粒狀堆肥製作(文/林財旺)

本省主要畜禽糞及農產廢棄物,製成堆肥估算年產量約5,170,000噸(林及簡,1995)數量龐大,有待開發更多的利用途徑,目前在大面積使用時採用撒播機施肥,小面積則採用袋裝(30kg)人工施肥,而堆肥製粒有衛生、美觀、肥效長、方便等之優點,希能推廣至家庭用如庭院、盆栽花木等並增加商品價值,本所已建造完成小型堆肥場作為農民示範,其製造流程、機械性能、成品之成分及特性等資料,提供農民堆肥製粒之參考。

一、粒狀堆肥之製造流程

粉狀堆肥成型為粒狀堆肥,其製造流程如下

1. 前篩:為篩除堆肥中之異物如石、鐵、塑膠等,原料經振盪篩選機篩過,可得較純質之堆肥。
2. 進料:由皮帶及螺旋機輸送入料。
3. 清理豬毛:堆肥原料尚存有豬毛未分解,以迴轉式清理機,清除豬毛。
4. 粉碎:經過清理機之原料,需打碎成細小顆粒,以打碎機打碎。
5. 製粒:經過打碎後之堆肥原料,經製粒機製成粒狀(pellet)。
6. 乾燥:製粒成型之粒狀堆肥,如含水率較多時,容易發霉腐敗、變型、破裂、需經柴油烘乾機降低含水率,確保品質。
7. 裝袋利用:分裝有30公斤及2.0公斤之袋裝堆肥。

二、粒狀堆肥製作

(一)粒狀堆肥之形狀及產能

發酵結束之豬糞堆肥,經20馬力之製粒機製成粒狀堆肥(pellet compost),其形狀為小粒圓桶形,直徑4.0mm,長度4-16mm,平均為10mm,總體密度為3.3g/cm3,比一般土壤約多一倍,而其生產量經測試27小時為5,500公斤,平均每一小時204公斤。

(二)堆肥不同含水率製粒性狀

調查不同粉狀堆肥製粒性狀,先測定其含水率後經製粒機製粒,對製程中機械運轉,製粒成型等性狀加以調查,製粒前水分分別有22.6%,25.5%,33.9%,38.7%等四種不同含水率,其製粒成型狀況良好,唯含水率38.7%在製粒設備如管路、儲存槽等有黏料附著及加橋現象、製作不順暢等等之缺點,如表1,因此建議製粒之堆肥原料含水率需控制在38%以下為佳。

表1.堆肥不同含水率製粒成型性

製粒前含水率(%) 成型性 管路阻塞性
22.6 良好
25.5 良好
33.9 良好
38.7 良好 有管路、貯桶粘料及架橋現象

(三)堆肥製粒前後成分分析

粉狀堆肥經製粒機製粒後之成分為pH6.8,有機質67.5%,全氮3.7%,磷酐3.7%,氧化鉀0.6%與製粒前比較,除水分外因擠壓磨擦熱稍有減少外,其他氮、磷、鉀均沒有減少的跡象,如表2,由此可見原料堆肥經螺旋擠壓成型之粒狀堆肥(pellet compost)肥料成分無損失之缺點。

表2.豬糞堆肥製粒前後主要肥料成分分析

pH

水分 有機質 全氮 磷酐 氧化鉀
 %
製粒前 6.8(100) 25.4(100) 66.7(100) 3.5(100) 3.3(100) 0.6(100)
製粒後 6.8(100) 24.7(97.3) 67.5(101.2) 3.7(103.5) 3.8(115.2) 0.6(100)

*( )內數據以製粒前100%為基準之相對百分比

三、堆肥發霉現象調查

堆肥發酵作用係藉細菌、絲狀菌、放線菌等微生物分解有機質呈穩定性堆肥,但成品的堆肥如果產生發霉(白霉),除有不良之外貌形狀外,購用農家多不接受或折價出售。因此如何防止發霉現象的發生,經進行試驗,採用乾燥機乾燥法,針對烘乾後不同含水率進行觀察,經觀察粒狀堆肥貯存30天之發霉情形如表3,其結果含水率10.1,11.8,13.9,及15.2%時完全沒有發霉現象,但17.5及19.7%在第10天,堆肥表面全部發霉。由此觀察粒狀堆肥之含水率17.5%以上貯存在10天即有發霉現象,而15.2%以下貯存30天沒有發霉,因此建議堆肥裝袋打包至出售施用日以不超過10天外觀較佳。唯如長期貯存必需烘乾降低其含水率至15%以下為宜。

表3.粒狀堆肥發霉情形觀察

烘乾後含水率 全面發霉天數 觀察30天發霉與否
(%) (日)  
10. (-) (-)
11.8 (-) (-)
13.9 (-) (-)
15.2 (-) (-)
17.5 10 (+)
19.7 12 (+)
22.6 10 (+)

*(-)表示無發霉     (+)表示有發霉

四、結語

發酵完成之粉狀堆肥可製成粒狀堆肥,初步結果:

1. 粉狀堆肥可製成圓筒形小粒,直徑4.0mm,長度10.0mm,總體密度3.3g/cm3,外形美觀、無臭。在本所建造小型製粒機,使用20Hp,每小時之產量為204kg。
2. 粉狀堆肥之含水率自22.6-38.7%可直接經製粒機製成粒狀堆肥,不需另外添加黏著劑,但38.7%以上,對製程中管路、貯桶有粘著及架橋之缺點,含水率不宜超過38%,避免發生故障。
3. 堆肥製粒後,成分中有機質、氮、磷、鉀等均無損失之跡象。
4. 粒狀堆肥保存時,有發霉現象,為防止發霉,可採用柴油熱空氣傳導乾燥機乾燥,降低含水率至15%以下。
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