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VOL.53 廠務季刊 廚餘回收再利用

2.3 堆肥反應影響因子 堆肥過程中，微生物新陳代謝所產生的熱會不斷累
積，有機碳會被微生物呼吸代謝而降低碳氮比，在適
土壤能充分供應植物生長所需之水分、養分、空氣及 合微生物的環境時，可使堆肥在數日內到達 60℃以
適當酸鹼度、鹽度及溫度，稱之為肥沃土壤。一般土 上，當到達 70℃時能殺死病菌、蟲卵、雜草種子等，
壤肥力主要分析項目包括酸鹼值、導電度值、有機質、 觀察微生物分解有機物所放出的熱量大於堆肥的熱消
植物生長所需營養素氮、磷及鉀含量檢測為主要項目， 耗量時，堆肥的溫度就會上升。因此溫度的變化是微
次要項目為營養素鈣、鎂及硫含量，其他的項目如鋅、 生物活動劇烈與否的最佳參數。
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鐵及銅等微量元素含量 。堆肥反應影響因子包含物
理性、化學性及生物性變化，以下分別加以說明。
2.3.2 水分 [06][07]
水分會影響微生物之活性進而影響發酵時之溫度變化
2.3.1 溫度
及分解速率，水分主要作用在於溶解有機物質，並參
溫度在堆肥製作過程中，是影響微生物活動的重要參 與微生物的新陳代謝作用。一般而言，堆肥中有機
數，不同溫度階段會影響微生物不同族群的生長速率、 質含量越高，則所需要控制的水份也越高，含水率
繁殖方式、型態、代謝反應等；堆肥的過程中溫度梯 在 50%~60% 時，較適合微生物進行生化反應；低於
度可分為四個階段：中溫期 (Mesophilic stage)、嗜 40% 時會影響微生物生長，使微生物活性降低，造成
熱期 (Thermophilic stage)、冷卻期 (Cooling down 溫度迅速下降，產生「假象降溫」現象，誤以為發酵
stage) 與完熟期 (Maturing stage)( 圖 1)。初期微生物 完成。而水分高於 70% 時，通氣孔隙容易受到液體
開始分解有機物，並利用釋放之養分生長繁殖，隨著 阻塞產生厭氧狀態，使發酵速率減緩。
時間，其族群大量增加並使堆肥堆的溫度逐漸升高，
pH 值則隨之降低，當溫度升高超過 40℃時，即進入
2.3.3 氧氣
嗜熱期，肥堆的溫度仍會一直升高，此時真菌因熱漸
漸失去活力，微生物相發生改變，反應改由耐高溫的 微生物在進行發酵作用時，不需氧氣者則稱為厭氧微生
放射菌接手，溫度可以超過 60℃，醣類、澱粉、油脂 物，需要氧氣者稱之為好氧性微生物 ( 圖2、圖3)。厭氧
與蛋白質等大分子被分解，pH 值也升高變成鹼性，阿 微生物分解有機物時，分解速率較低，而好氧微生物之分
摩尼亞的氣體也在此階段生成，等到反應速率因物質 解速率則為厭氧微生物的 10 倍以上，堆肥的過程主要為
被分解殆盡而慢慢下降，反應即進入冷卻期，真菌重 好氧微生物之分解作用，所以堆肥過程中必須給予適當的
新活躍起來，纖維質被分解。 通氣量，以提供給微生物足夠的氧氣，但若一次施用過多
有機肥且堆肥品質不良時，會造成微生物活動過度，而消
耗過量氧氣，致使土壤中氧含量低，將不利作物生長。

2.3.4 微生物

微生物擔任有機物分解與堆肥穩定化之重要角色，在
堆肥過程中，微生物的種類及數量都隨反應過程與時
間進行演替變化，依不同材質及化合物的種類演變的
微生物菌群則有不同，如表2 所示。因此不同的堆積
材料如能添加適當的微生物菌種，可以加速堆肥發酵，
一般醣類、胺基酸、脂肪酸、蛋白質等以多種細菌及
放線菌之利用為優先，在高溫時，尤其以放線菌為主
要工作者，後期所剩之主要的纖維素、半纖維素、木
質素等則以枯草桿菌、木黴菌、放線菌及高溫厭氧細
菌為多。
圖 1：堆肥過程溫度變化四階段

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