當我們在閱讀EN 13432、GB/T 19277.1、GB/T 19811等可降解材料生物降解測試標準以及依照標準進行降解試驗時，會經常遇到“碳氮比（C/N）”的概念。它是塑料生物堆肥降解測試中的一個重要參數(shù)，直接決定了堆肥降解的效率。因此在這篇文章中，我們將探討為什么這個比例很重要。

為什么C/N很重要？

在堆肥中，微生物通常需要四種基本元素作為營養(yǎng)物質：碳C、氮N、磷P、鉀K。這其中，C和N便是最重要的兩種營養(yǎng)元素。

微生物如細菌本身由C和N組成，通常比例為8:1。為了生長和繁殖，它們需要碳來維持自身結構和獲得能量，而需要氮來合成原生質如蛋白質。

如果C/N和其他條件合適，中溫微生物會在中等溫度下生長，開始分解堆肥中的有機物質，比如可降解塑料材料，并在過程中產生熱量。這些微生物在20到45℃的溫度下活性最好。

中溫微生物隨后被高溫微生物所取代，高溫微生物在高溫下茁壯成長。高溫可殺死堆肥中的病原體和雜草種子，可降解材料迅速分解，加速了堆肥過程的這一階段。

C/N直接影響微生物分解有機物的速度，進而決定發(fā)酵速度和堆腐產品的質量。若添加過多的碳，氮元素供應不足，堆肥過程就會減慢，延長發(fā)酵過程，產生二氧化碳多，高溫持續(xù)時間長。如果氮太多，微生物繁殖會因為能量不足而受到抑制，導致分解緩慢且不*，氮會以氨的形式流失，同時會導致難聞的氣味排放污染環(huán)境。

富含碳的材料可以為堆肥堆提供其他功能。比如，木屑有助于構建結構，而紙張和紙板等材料有助于吸收分解過程中產生的滲濾液。

獲得一個良好的C/N不僅僅是高效堆肥，它還可以幫助環(huán)境。根據(jù)《Practical Compost Engineering》（Haug，1993），從高氮源釋放的氨可以被貧氮材料中的微生物捕獲合成，而不是釋放到大氣中。

堆肥的最佳C/N是多少？

1953年，McGaughey和Gotass進行了一項關鍵實驗。研究人員測試了201到78:1的C/N。他們發(fā)現(xiàn)最佳速度范圍是30:1到35:1。低于這個范圍，過量的氮流失，而高于這個范圍，堆肥速度減慢。然而，即使C/N為78:1，堆肥仍能在21天內產生。

Oguwande的另一項研究（doi.org/10.1016/j.biortech.2008.02.020）發(fā)現(xiàn)，C/N為25:1時，過程中的氮損失最小。然而，所有試驗比例（從20:1到30:1）都可讓堆肥在2~3個月內熟化。

《On-farm Composting Handbook》一書建議，C/N從20:1到40:1都是不錯的選擇，有時甚至高達50:1。與此同時，《The Practical Handbook of Compost Engineering》一書認為，保持C/N高于15:1將有助于確保氮不會流失，不會以氨的形式流失到大氣中。

簡而言之，研究表明理想的比例是25:1到35:1左右，但你也可以用具有更大范圍C/N的堆肥。

堆肥材料分解率

C/N并不是影響堆肥過程的weiyi因素。另一個因素是高碳材料分解的速度。

木質材料含有高濃度的木質素，這種物質分解得更慢，而水果廢料含有更高含量的纖維素，分解得更快。一個以木質碳源為主的堆肥最終會失去理想的C/N，這會減慢堆肥過程，并導致其變得有臭味。

同時，木質材料可以為堆肥提供結構，幫助形成氣穴，為微生物提供氧氣。在理想情況下，最好同時使用木質和非木質材料進行堆肥。

我們真的需要擔心C/N嗎？

一般來說，不biguo于擔心堆肥的C/N。

除非你每次向堆肥中添加材料時都能拿出計算器和天平，否則你不會得到wanmei的結果。每種材料都有不同的C/N，甚至一些學術文獻在C/N上也會有不同的認知。

即使你能計算出確切的C/N，你仍然需要考慮材料的體積，它包含多少空氣和水分，以及它分解的速度。也許這就是為什么許多有經驗的堆肥工程師并不會太擔心比例的原因。

高碳高氮堆肥材料

對于初次進行堆肥實驗的人員來說，很難精確地計算C/N，除非使用高級的分析儀器進行測定，比如元素分析儀。但我們確實需要大致正確地計算，此外，通過添加高碳或高氮材料可以解決許多問題。例如，如果堆肥沒有升溫，添加高氮材料可以很快使其升溫。如果堆肥堆開始發(fā)臭，可以添加一些高碳材料。

常見材料的C/N

通過上述材料的不同搭配，我們可以優(yōu)化調節(jié)堆肥的C/N，從而用于生物堆肥降解測試。

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