西北大经济圈的建立形成，处于内蒙古自治区中部的土左旗，将以其独具的优越区位，丰富的资源、优惠的政策、文明开放的形象和良好的社会环境，喜迎四方客商前来观光旅游，投资开发，共谋发展。因此，以土左旗为集散中心，靠近华北市场，面向国际国内市场，发展有机肥具有独特的资源优势和区位优势，主要表现在以下四个方面。   （1）、资源丰富，可供开发的资源多    如前所述，土左旗及相邻地区粪肥资源十分丰富，奶牛存栏数全国领先，其中土左旗就有XXX万头左右，还有丰富的泥炭资源，猪、羊、鸡等。目前，加工利用率很低。据初步分析，区域内以上这些资源的年生产总量约为XXXX吨，能开发利用的量至少XXX万吨。   （2）、粪肥原料价格低廉，产品品质优良    土左旗人少地广，土壤悬肥沃，因远离工业区，空气、土壤、灌溉水没有污染，养殖业规模大，且以规模化圈养为主，饲料营养丰富，品质高，使得本地的粪肥资源品质优良。又因为利用率很低。如果抓好加工运输等环节的质量把关，其产品几乎都能在全国的同类产品中遥遥领先。   （3）、市场需求量大，发展前景广阔    随着人们生活水平的提高，对自身的健康更加重视，环境的污染及各种农药化肥的滥用使人们对各种食品更加关注。有机、绿色食品因其种植及生产环境无污染而深受人们的喜爱，需求量是越来越大，而有机肥的市场需求量随着有机食品以及绿色食品种植规模量的增大而日益增大。特别是这几年东南亚及欧洲有机食品市场的崛起正是我们建立有机肥生产基地的大好时机。    目前，我国每年有机肥的出口量均在XXX万吨以上，国内需求量在XXX万吨以上；而且每年国际、国内需求量正以逐年XX%的速度递增。而有机肥原料主要来源于畜禽粪便，受养殖规模及养殖集约化程度的制约。而目前国内大规模的有机肥企业年生产量仅在X万吨左右，与发达国家年产XXX万吨的有机肥企业差距很大。很多有机肥企业受有生产地原料限制，规模难以扩大，跟不上市场需求的发展。我国有机肥市场前景非常广阔，发展空间很大。  （4）、交通方便，通信、电力保障    如前所述，土左旗是内蒙古区交通最为方便的区县之一，京包高速公路，呼包公路，京包铁路贯境而过。县城察素齐镇距省会呼和浩特市35km，距包头市90km，由水泥一、二级公路和高速公路相连，出境交通十分方便。县内公路里程达670km，其中，水泥路48km，柏油路90km，乡通车率100%，通公路村195个。全县通讯事业快速发展，程控电话、移动通信网络已覆盖城乡。土左旗电力充足，供电保证系数高，县城已用上天然气。                               三、技术可行性。    主要从项目实施的技术角度，合理设计技术方案，并进行比选和评价。各行业不同项目技术可行性的研究内容及深度差别很大。对于工业项目，可行性研究的技术论证应达到能够比较明确地提出设备清单的深度；对于各种非工业项目，技术方案的论证也应达到目前工程方案初步设计的深度，以便与国际惯例接轨。    （1）、著增产增收，每亩可增产15%-35%左右。    （2）、改善农产品品质，提高果品蔬菜的甜度、维生素等，果品蔬菜外观质量好。    （3）、改良培肥土壤，提高土壤生物活性，保肥、保水抗旱。    （4）、提高作物抗病虫害、抗寒、抗高温、抗倒伏的能力。    （5）、使作物早熟6-12天，提早上市。    （6）、提高化肥利用率20%，其肥效明显高于一般化肥和无机复合肥。     1、原材料：周边地区应有较充足的畜禽粪等有机固体废弃物（养鸡场、养猪场或其他牲畜养殖厂、农产品加工厂、糖厂有机废渣等）。    2、厂房和仓库：按投资规模定，如年产万吨的工厂：厂房仓库400平米、厂地3000平米（发酵场地2000平米、有棚场地1000平米）（可租用）。    3、流动资金根据原料供应情况可大可小。    4、投产期4-6个月，半年收回全部投资，当年盈利。     