堆肥

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堆肥就是模仿大自然的循環,將本來稱為垃圾而又能被生物降解的有機物(如落葉、枯草、動物的屍體和排泄物等)堆放在一起,提供一個合適的環境,讓各類動物及微生物以較高的速度把它們分解。過程中,被分解的有機物質會釋放出熱量、二氧化碳。最後轉化為深啡色、帶泥土氣味並含有高養分的腐殖質,稱為「堆肥」。

把有機垃圾循環利用,減少浪費

香港每日生產的固體廢物數以公噸計,根據環境保護署的資料,在2001年,香港人每日就生產了16,800公噸的固體廢物,相當於26萬位市民的體重總和。這些廢物當中包括都市固體廢物、拆建廢物、化學廢物及禽畜廢物。這些廢物主要會以堆埋處理,故此預計於1015年內香港的堆填區將會飽和。棄置於堆填區內的廢物中,有部份屬於有機物,如廚餘、落葉、淤泥、糞便和廢紙等。它們被埋在堆填區內,不但佔用珍貴的土地,而且由於缺乏氧氣,分解十分困難,分解過程亦會產生巿害氣體甲烷(沼氣),及可能滲漏污水,引致環境問題。

另一種通常用來處理固體廢物的方法──焚化,更不適用於有機垃圾。這種方法不但價錢昂貴,而且由於有機物多數含水量高而令燃燒效果不理想,效率低,更會製造較多廢氣和毒性極高的有機污染物,要用更多的資源去處理淨除。

如果拿這些固體廢物去堆肥,使它成為有用的土壤改良劑,不但可以資源再用,而且堆肥後廢物的體積亦會大幅下降,大大節省於處理、存放及運輸上的成本。

堆肥是一種天然的土壤改良劑

若將堆肥與泥土混合,它可改良泥土的結構,調較泥土的酸鹼度,又能把原本鬆散的沙質結構變得緊密,改善保水力、疏氣性、排水力和保肥力等等,亦能提供均衡的基本養份予植物,是一種上佳的土壤改良劑。

在校內或社區內進行堆肥,提高同學及街坊的環保意識

不少環境教育及公民教育均涉及「循環再造」,堆肥不但切合此題目,更可讓參與者宜接體驗,並從另一角度去探討廢物處理這棘手的問題。

堆肥的生物群落

堆肥過程牽涉到一大群生物把有機物分解。細菌是堆肥內最細小但最大量的生物。在肥堆內,約有80-90﹪的微生物都是細菌,把有機物分解成較簡單的形式讓其他微生物繼續工作。其他生物,如真菌,會分泌酵素來分解有機物,然後吸取當中的養份,這種分解形式可稱為化學分解。

肥堆內的無脊椎動物(如蚯蚓、蝸牛、千足、蜈蚣等)的貢獻可稱作物理分解。它們透過咀嚼、吸食、排泄等活動將物料弄碎,增加物料的表面積予微生物工作。同時又會鑽鬆物料,讓更多空氣可以進入肥堆中間。它們死後會留下殘骸,提供原料給微生物分解。

有氧堆肥的溫度變化

在堆肥過程中,微生物分解有機物後,會放出熱能、二氧化碳及水,然後轉變至一較穩定的狀態,成為最終產物──堆肥。其間的溫度變化,是堆肥腐熟程度的指標。

整個過程所需的時間及所能達至的溫度,視乎各種條件是否能配合,在最理想的環境下,會出現以下三個階段:

