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台北市立师院堆肥实作(三组实验比较)

 九洲大唐 2019-10-14

(一)缘起:
台北市自八十九年七月一日推出「垃圾费随袋征收」的政策,环保局沈局长亲自交代由环教中心编写生动、活泼的教材。

接着是二十几场次的倡导活动,临场的体验,学校校长、教师及各承办人员的求知与行动令人感佩。又举办了各校五、六月执行垃圾减量倡导成果的评比,让笔者深深感觉落叶处理的重要。因此参考国内外落叶堆肥的作法,更于五月即着手进行试验,一直修正与请教台大郑教授,最后决定采用围网的方法,是一种又经济又方便的堆肥法。以下详述实验的设计及结果,提供参考,更希望指正与共襄盛举,让大地的维他命发挥功效—活化土质。

(二)实验目的

本实验利用圈围法进行落叶推肥,想了解其推肥腐烂过程所需时间为何?以及随时间变化,落叶减量、减容情形与温度、高度变化情形,进而探讨圈围法在校园实施的可行性。因此,着手进行此一初步实验。

(三)实验处理

控制组甲:不加任何物质

实验组乙:另加入尿素

实验组丙:另加入尿素及有机肥土

(四)实验器材

(五)实验步骤
1.选择校园一适当角落。

2.收集落叶,并予以充分混合均匀。

3.用塑料网以及竹子设立三个圈围区,长度为1公尺,宽度为1公尺,高度为1.3公尺(图十二)。

图十二:堆肥场设置

4.准备三个一公尺平方的网子、绿色纱网及竹子架设起堆肥的场域(如下图)

5.在甲场域内放置,市师校园中取得之落叶,称重并加入水,作为控制组。

6.在乙场域内放置与甲同量的落叶,再加入尿素(150g溶于30公斤水中),作为实验组。

7.在丙场域内放置与甲同量的落叶,加入尿素(150g溶于30公斤的水中)再加入有机肥土(本厨余机所产生之有机土壤),作为实验组。

8.选取甲场域三面中点,将温度计深入50公分处测量,所得三点温度之平均视为中心温度。并测量高度。

9.乙、丙场域同上述步骤。

10.每两天洒水一次。加水量以手握叶子,水不渗出为止。每天详细观察颜色并记录之。

(五)结果

1.每天固定于上午九时,将温度、高度、颜色纪录,以下只摘录温度,并以温度、高度对时间(日)作图,提供讯息作为参考。

表二:温度与时间纪录表(0C)
第几天 日期 甲 乙 丙 室外溫度
1)  8月09日 39.3 41.2 36.9 31.6
2)  8月10日 46.3 47.8 59.0 32.0
3)  8月11日 48.5 55.5 64.1 30.3
4)  8月12日 57.3 58.8 62.5 30.8
5)  8月13日 54.2 52.8 47.5 26.6
6)  8月14日 55.6 56.8 51.7 26.8
7)  8月15日 54.4 55.5 56.7 28.4
8)  8月16日 46.3 42.0 36.9 28.7
9)  8月17日 46.3 45.4 40.0 29.0
10) 8月18日 46.3 45.4 40.0 27.6
11) 8月19日 44.0 45.1 43.9 27.4
12) 8月20日 42.7 43.4 41.4 28.0
13) 8月21日 43.3 44.4 44.5 27.6
14) 8月22日 42.8 40.9 41.5 26.8
15) 8月23日 35.2 36.1 33.5 25.7
16) 8月24日 35.3 34.6 35.3 25.6
17) 8月25日 35.7 34.8 37.2 26.9
18) 8月26日 36.6 37.0 37.8 27.1
19) 8月27日 36.4 35.7 36.8 26.5
20) 8月28日 35.7 35.6 36.6 26.2
21) 8月29日 34.4 34.1 35.5 27.6
22) 8月30日 33.8 35.5 36.3 25.9
23) 8月31日 34.2 35.4 36.1 28.0
24) 9月01日 35.7 36.3 36.3 28.2
25) 9月02日 37.0 37.2 36.0 27.1
26) 9月03日 37.4 37.1 36.7 26.8
27) 9月04日 38.0 37.4 36.7 26.5
28) 9月05日 35.5 35.9 36.8 27.2
29) 9月06日 33.6 32.2 32.1 25.6
30) 9月07日 36.6 36.5 35.7 26.2
31) 9月08日 35.6 35.8 34.2 25.5
32) 9月09日 35.1 35.7 34.3 26.1
33) 9月10日 34.7 35.1 34.1 25.7
34) 9月11日 34.7 34.7 33.8 24.7
35) 9月12日 33.3 32.7 32.6 23.4
36) 9月13日 32.4 31.4 30.4 21.7
37) 9月14日 30.5 30.8 30.3 22.5
38) 9月15日 28.9 30.4 29.5 22.7
39) 9月16日 28.2 30.3 29.3 23.4
40) 9月17日 29.2 30.1 29.5 24.8
41) 9月18日 32.0 30.1 28.9 26.5
42) 9月19日 32.1 30.5 29.3 26.0

