室内堆沤发酵

16.3　室内堆沤发酵

栽培菇菌的培养料中产生的气味和氨气问题是热点话题。在有些国家氨气释放问题没那么重要。下面两个因素促使政府决定大量减少氨气排放量：减少环境污染和减少堆沤料生产厂家附近居民对气味问题的投诉。

16.3.1　对“室内堆沤发酵”的研究

室外堆沤发酵排放的气味和氨气带来了环境压力，因此，必须转移到室内堆沤，这样就可以在封闭的环境中对空气进行净化。

荷兰于1985年开始对室内堆沤发酵进行研究。最初的研究结果表明：如果原料充分混匀浇湿，就可以忽略建堆过程，而只进行二次（后）发酵；换言之，就是在约56℃的温度下巴氏消毒8小时，之后再腐熟5～6天，这种方法与传统方法一样能生产出优质培养料。

但人们很快就发现荷兰的培养料生产厂家不能在封闭的大厅里制备大量培养料，大量蒸发、释放氨气和二氧化碳将引起严重问题，充分排气也是个大问题。此外，还需要大量的新鲜空气才能确保堆沤发酵达到最佳效果，因此，就选择隧道来取代封闭的大厅。隧道是封闭的空间，其地板为格栅式，用于送入新鲜空气。隧道中二次（后）堆沤发酵的经验表明：可对排放的废气进行适当处理使氨气和气味减少到可忍受的水平。

为了保持甚至提高培养料的产量与质量，隧道中也模拟了建堆的条件。堆中主要条件同样依靠温度和氧气供应来调节，堆沤发酵时堆中释放的气味是由相对缺氧的条件引起的。

气味和氨气不仅在堆沤时产生，原料混合时及“平堆”阶段也会产生，因此，必须在室内混料，缩短甚至完全去掉平堆期，就是说原料要尽可能快速高效地混匀浇湿之后直接堆入隧道中，堆沤料本身的活动使温度缓慢上升到70～80℃。

如果堆沤料本身活动使温度逐渐升高，同时送入少量新鲜空气（足够的氧气，在堆沤料上面测得为6%左右），隧道中大部分堆料温度将达到80℃，但隧道底部温度大概不会超过45～50℃。几天（约为3～6天）后将堆沤料从隧道中清出，继续进行正常的腐熟过程时，要充分混匀，确保整个堆沤料中都分布有足够的有益微生物。堆沤发酵过程中释放出大量的气味和氨气，没有氨气的堆沤料不一定就没有气味了。

室内堆沤方法多种多样，这将在后面详细介绍。使用的原料大体上与传统方法中介绍的差不多，取样和分析方法也一样（见上一章培养料配方），这些方法可分为所谓的温暖方法和寒冷方法。使用的方法不同，建造的技术要求也不同。

16.3.2　“温暖”室内堆沤发酵方法

这种方法中，堆沤所需全部原材料都要尽可能新鲜。正常情况下，只库存少量原料，够用1～2天。

将秸秆捆解开，松散地放在传送带上，上铺一层混合均匀的马粪，马粪约占50%～60%。如果秸秆太硬，可在更高温度下预湿，在这一过程中，将秸秆放入第二次发酵隧道中，在60℃的温度下加热2～3天。秸秆与马粪混合物放上传送带后，将整个混合物放在鸡粪和石膏液（渗流水）水浴中浸泡几分钟；浸泡后，混合物到达更长的传送带中，用渗流水重复喷几次，因为第一次喷水较密集而短暂；在传送带上喷湿后，湿的混合物（含水量80%以下）进入第一次发酵隧道（“新鲜”堆沤料）。这些隧道为传统格栅式地板，开放的净表面面积占30%。较大的开放表面意味着大量空气在低压下吹过堆沤料，使整个堆沤料温度相同。堆沤料平整(进料)之后，马上将空气进口几乎完全关闭，在氧气需要量最少的情况下（6%～10%），整个堆沤料温度就会上升。

超过48～50℃的最适宜温度后，堆沤料中大部分微生物被高温杀死，但80℃时发生焦糖化作用，会软化秸秆颗粒周围的腊状层，在较短时间内使堆沤料结构变软、颜色变暗。用这种方法，在极高温度下控制前发酵的过程需要3～5天时间，3天一个周期的话，每周可完成2个完整的周期。

第一次堆沤发酵期间空气和堆沤料温度的变化

第一次堆沤发酵3天后进行第二次堆沤发酵，第一次堆沤发酵隧道出来的堆沤料与1%～2%第二次堆沤发酵料混合后再送入第二次堆沤发酵隧道，就是说在“灭菌”堆沤料中再次播种被高温杀死的微生物。并非什么时候都要这样做，因为隧道四周的温度不会升到50℃以上。建议装入第二次堆沤发酵隧道前，让第一次堆沤料在中间贮存区“恢复”一个晚上，这样就为原有的微生物提供了生长发育的机会。一般情况下不需要这样做，因为微生物会自然恢复。

16.3.3　“寒冷”室内堆沤发酵法

荷兰使用的寒冷室内堆沤法，原料混合方法与传统堆沤方法一样。

秸秆与马粪混合，使用的马粪最好不要超过80%。用“干净”水慢慢浇湿秸秆，预处理1天，然后将秸秆和马粪的混合物与干鸡粪（木屑）和石膏（硫酸钙）混合物混合在一起。

将这一混合物尽可能与长传送带上的渗流水混合后，送入所谓的预堆沤发酵隧道，这些隧道地板为套管式，空气在高压下吹过堆沤料。事实上，这与旧的堆沤方法一样，但对这一过程进行控制后，避免了厌氧块的形成，整个料堆温度均匀。

依原料结构不同，这一预堆沤发酵过程需要3～5天。预堆沤发酵之后，所有混合物送入室内堆沤发酵隧道，这些隧道地板也是套管式，空气同样在高压下吹过堆沤料。

与地板为格栅式的隧道堆沤发酵法不同的是，这种方法允许在堆沤料中形成不同的温度区。在这种方法中，下层（0.4米）比上层（3.6米）更冷：下层温度保持在48～50℃，是嗜热微生物（如嗜热侧孢霉）的理想温度范围，而上层温度可达80℃；温度是逐步上升的，但在上层高于75℃，使上层堆沤料充分分解，并在同一隧道中形成足够的播种材料，使第二次（后）发酵中的微生物数量恢复到可接受的水平。

室内堆沤发酵需要5天，然后将隧道清空，让料堆休养一个晚上：这一过程中微生物可以恢复，因为清空隧道时堆沤料上层最高温度下降，之后再进行正常的第二次堆沤发酵。