第一階段:中溫期

物料剛開始被分解的階段。中溫細菌會分解易溶於水及易於降解的物質,快速產生熱能,令堆肥的溫度迅速上升。此階段溫度約介乎25-45℃之間。

第二階段:高溫期

當溫度超過50℃時,中溫細菌會逐漸被高溫細菌取代。它們部分可在高溫至70℃的環境下工作,但當溫度超過65℃後,太高溫會把部分微生物殺死,限制了堆肥的速度。故最好能翻動堆肥,引入空氣,這樣可將外圍較冷的物料翻到中間,並將中間較熱的搬到外圍,以保持溫度在50-60℃左右。但若相反,如果肥堆升溫有困難,則要考慮各種保溫方法,特別是體積較細(小於1立方米)的肥堆,可在外圍加麻包袋之類。當溫度進入55℃或以上時,大部分的病原體均會被消滅。

在高溫期內,蛋白質、脂肪、複雜的碳水化合物如纖維素等高能量物質的分解會加速,當肥堆中間的物料逐漸被分解後,細菌工作的速度便會慢下來。故此翻動肥堆亦可提供更多氧氣,及將外圍分解較慢的新鮮原料翻到中間,讓微生物可以繼續工作。

到再沒有足夠的新鮮物料供應給高溫細菌消耗時,肥堆的溫度便會慢慢降下來,然後再由中溫細菌及其他生物接棒繼續餘下的分解工作。

第三階段:冷卻期 / 成熟期

當沒有足夠的新鮮物料供細菌消耗時,堆肥的溫度便會慢慢降下來,當溫度降至45℃或以下時,中溫細菌及其他生物可在堆肥內生存,繼續工作。隨著分解工作逐步完成,溫度會繼續下降,直至一個穩定的水平,進入腐熟狀態。此時的堆肥會散發出一股泥土氣味,顏色呈深啡色,可與泥土混合,能提供養分予植物。這階段愈長愈能得到較腐熟的產物,一般最好待三至四星期後才使用。

影響堆肥過程的重要因素

  1. 物料的碳氮比(CN Ratio
  2. 微生物是堆肥過程的重要分解者,它會降解有機物中的碳素作為能量來源以維持代謝作用,產生熱量及二氧化碳;同時亦會分解有機物當中的氮素來合成蛋白質,供其生長和繁殖之用。

    要讓微生物最有效地工作,最重要的不單是供應大量有機物,而且要提供有適當碳氮比的有機物。否則,若氮太少,微生物的生長繁殖速度會減低,所製造的熱量亦會減少,堆肥速度亦因而減慢;相反若碳太少,微生物因缺乏碳來生產能量,引致有機物質末能完全被分解,而多餘的氮更會轉化成氨,流失於空氣中,產生異味,同時使堆肥產物趨向鹼性,損害堆肥中的部分微生物。最適合堆肥微生物的碳氮比,大約是20-30:1。在堆肥的過程中,碳素會以二氧化碳的形式離開肥堆,而令碳含量下降。故此,腐熟的堆肥通常的碳氮比只有10:1左右。

  3. 空氣
  4. 在活躍的有氧堆肥內,主要工作的是好氧細菌,它們需要充足的氧氣來進行呼吸作用,產生熱量,進行代謝和繁殖。定期翻動肥堆,可令更多空氣可走進肥堆中間。在缺氧的環境下(如水分太多),好氧細菌便會逐漸死亡,取而代之的是厭氧細菌。厭氧細菌分解有機物的速度較慢,而且會產生硫化氫(臭蛋味)等有臭味氣體。

  5. 水份
  6. 肥堆不可以太乾,否則不適宜微生物活動,亦不可以太濕,因會造成缺氧,令分解緩慢及產生惡臭。肥堆要保持濕潤,就像扭乾了的海棉一樣。

  7. 溫度
  8. 適當的堆肥溫度,不但可加快微生物的代謝速度,更能有效分解有機物及殺死病原體。夏季高溫時,肥堆較容易達至理想的溫度指標(即50-60℃左右),但在冬季時則較困難。因此冬天時堆肥所需的時間會較長。

  9. 物料的表面積
  10. 物料越細,它表面面積的總和便越大,能夠接觸的空氣與微生物便會越多,分解速度因而亦越快。但要留意如果將物料切割得太細碎的話,物料碎塊中間的空隙便會減少,導致肥堆過於結實,令透氣性下降,促使缺氧。最好能將物料切割成大約5厘米長。