1、有机主原料：畜禽粪便、生活污泥、生活垃圾等固体废弃物占配方约50-80%;    2、无机主原料：尿素、磷铵、普钙、重钙、氯化钾、硫酸钾等占配方约10-30%;    3、中微量元素添加剂占配方约10%;    4、生物有机复混肥还需添加生物菌粉：5-10%;    5、根据需要还可能用的原料：草炭、油脚、粉煤灰等;    6、辅助能源：水、电、煤;     本项目具有灵活的产品方案。可以生产复混有机肥、纯有机肥二大系列产品。品种上针对不同作物，生产专用配方肥，如花卉专用肥、蔬菜专用肥、棉花专用肥、瓜果专用肥、水稻专用肥等。同时可开发生产水产渔肥、液体生物肥、拌种剂、营养土、叶面肥等。    本项目的产品生产标准：生物有机肥料系列产品,符合国家行业部颁标准NY 525-2002；有机-无机复混肥料系列，符合国家标准GB 18877-2002。     建设规模一般为年产3-25万吨。要综合考虑当地的资源、市场容量，市场覆盖半径。一般，小型新建厂以年产一万吨（1.5吨/小时）、二万吨（3吨/小时）、三万吨（4.5吨/小时）为宜，中型工厂在年产5-10万吨，大型工厂在年产10-30万吨。投资规模及产品方案设计需要根据以下条件制订：原料资源特点，当地土壤条件，当地种植结构与主要作物品种，工厂场地条件，生产的自动化程度（可以分为ABC三等级）等。     原料选配（动物粪便等）>干燥灭菌>配料混合>制粒>冷却筛选>计量封口>成品入库     成套设备主要由发酵系统、干燥系统、除臭除尘系统、粉碎系统、配料系统、混合系统、造粒系统和成品包装系统组成；(畜禽粪等无害化处理）发酵系统包括：进料输送机、生物除臭机、混合机、专有翻抛机、供氧系统及自动控制系统等组成。    项目建设期4-6个月左右，一年收回全部投资，当年盈利。年产5万吨有机肥料的工厂，每年可以获得销售收入6000万元以上（生态渔肥、高而夫球场草坪专用肥等品种的销售价格及利润可以高一倍以上），每年获得纯收入180万元。    本研究提供生物有机肥料建厂的全套技术与设备-包括生物有机肥料厂的原料选配，场地准备，工艺设计，设备选型，专用菌种的提供与扩繁技术，厂房设计，分析室设计建设，二次污染与尾气臭气处理设计建设，设备安装验收，肥料配方设计，肥料包装设计，联销计划，项目可行性报告（政府立项用用）及商业计划书（融资用）。全套工厂设计必须针对实际场地/当地可利用的原料/当地农业种植结构等条件进行工艺与产品配方设计，设计目标是：控制合理的投资，达到最小的生产成本与最好的产品质量。     1、提供工厂工艺设计，设备安装和调试全套服务。工厂工艺设计（生产设计、设备选型、产品配方设计）必须与生产场地、当地原料特点、应用作物、土壤与气候条件具有很好的一致性。    2、生物发酵工艺、塑钢有机生物发酵塔及配套设备；包括不同有机物料（畜禽粪、桔杆、生活垃圾、活性污泥、农副产品产品下脚料）的生物发酵设计。    3、提供功能性发酵除臭菌种、有益菌种及其扩繁技术。    4、肥料配方技术转让（针对当地土壤条件设计主导肥料产品的最优配方）。    5、提供技术操作人员与班组长培训，提供岗位设置与工厂管理制度。    6、提供产品的企业生产标准（可达到国标）及产品注册登记资料。    7、当地原料资源与应用作物的调查分析。     肥料品种上，主要针对肥料工厂方圆400公里范围内的农、林种植结构与市场需求进行科学的配方设计、生产专用配方肥，如：水果专用肥、花卉专用肥、蔬菜专用肥、桉树专用肥、瓜果专用肥、烟草专用肥、茶叶专用肥、水产专用肥等。产品系列有：1、经济作物类（烟草、茶叶、甘蔗、棉花、芦荟等）2、水果类（橙子、柑橘、脐橙、香蕉、龙眼、荔枝、苹果、葡萄、桃、梨、草莓等） 3、瓜果类（西瓜、哈密瓜、菜瓜等）4、蔬菜专用型（又分叶菜类、果菜类、根菜类、茎菜类）5、经济林木专用型（桉树等）6、绿化苗木专用型（乔木类、灌木类）7、草坪专用型（高而夫球场草坪专用肥、城市景观草坪专用肥）8、花卉专用型（观叶花卉类、观果花卉类、高档花卉类、盆景类）9、粮食作物类（水稻、玉米、小麦等）10、豆科作物类（大豆、花生等）11、水产专用肥（生态渔肥） (二)堆肥的基本原理及微生物学过程     1.