動、植物性固體廢棄物做成肥料的處理方式簡述
植物性固體廢棄物除了豆類種子(如豆渣)之外的材料,如爛菜葉、水果皮、枯枝敗葉,其中的氮、磷、鉀含量通常不高,但來自於畜牧養殖場的動物性廢棄物,其中的氮、磷、鉀含量通常較高,所以在有些處理植物性廢棄物的方式中會另外添加動物性廢棄物,如雞糞,但要注意來源,是否含有機農法不允許的成份,如抗生素,所以找有機養雞場的雞糞較可靠。豆渣因為氮含量高,性質偏動物性廢棄物。人的糞便不易收集保存,又可能帶人的病菌或寄生蟲,故不建議施用於農作物。植物性廢棄物的主要成份是纖維素,施於土壤中蚯蚓不喜歡吃,微生物也很難分解它,所以可留在土壤中較長時間,有鬆土的功能。有機農法中所說的土壤中的有機(碳)質或固碳量,主要是指纖維素。
植物性固體廢棄物做成肥料的處理方式有如下數種:
1.直接掩埋,相當於綠肥,藉土壤中的蚯蚓攝食消化或微生物分解成植物可吸收的小分子肥料物質。在我的家庭業餘小規模有機農法中會補充無不良添加物的乾鴿糞,其量比植物性廢棄物少很多,原因如下堆肥的說明。有些人知道植物性固體廢棄物可做為肥料,施用方法卻是丟棄在土壤表面,這是錯誤的做法,因為土壤中的蚯蚓為避免乾死,不會到土壤表面食用廢棄物。在土壤表面的廢棄物會被微生物分解而腐爛發臭,並且會招來蝸牛、馬陸、螞蟻、蚊蟲、蒼蠅、蟑螂、老鼠等無益甚至有害的動物攝食繁殖,造成環境衛生的問題。家庭產生做為肥料的植物性廢棄物宜為「生廚餘」,「熟廚餘」(即剩菜,包括動物性的)因為可能含有多量的調味料,如油、鹽、味精等,不宜做為肥料,丟入廚餘桶送人餵豬即可。蛋殼是動物性固體廢棄物,可掩埋處理,但其成份主要是碳酸鈣,幾無養份。碳酸鈣在土壤中可按被動方式中和土壤的酸性,蛋殼先處理成碎屑粉末再掩埋,中和效果較顯著。土壤的酸性來自於酸雨、酸性澆灌水、或掩埋物產生酸性物質。
2.堆肥:這是常見的處理方式,有專業的廠商在做。為了在堆肥中達到較快速分解原料所需的高溫,通常堆積處理量很大,原料總量數十到數百公噸,堆積厚度1~1.5公尺,單一農場的原料量恐不夠,所以農場或家庭自行做堆肥只是象徵性。堆肥是利用自然產生或另行添加的微生物分解原料成為植物可吸收的小分子物質,處理方式採固態、厭氧,純植物性廢棄物經此方式處理後會偏酸性,但纖維素變酸較慢,也較不酸;可是糖類、澱粉變酸較快,也較酸。為了中和植物性廢棄物在堆肥中產生的酸性,並補充較多的氮、磷、鉀,會在植物性廢棄物原料中添加動物性廢棄物,因為純動物性廢棄物經固態、厭氧分解後會偏鹼性,變鹼較快,也較鹼,所以添加量不大。有一說法是堆肥原料中的C/N(碳氮比)在約20:1較佳,碳相當於植物性廢棄物,氮相當於動物性廢棄物,所以植物性廢棄物的用量比動物性廢棄物的用量大很多。但最佳碳氮比要換算成爛菜葉、水果皮、枯枝敗葉對雞糞的重量比是多少卻很難算,我在家庭業餘小規模有機農法中會用植物性廢棄物粗體積/動物性廢棄物粗體積(我用乾鴿糞)≈5:1~2:1估計。堆肥除了因為原料多,需大場地,另外還有一些問題,如在固態、厭氧的分解過程中會產生臭的微生物代謝中間產物,所以堆肥場地不能在人口稠密的都會區,需在郊外、山上,該處大規模土地的地價也較便宜。另一問題是微生物分解原料的速度還不夠快,所以堆肥需長時間才能熟成,通常需3~6個月。再一問題是堆肥產品是固體,無法施用在農作物正在成長中的菜園,否則會壓壞菜苗,需待收成後下一期栽種前的整地時才補肥。
3.小規模的家庭業餘有機農法中有一法是將植物性廢棄物(有時會添加糖蜜等物質)泡水腐化成液態肥,俗稱雜草液肥或環保酵素,可在農作物成長期中澆灌植物。此法是利用微生物在液態、厭氧的環境中分解原料,會產生臭味,處理時間也長,也可能產生酸性,所以需稀釋後再使用。因為只用植物性廢棄物原料,所以液態肥產品中的氮、磷、鉀含量不高,並且殘渣(主要成份是纖維素)通常丟棄,未加入土壤中鬆土。
4.以植物性廢棄物餵養蚯蚓,蚯蚓的排泄物即肥料,俗稱蚓糞肥。蚯蚓消化原料的速度比微生物分解快多了,而且本無厭氧產生臭味的問題,但原料中常有蚯蚓也不喜歡吃的物質,如纖維素,仍需靠微生物分解,所以在固態、厭氧的環境下稍有異味。此法需添加土壤分散植物性廢棄物原料,以免原料如堆肥般堆積產生高溫傷害蚯蚓,也避免產生惡臭。此法的產品為固體,所以施用方式如同堆肥。我的家庭業餘小規模有機農法採用此法施固體肥,但會參考堆肥的動、植物性廢棄物原料的比例,並採直接掩埋在土壤中餵蚯蚓,所以是1、2、4法的綜合運用。我的做法不會產生臭味,亦不招來無益或有害的動物,詳細做法內容在課程中說明。我也會施用液體肥,會參考3法,方式另行說明。
5.我設計一套動、植物廢棄物液態好氧分解槽,構造簡單,價格應低廉。原料可為單一或混合的,固體原料經粉碎(如用果汁機)或研磨(如用磨豆漿機)液化為「果菜汁」後,在槽中用微生物分解成液態肥,可立即以灌溉的方式施用於農田。因為是好氧分解,速度非常快,堆肥需數月處理,槽中僅需數日,所以可立即處理大量的原料,並且不產生臭味,代價是需用電帶動抽水機和打氣機。設備的規模按原料量可大可小。詳細內容另行說明。
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