  11. 體積
  12. 肥堆的體積越大,越容易保溫。但若過大,物料會因太重而壓實,氧氣難以進入肥堆的中間部分,造成缺氧環境,而且難以翻動。若過小,則因散熱太快而不能保持理想溫度,減低分解效率及未能殺死病原體。最佳的肥堆大小為1x1x1米的立方體。

  13. 微生物

原料及泥土裡應有大量的微生物作為分解者。

肥堆選址

所有有機物最終都會分解,分別只是時間。要一個肥堆可以較快速地分解至熟腐狀態,我們需要提供一個合適的環境去讓適當比例的物料在其中堆漚。通風、有蔭蔽、有蓋頂、有工作空間的地方較適合。

   
通風、有蔭蔽、有蓋頂、有工作空間的地方較適合作堆肥。

 

 

建造堆肥箱

堆肥箱種類繁多,一般而言,通風程度、體積、衛生和耐用程度都是重要的考慮因素。常用的有鐵絲圍網、木箱和有蓋膠桶等三類設計,但各學校可按各自需要自行設計適合的堆肥箱來。

選取物料

但有些物料會比其他的較難處理,故應小心選擇,最低限度,在開始時,先選用較易處理的物料。

(1) 適合堆肥物料

在校園和社區園圃附近環境,可選取的物料一般包括:含氮較高的菜莢、果皮、水果心和雞蛋殼;含碳較高的報紙、草碎、樹葉和紙碎。其他可供堆肥的物料例如:木碎、茶葉渣、樹枝、咖啡渣、果仁殼、未結種子的雜草等。

(2) 不適合堆肥物料

所有非有機物如塑膠、金屬、玻璃、人造纖維等,全不作考慮。

(3) 容易引起麻煩的物料

油脂、肉碎、骨頭、小食部的食物渣滓和奶類食品等,容易滋生病菌,且會不斷發出惡臭,還會吸引貓狗老鼠等來覓食。結了種子的野草會把種子留在肥堆內,藉使用堆肥而得以散播。有病蟲害的植物,會有機會因留在肥堆外圍較低溫處,病菌得以生存下來,然後藉堆肥把病菌傳播。太細碎或容易擠壓的物料,如一大疊報紙或草碎,會降低肥堆的透氣性,亦應減少使用,或應分散使用。松針帶酸性,含大量油脂的物料,會影響細菌的分解工作,故都不宜多用。

計算物料的碳氮比

物料的碳氮比直接影響堆肥情況的因素,理想的比例為20-30:1。一般收集的物料以菜葉為主,因其氮含量較高(碳氮比為12:1),故需要加入一些碳含量較高的物料如木糠、紙碎等。如用2份菜莢與1份乾樹葉混合,或用30份菜莢與1份木糠混合。以下是一些有機物質的碳氮比:

 堆肥的物料

碳氮比

木糠

400-5001

紙張、報紙

1701

樹皮

1251

枯草

801

松針

661

粟米穗軸、乾樹葉

601

樹葉(新鮮)

401

水果皮及果心

351

豆莢

301

紅蘿蔔

271

野草

251

草木灰

231

草碎、咖啡渣

201

海藻

191

洋蔥和辣椒

151

菜莢、蕃茄

121

計算碳氮比的例子

如用2份菜莢與1份乾樹葉混合,混合物的碳氮比為:

12+12+60/1+1+1=84/3=28/1 (介乎20-30:1,屬於合適的碳氮比)