基本原理好氧堆肥是在有氧条件下，好氧微生物通过自身的分解代谢和合成代谢过程，将一部分有机物分解氧化成简单的无机物，从中获得微生物新陈代谢所需要的能量，同时将一部分有机物转化合成新的细胞物质的过程(图94)。    堆肥的结果是废弃物中有机物向稳定化程度较高的腐殖质方向转化，腐殖质的形成十分复杂。    需要指出的是，腐殖质形成非常缓慢，在有限的堆肥时间内不可能形成大量腐殖质，但采用各种光谱分析发现，堆肥有机物结构芳构化程度明显有所提高。     2微生物学过程好氧堆肥的微生物学过程可大致分为如下3个阶段，每个阶段都有其独特的微生物类群。    (1)产热阶段。堆肥初期(通常在12d)，肥堆中嗜温性微生物利用可溶性和易降解性有机物作为营养和能量来源，迅速增殖，并释放出热能，使肥堆温度不断上升。此阶段温度在室温至50范围内，微生物以中温、需氧型为主，包括细菌、放线菌和真菌，通常是以一些无芽孢细菌和霉菌等为主。其中细菌主要利用水溶性单糖等，放线菌和真菌对于分解纤维素和半纤维素物质具有特殊的功能。    (2)高温阶段。当肥堆温度上升到50以上时，即进入高温阶段。通常从堆积发酵开始，只需3d时间肥堆温度便能迅速地升高到55，1周内堆温可达到最高值(最高温可达80)。此时，嗜温性微生物受到抑制，嗜热性微生物逐渐取而代之。除前一阶段残留的和新形成的可溶性有机物继续分解转化外，半纤维素、纤维素、蛋白质等复杂有机物也开始强烈分解。在50左右进行活动的主要是嗜热性真菌和放线菌；温度上升到60时，真菌几乎完全停止活动，仅有嗜热性放线菌和细菌活动；温度上升到70以上时，大多数嗜热性微生物已不适宜，微生物大量死亡或进入休眠状态。此时，产生的热量减少，堆温自动下降。当堆温降至70以下时，处于休眠状态的嗜热性微生物又重新活动，继续分解难分解的有机物，热量又增加，堆温就处于一个自然调节的、延续较久的高温期。高温对于堆肥的快速腐熟起到重要作用，在此阶段堆月巴内开始了腐殖质的形成过程，并开始出现能溶解于弱碱的黑色物质。C/N明显下降，肥堆高度随之降低。通过高温能有效杀灭有机废弃物中病原物。按我国高温堆肥卫生标准(GB795987)，要求堆肥最高温度达5055或55以上，持续57 d。 表27 列举了常见病原物致死的温度和时间。 病原物 温度 时间min 沙门氏伤寒菌 5560 30 沙门氏菌 55 60 志贺氏杆菌 55 60 内阿米巴溶组织的孢子 45 很短 绦虫 55 很短 螺旋状的毛线虫幼虫 55 很快 微球菌属化脓菌 50 10 链球菌属化脓菌 54 10 结核分枝杆菌 66 1520 蛔虫卵 50 60 埃希氏杆菌 55 60      (3)腐熟阶段。在高温阶段末期，只剩下部分较难分解的有机物和新形成的腐殖质，此时微生物活性下降，发热量减少，温度下降。此时嗜温性微生物再占优势，对残留较难分解的有机物作进一步分解，腐殖质不断增多且趋于稳定化，此时堆肥进入腐熟阶段。降温后，需氧量大量减少，肥堆空隙增大，氧扩散能力增强，此时只需自然通风。在强制通风堆肥中常见的后熟处理，即是将通气堆翻堆一次后，停止通气，让其腐熟。 (三)工艺流程    (1)搅拌(翻堆)条垛式发酵工艺。物料以垛状堆置，可以排列成多条平行的条垛，条垛的断面形状通常为三角形或梯形，一般条垛的宽度为46m，高1.52.0m，长度则视堆肥规模和场地条件而定。     对于湿度较高的有机物，如城市污泥、畜禽粪便等在堆置前必须与干燥的蓬松剂或调理剂混合，使其混合后堆料的含水率为5565。蓬松剂可采用各种农业秸秆、稻壳、木屑、树皮、甘蔗渣和干燥的回流堆肥产物等。通常在堆置后每47d可翻堆一次，3周后可停止翻堆，让其后熟。    对于垃圾堆肥，堆肥前必须进行前处理，主要是对垃圾分选，去除粗大的无机物，回收各种金属、玻璃、塑料等，提高物料中可堆肥物质的比例。