堆肥技術(shù)在病死豬無害化處理中的應(yīng)用

黃峰巖楊松琴蘇浩華鄭艷紅

（1.江西省畜牧獸醫(yī)局，江西 南昌 330046；2.江西省動物衛(wèi)生監(jiān)督所）

堆肥技術(shù)在病死豬無害化處理中的應(yīng)用

黃峰巖1楊松琴2蘇浩華2鄭艷紅2

（1.江西省畜牧獸醫(yī)局，江西 南昌 330046；2.江西省動物衛(wèi)生監(jiān)督所）

堆肥法是利用高溫發(fā)酵消滅動物尸體中的各種病菌，不僅能實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，而且能提供良好的有機(jī)肥，是美國一些地方農(nóng)民比較常用的一種生物處理病死動物方式。文章從堆肥基地選址與建設(shè)、堆肥條件與設(shè)備需求、堆肥操作與管理等方面，對美國密蘇里州病死豬無害化處理法相關(guān)技術(shù)進(jìn)行介紹。

堆肥；病死豬；無害化處理

按照美國密蘇里州處理病死動物的相關(guān)法律，動物尸體應(yīng)該在24h內(nèi)妥善處理。在密蘇里州，有5種常用的動物尸體處理方法：高溫熬煮法、堆肥法、沉尸井法、焚燒法和填埋法。堆肥法符合密蘇里州病死動物處理相關(guān)法律，具有無害化、資源化等優(yōu)勢，在密蘇里州廣泛應(yīng)用。

1 堆肥基地

1.1基地選址

堆肥基地的選址至關(guān)重要。堆肥基地應(yīng)選擇在遠(yuǎn)離溪流、池塘和水井等水源的山頂或山頂附近，如果堆肥基地必須建在斜坡下方，則應(yīng)在堆肥基地的上坡面建造導(dǎo)水渠，避免地表水從高處流經(jīng)堆肥系統(tǒng)，從而減少污染。同時，堆肥基地選址還需考慮可能受影響的農(nóng)場住戶和附近的其他居民，最好能遠(yuǎn)離居民區(qū)。良好的交通條件同樣重要，便于運(yùn)送病死豬或死因不明的生豬、堆肥所需配料、堆肥產(chǎn)生的肥料與垃圾等。此外，排水系統(tǒng)、供電供水系統(tǒng)及工作環(huán)境等均要滿足基本生產(chǎn)需求。

1.2基地設(shè)計(jì)

堆肥過程一般分為2個階段，第1階段為堆肥材料配制與病死豬分層放置，第2階段為完全混合堆肥材料與病死豬，2個階段都至少需要3個月。通常情況下，至少需要3個發(fā)酵池，較大的堆肥系統(tǒng)需要更多的發(fā)酵池。經(jīng)驗(yàn)表明，擁有空余發(fā)酵池對堆肥很有幫助，它們可用于存儲鋸末和肥料，從而方便堆肥。發(fā)酵池的面積和體積取決于堆肥系統(tǒng)的大小和豬場的年均病死豬數(shù)量。發(fā)酵池按以下標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)：2個階段的發(fā)酵池體積均為每天的堆肥尸重1.24 m3/kg，每個發(fā)酵池底面積9.3～18.6 m2，池深1.5～1.8m，發(fā)酵池壁三面密封，第四面開口，便于前端式或滑移式裝載機(jī)鏟運(yùn)堆肥，開口面至少比裝載機(jī)鏟斗寬0.6m。第1階段與第2階段的發(fā)酵池應(yīng)相鄰，或是共用一堵墻，方便傳送堆料。豬場的年均病死豬頭數(shù)可通過以往的死亡數(shù)據(jù)計(jì)算（參見表1）。

表1 豬場生豬年均死亡情況kg,%

1.3基地建設(shè)

堆肥基地分為2種：一種是有頂蓋的，另一種是露天的，通常依據(jù)具體情況來選擇。美國密蘇里州相關(guān)法律規(guī)定，用稻草等材料作為碳源時，應(yīng)建造有頂蓋的堆肥基地，減少水的吸收與滲漏，而以鋸末作為碳源時，未作要求。堆肥基地可用干草堆砌或混凝土建造，用干草建造時，干草需扎成圓柱形，直徑1.5～1.8m，首尾相連圍成發(fā)酵池，相比于混凝土建造的發(fā)酵池，干草發(fā)酵池建造成本低、簡單，但不耐用，也易受天氣影響和人為損壞。