開始堆肥

將適當碳氮比的不同物料收集好,切碎或撕碎至約5厘米長。可將不同物料一層一層的放入堆肥箱內,或者先將所有不同物料充分混合,然後才放入箱內。想每層的厚度較均勻,可先將物料擴散鋪開至箱邊,然後才放入中間部份。為確保有適量的水份,可用手輕隍垣ヾ}必須是混合後的物料﹚,在界乎有水滴出與無水滴出之間,就像扭乾了的海棉一樣,即表示已達到理想濕度。最頂一層都應該是一層約5厘米厚的泥土、一塊厚布或一張膠紙,以保溫並減少水份散失。與物料接觸時,可戴上膠手套和口罩,以減少細菌感染。

當放入原料後,肥堆應該在數天內開始升溫。這時便須要將堆肥翻動,以便將外圍的原料翻到中間較熱的部份,亦將中間翻到外圍,讓整個肥堆的熟腐較均勻。如有兩個或以上的堆肥箱,可將物料由一個箱翻至另一個箱。或者可以將物料全部拉出堆肥箱外,然後再將之重新放入箱內。盡量每1-2星期把肥堆翻動一次,以確保有足夠的氧氣使堆肥完全腐熟。多數人對堆肥中的微生物,不會產生過敏反應。但一些容易產生過敏反應的,免疫系統較弱的,及患有哮喘病或其他氣管病的人,可避免翻動堆肥,或可採取措施減少與堆肥直接接觸。

如何分辨堆肥可否使用?

若堆肥並未腐熟便加入泥土中使用,堆肥中仍然進行氧化作用時,大量熱能的產生會破壞作物的根部及影響作物的健康。故我們應先分辨堆肥的腐熟程度是否足夠再決定使用與否。當堆肥己經腐熟可以使用時,堆肥的體積會隨著時間而下降,原本1米高的肥堆,會剩下只有三分之一甚至更低,而當初的物料,會變得不能辨認、深啡色、細碎的、像泥土一樣、且帶有泥土氣味的樣子,表示堆肥已達腐熟的程度。

其他堆肥方法

(1) 缺氧堆肥

將所有原料加水密封於一容器內(可選擇用有蓋黑色膠桶),將該容器置於陽光下,間中搖勻,數月至一年後可供使用。

   
自製花生麩水是缺氧堆肥的一種。

(2) 枯葉堆肥

把收集的枯葉放入鐵絲圍網內,加水弄濕。枯葉堆肥的養份雖然不高,但郤是很好的土壤改良劑。

   
枯葉堆肥的養份雖然不高,但郤是很好的土壤改良劑。

肥堆的使用

(1) 融合於泥土中

可與表面15厘米的泥土充分混合,或與盆栽中的泥土完全混合,讓養份慢慢地釋出於泥土中,改善泥土。

(2) 鋪在泥面作護根

堆肥有良好的保水能力。先將泥土充份淋水,然後可將5-10厘米厚的堆肥舖在泥面,以減低表土的水分散失,保護植株的根部。

(3) 製液肥

把約500克堆肥放於布袋內,縛好袋口並浸於水中,一兩天後,水變成茶色,成為堆肥液。若堆肥液濃度太高,可先將堆肥液稀釋才使用,以免燒傷植物。

   
蚯蚓把有機物吃掉,消化後排出體外,整個過程多次重覆,最後把有機物變作有用的肥料。

蚯蚓堆肥

蚯蚓堆肥主要是利用蚯蚓對有機物的消化能力,把有機物吃掉,消化後排出體外,變成更細小簡單的物質,然後又把這些排泄物再吃掉,整個過程多次重覆,最後把有機物變作有用的肥料。

材料︰

(1) 木箱/膠桶一個(大小視飼養數量而定,由飯盒般大到垃圾桶都可以)

(2) 碎石一堆(以夠放滿箱/桶底為合)

(3) 紗網一塊(平放在碎石層上,避免蚯蚓和泥土掉落)

(4) 泥土一堆(是蚯蚓生活的空間;蚯蚓多,泥土要多些;蚯蚓少,泥土可少些)

(5) 蚯蚓最少兩條(蚯蚓雌雄同體,異體受精)