在前处理中有时需要对垃圾进行破碎处理，调整垃圾的粒度，适宜的粒度范围是1260mm。破碎与筛分可使原料的表面积增大，便于微生物繁殖，提高发酵速度。垃圾堆肥通常不需要加调理剂和蓬松剂。只要水分含量适宜，有机物含量达20以上，通常便可以单独堆肥。    (2)强制通风式固定垛发酵工艺。该工艺与前者不同之处就在于物料在堆肥过程中不需要翻堆，氧气的供应是通过机械鼓风或抽风方式来提供，该工艺在污泥堆肥中应用非常普遍，其流程如图97所示。    具体做法为：将脱水污泥与蓬松剂混合，体积比可为1:1、1:2或1:3；在堆肥场地上铺设小木块或蓬松剂约20cm；在上述基础上，将污泥与蓬松剂的混合物堆成高，1.52m的垛；将垛的表面覆盖一层过筛后的堆肥产物(厚约20 cm)；将鼓风机或抽风机与通风管道连接，肥堆堆置2d后开始通风，通风频率可以采用肥堆温度或氧气反馈装置自动调节，例如，在温度低于45时，风机开始工作，提供氧气，促进微生物的活动；当温度处于4570时，风机停止工作；当温度高于70时，风机再度工作，以降低肥堆的温度。也可以通过定时器控制风机的工作，如可每隔3h通风1530min；若采用抽风方式，风机出来的气体通常先通过腐熟后的堆肥过滤脱臭，再排人大气；通常堆肥3周后，肥堆翻堆一次，并停止通风，让其后熟，若需要得到高度腐熟的堆肥，后熟时间最好为30d以上；堆腐后的物料通常需要干燥，可以采用自然露天晾干的方法，也可以重新将鼓风机开启，保持大风量来驱逐水分；若堆肥中的蓬松剂如小木块需要循环利用，还必须对堆肥进行筛分；在堆肥过程中注意监测肥堆的水分状况，如果太干，要在眼堆上浇水，或结合翻堆时加水。    (3)发酵仓式城市垃圾堆肥法。现代化的城市垃圾堆肥法通常由预处理(包括分选、破碎、含水率和C/N的调整等)、一次发酵(也称主发酵，指从发酵初期开始，经中温、高温然后到达温度开始下降的整个过程，一般为1012 d)、二次发酵(也称后发酵，指堆肥经过高温阶段，温度开始下降直至温度稳定3540，达到腐熟的阶段，一般需34周)、后处理(包括去除杂质和进行必要的破碎处理)、脱臭及贮存等工序组成。主发酵一般在发酵仓内(如多层立式发酵塔、筒仓式发酵仓或卧式发酵滚筒等)进行，时间通常控制在412d不等。通过一次发酵后的出料进入后发酵室，后发酵可以在专设的仓内进行，但通常把物料堆积到12m高度，进行敞开式后发酵，此时要有防止雨水的设施。为提高后发酵效率，有时仍需要进行翻堆或通风。后发酵时间的长短，决定于堆肥的使用情况。后发酵时间通常控制在 2030d之间。 (四)参数的调控    1有机质的含量有机质含量高低影响堆料温度和通风供氧。有机质含量过低，分解产生的热量不足以促进和维持堆肥中嗜热性细菌的增殖，肥堆难于达到高温阶段，影响堆肥的卫生无害化效果。而且，由于有机质含量低，将影响堆肥产品的肥效和使用价值。有机质含量过高，则需要大量供氧，这会给通风供氧造成实际困难，有可能因供氧不足，造成部分嫌气条件。适宜的有机物含量为2080。    2通风量与通风频率通风供氧是好氧堆肥化生产的基本条件之一，前期应以好气为主，利于矿质化过程；后期应停止供氧，利用腐殖化过程，减少有机质和已，形成腐殖质的消耗和氮素损失。通风量主要决定于堆肥原料有机物含量、挥发度、可降解系数等。通风除了供氧以外，还可以起调节堆温和干燥堆料的作用。过小的通风量不足以提供给微生物充足的氧气，影响堆肥温度的升高，过大的通风量则有可能使肥堆的热量散失，影响堆肥无害化程度。通常强制通风可取的经验数据为每分钟0.050.2m3·m-3堆料。    3水分水分是否合适直接影响堆肥发酵速度和腐熟程度。对污泥堆肥而言，堆料合适的水分含量为5565。在实际操作中，简便的测定方法为：以手紧握物料能成团，有水迹出现，但水不滴出为宜。垃圾堆肥最合适的水分为55。    4CN在堆肥化中，有机C主要作为微生物的能源物质，大部分有机C在微生物代谢过程中氧化分解变成CO，而挥发，部分C则构成微生物自身的细胞物质。