2.落叶实验时测量之温度与时间(日)的关系

图十四:堆肥过程温度变化。

(丙场域第三天温度为64.1℃,进行翻搅)

3.落叶堆肥实验时测量其高度与时间(日)的关系

图十五:堆肥过程高度变化图

由上述结果显示:
1.堆肥实验中,实验组的温度一直增加,第三、四天是最高,可见氮、湿度影响微生物成长与堆肥成效。

2.两个实验组中丙场域的温度略高于乙场域,尤其是第三天高出8.6℃,第四天3.7℃,之后差异不大。值得再探讨有机土壤的影响,因为此次是用学校厨余处理机之产物,根据文献的数据,快速处理之堆肥是不能活化土质,是否也因此对微生物的活动只有些许贡献而已,有待再设计实验。

3.从图中发现,实验组与控制组的温度,只有在9天前高一点,至10日后渐趋一致,到15天后三者温度几乎是一致了。所以显示加入尿素及其它物质只是短暂的帮助,落叶的处理是堆久就成肥料是有道理的,在台北寸土寸金的地方,要快速的腐化还有待努力。

4.经过处理落叶堆肥发现,不需要花费很多钱,也不需要用很多人力,但要有人规划与工作。

5.在经济效益方面,1立方公尺的落叶,若被当成垃圾丢弃,需要花费约500元,但是,若进行落叶堆肥,从甲场域落叶堆肥,原来堆积高度为100公分,第42天高度降至32公分,能使落叶体积减少三分之二,腐熟之肥土可以回归大地,增进土壤地力与改善土质,能落实资源再利用的理念。

6.图中显示落叶堆肥温度变化在前三星期有2~5个高低循环周期,此时落叶未达腐熟;待后三星期堆肥温度趋于平缓,表示堆肥材料已达腐熟。实验发现位于表面的叶子并未完全腐烂,其原因为此次实验为完全开放的空间,表面叶子的水分较快散失,致使微生物无法活动,所以,表面叶子不容易腐熟。

(五)结论与建议

1.从国外的数据中显示,落叶不是垃圾的观念,所以不管在家庭或学校几乎人人做落叶堆肥,而且所有设置都是自己动手、设计,值得国人的学习与努力。

2.在国外已经将落叶变堆肥,作为学生上课之素材,透过分组讨论、分工,策划最后进行实验,从实验中体验落叶并不是垃圾,这是生动、活泼的素材,应为学校的课程与教材教法。

3.落叶堆肥的操作是很简单的,其设置所需的经费不贵,其材质可用木材、铁丝网等身边闲置物。

4.落叶堆肥的处理地点的选择很重要,应以不妨害景观,不会造成卫生问题为宜。

5.堆肥之腐质土可以活化土壤,提供优质的土壤,也是国人最喜欢种的有机蔬菜之肥料,值得大家一齐试一试。

6.国内台大郑博士及主妇联盟林董事也一直推广校园落叶堆肥,尤其在台大(复兴南路)设置一个用铁丝网围起来,开放式的堆积,大家不妨前往观摩。

7.本院学生在国小自然科实验研究,特别有一组—落叶堆肥,也是采用圈围法,可以处理的落叶量较多,并容易翻堆与取用堆肥材料。

8.落叶堆肥处理最重要的是分解,分解过程需要足够的氧气,所以若用挖洞掩埋法,一定要一层树叶一层土壤,最上一层是土壤,例如落叶10公分厚,覆盖3-4公分土壤,并且松松的,以便有足够氧气。

9.落叶堆肥处理时搅拌也很重要,因为在文献中特别提出当温度超过65℃实应翻搅,若温度未达60℃以上,可以2-3天翻搅一次,可以增加氧气使得腐化加速。搅拌也可以有效的加入氧气,供给微生物活动所需,帮助腐化。

10.落叶堆肥过程是会有腐化的味道,酸酸的,但是不会有蚊蝇问题,所以卫生问题较小,若为了防止蚊子,可以加盖沙网外再围塑料袋,但要有洞,空气才可进入。

11.落叶、厨余都可经妥善处理而成为堆肥,但是二者的做法却是不同。厨余处理过程要密闭式,因为是厌气菌。而落叶处理却要通风,因为是好气菌。作实验时才发现很多条件不同,因此要透过实验装置、过程纪录及分析数据来体会。

12.建议不要用掩埋法。台北市学校可用面积不大,采用掩埋法,唯恐校地不足,破坏景观,学生也无法感受到落叶分解的过程,缺乏教育意义。

13.堆肥过程需要加水与翻搅,建议可以请扫地时将落叶集中放置,一段时间后,放到围网中并负责翻搅工作,以解决人力不足问题并相信学生经由参与落叶处理,会了解并体会自然界的循环,包括人类也是一样将「回归自然(return to nature)」。

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