(6) 厚紙板/報紙/蓋一件(用來遮光、減少水份散失)

(7) 噴水壺一個(以保持泥土濕潤)

製法︰

  1. 將碎石放入木箱/膠桶內(如有需要,可在箱底或桶底加兩個孔,以便疏水)。
  2. 覆上紗網,放入泥土及蚯蚓。
  3. 放入少量食物在泥面,觀察蚯蚓的食量。
  4. 最初,蚯蚓可能還在適應新環境,不大進食,但約一星期後,當蚯蚓適應了新環境,便會大量進食,並進行繁殖,到時記緊要給牠們添食物及保持環境濕潤。
  5. 3-4個月後,可開始採收。先將蓋揭開一會,讓蚯蚓都躲到泥土下層去,屆時便可將上層的泥土連蚓糞土取去作肥料用。

備註︰

  1. 如果你的蚯蚓是由外地引入的,牠可能生長較快,飼養較易,但千萬別把牠放到土地上或大自然去,因為我們仍未清楚牠會對本地的蚯蚓引起那種影響,為了避免薇甘菊一類問題重演,還是小心為上。
  2. 如果你遇上任何技術困難,可電郵去Earthworm Bulletin Board Service (earthworm@julian.uwo.ca) 查問,他們有40位來自不同國家的蚯蚓專家回答你的問題。
  3. 蚯蚓是天然的翻土機,據Rodale Institute估計,如果每畝土壤有100萬條蚯蚓生活在其中,就相當於有3位園丁每日輪流在這一塊田上工作8小時。

廚餘堆肥

本港每日約有3,000公噸的食物殘渣,由食肆食物工場和家居等產生出來。其中家居廚餘包含果皮、菜葉與殘羹,為家庭垃圾中必有部分,它容易腐爛、發臭且會滲水,造成垃圾清運上的困擾。如果將廚餘經堆肥方式變成有機肥,再讓它回歸大地,便是完成有機物質循環及垃圾減量的最佳方法。

垃圾桶覆土法

  1. 取一個50公升(或更大)的有蓋垃圾桶,切去底座,選一處陰涼的地方,將桶埋入泥中約5-10公分深,邊緣灑上石灰(避免老鼠、蟑螂肆虐)。
  2. 廚餘瀝乾水分後,以一層廚餘上舖一層土的方式,逐日處理。
  3. 垃圾桶蓋上再以厚布覆蓋,或另以大塑膠袋覆罩,用繩子綑綁,以杜絕蟲蠅。
  4. 直至堆肥桶裝滿後,再放置3-5個月,若無惡臭,堆肥即告成功。
  5. 要取用堆肥,可由桶底分次適量挖取。
   

洗衣粉桶

  1. 在一個空洗衣粉桶(上方有旋轉蓋的圓桶,或正方形盒均可,緊記要清理內層的污染物)的側面加上水龍頭。
  2. 底部先加磚頭後再放2.5厘米網眼的鐵絲網(以作隔渣之用)。
  3. 另外在水龍頭(水喉)下方,以鐵絲懸掛一空膠瓶。
  4. 將每日的廚餘切碎後,放入桶內,稍作攪拌,蓋好桶蓋。
  5. 每晚睡前,將水龍頭打開讓臭水排入膠瓶內,並立刻將之倒入馬桶沖掉。
  6. 當堆肥桶裝滿後,再放置一個月(需持續排水),然後尋找合適的地點(如空地或大花盆),將堆肥埋入土中或混合其他土壤,以待取用。
  7. 在自家做有機堆肥時,廚餘宜使用植物性物質,如:菜梗、菜葉、果皮,且每日處理時順手將之切斷、切碎並瀝去水分,或混些撕碎的舊報紙或用過的衛生紙,並先略加攪勻再將堆肥桶蓋好,此舉可減少堆肥時所產生的氣味,大家不仿一試。

 
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