氮主要消耗在原生质合成之中，就微生物对营养的需要而言，最合适的CN在 430之间。当有机物C/N在10左右时，有机物被微生物分解速度最大。随着C/N增加，堆肥时间相对延长。据文献报道，当原料的C/N为20、3050及78时，其对应所需的堆肥时间分别为9、12 d、1019d及21d，但当CN大于80:1时，堆肥就难于进行。    各堆肥原料的C/N通常为：锯末屑300l 000、秸秆70100、垃圾5080、人粪610、牛粪826、猪粪715、鸡粪510、下水污泥815为宜。    堆腐后C/N将明显下降，通常在1020:1，这种CN的腐熟堆肥，农业利用肥效较好。若成品堆肥的C/N过高，农业利用时就可能造成微生物和植物争夺氮素养分，使农作物可利用氮减少，影响农作物的生长发育。    5pH值微生物可在较大的pH值范围内繁殖，合适的pH值为68。固体废弃物堆肥时通常不需要调整pH值。但pH值过高或过低的堆料则需要先在露天堆积一定时间或掺人其他堆肥或物料以降低或增加pH值。 (五)堆肥腐熟度的评判与质量控制    堆肥的腐熟度是指堆肥的稳定化程度，它是评价堆肥质量的最重要参数之一。由于堆肥原料和所采用的工艺不同，堆肥过程中一些物理、化学和生物参数的变化趋势虽有某些相同之处，但变化的绝对或相对数值常务有区别。因此，堆肥腐熟度的评价很难用单个指标来衡量，往往需要各种指标进行综合评价与判断。这些指标包括外观变化、温度等工艺参数的变化、化学参数、生物学参数以及光谱学变化特征等，常用的主要为前4类。    1外观变化直观定性判断标准是堆肥不再进行激烈的分解，成品温度较低；外观呈茶褐色或黑色；结构疏松；没有恶臭。    2工艺参数作为判断标准    (1)堆温的变化。对于无发酵仓式堆肥，堆温的变化有良好的指示功能。通常肥堆经过了高温阶段后，温度将逐渐下降。当堆肥达到腐熟时，堆温将低于40。但对于发酵仓式堆肥，堆温的指示功能不如无发酵仓式堆肥。因为密封仓保温性好，堆层容积大，在堆肥实际上已稳定化时的温度仍可能较高。    (2)耗氧速率。耗氧速率是指单位时间内氧在气体中体积百分浓度减少值，可用0.02 O2min表示。在堆肥过程中氧的消耗或CO2的产生速率标志了有机物分解的程度和堆肥反应的进行程度。由于耗氧速率数据测定受原料成分的影响较小，只要在堆层中氧供应充分，耗氧速率的数据就比较稳定可靠。从堆积至腐熟过程中，耗氧速率曲线表明其变化由低至高再下降，然后趋于稳定，当堆肥稳定时，相对耗氧速率基本稳定在0.02 O2min左右。     3化学指标    (1)有机质和挥发性固体含量的变化。随着堆肥的进行，堆肥有机质和挥发性固体含量呈持续下降的趋势，最后达到基本稳定。达到腐熟时，可下降1530。然而这种变化趋势受原料来源的影响很大。仅用其来衡量堆肥是否腐熟，还不充分。    (2)氮、C/N及无机氮形态的变化。在堆肥过程中部分有机碳将被氧化成CO2挥发损失，肥堆质量减少。由于氮的损失(主要是在有机氮的氨化阶段，少量的氨氮会挥发损失)远低于有机碳的损失，因此，堆肥腐熟后，堆肥中全氮含量有上升的趋势，而C/N持续下降，直至稳定。一些研究指出，当堆料的C/N从2535:1下降至20:1以下时，肥堆将达到稳定    堆肥过程中无机氮形态将会发生明显的变化。氨态氮在很短的时间内迅速增高，随后大幅度下降，而硝酸盐则从开始起持续升高。同样，上述指标由于受原料来源和工艺条件的影响较大，不能作为评价堆肥腐熟度的惟一指标。    (3)水溶性有机碳及水溶性有机碳与有机氮之比。在堆肥过程中，堆肥水浸提液中水溶性有机碳的变化比堆料固体有机碳的变化要明显得多。研究发现，当堆肥腐熟时，水溶性有机碳可下降50以上。浸提液中有机氮也有类似的规律，但降幅远没有水溶性有机碳大。近年来发现，水溶性有机碳与水溶性有机氮的比值是堆肥腐熟的良好化学指标，该值为56时表明堆肥已经腐熟