2 堆肥條件

2.1碳源

堆肥需要碳源，鋸末因顆粒小、易于處理、吸收率和含碳量高，是理想的碳源，而稻草等材料作為唯一碳源時，效果欠佳，如果將它們弄成鋸末一樣大小，堆肥效果要好些。顆粒小、干燥的鋸末有利堆肥，含有過多水分的鋸末在冬季容易凍結(jié)成塊，難以處理，也不能很好地包裹動物尸體。鋸末堆肥時，每立方米的鋸末可以用于160kg病死豬的堆肥；如果按豬場每頭母豬所產(chǎn)小豬從出生到出欄階段損失計(jì)算，則每頭母豬每年所需的鋸末量為0.2～0.4m3。2.2 碳氮比

碳氮比在堆肥中是一個重要的影響因素，應(yīng)保持適當(dāng)比例，理想比為25∶1。對于一個良好的堆肥系統(tǒng)來說，并不要求達(dá)到理想碳氮比，控制在適當(dāng)范圍內(nèi)即可。因此大多數(shù)堆料不需另外添加氮。如果要使堆料達(dá)到理想碳氮比，按上面比例使用鋸末，則每33kg病死豬約需加入1kg硝酸銨，與鋸末進(jìn)行混合后覆蓋于豬尸上，或者先在豬尸上蓋上鋸末，再撒入硝酸銨。

2.3水分

堆料中適宜的水分含量是堆肥成功的關(guān)鍵因素之一，堆料中理想含水量是50%～60%。實(shí)驗(yàn)表明，從干燥或烘干木材上獲取的鋸末，每立方米鋸末含水量是20%～30%；而成堆的鋸末，如堆放5年以上，則每立方米鋸末含水量是50%～70%。豬尸與鋸末堆中鋸末的水分含量均接近理想含水量范圍，因此，堆料中無需另外加水。如果鋸末或堆料過于干燥，每立方米鋸末需添加95～190L的水；如果鋸末過于潮濕，在堆肥前，應(yīng)干燥后再使用。

2.4溫度

溫度是堆肥順利進(jìn)展的重要指標(biāo)。堆體溫度應(yīng)控制在55℃～70℃，從而利于病死豬分解。一般來說，地面溫度越高，越有利于進(jìn)行堆肥，但在冬季，由于鋸末具有隔熱效果，當(dāng)?shù)孛鏈囟葹?℃時，正在進(jìn)行發(fā)酵的堆體內(nèi)部溫度可保持在55℃～70℃，堆肥不會受到影響。但在嚴(yán)寒季節(jié)，將冰凍的病死豬放入冰涼的鋸末中不會發(fā)酵，等到春天溫度上升后，尸體才會發(fā)酵分解。

2.5時間

病死豬堆肥2個階段的時間均為3個月，共需6個月，如病死豬太大、太多或氣溫過低，堆肥時間需相應(yīng)延長，確保豬尸完全分解。

3 堆肥所需設(shè)備

前端式或滑移式裝載機(jī)在堆肥中最為重要，主要用于運(yùn)送病死豬；將病死豬恰當(dāng)?shù)胤湃攵蚜现?，然后用腐熟堆料的鋸末將其充分覆蓋；將堆料從第一階段發(fā)酵池轉(zhuǎn)運(yùn)至第二階段發(fā)酵池；裝運(yùn)腐熟的肥料等。

不銹鋼桿指針式溫度計(jì)用來測量堆料內(nèi)部的溫度，監(jiān)測堆肥是否有效進(jìn)行。

撒肥機(jī)用來施撒肥料，完全腐熟的堆料是良好的有機(jī)肥，可用于農(nóng)業(yè)、菜園、果園或作為土壤改良劑，因此，撒肥機(jī)在堆肥后期處置肥料時尤為重要。

日志用來記錄堆肥過程，豬尸放入堆料中的時間、重量，統(tǒng)計(jì)病死豬造成的損失，這可作為提高死亡損失統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確率的基礎(chǔ)。通過記載溫度、鋸末數(shù)量及使用情況、2個階段堆料轉(zhuǎn)移時間、堆肥腐熟時間及肥料移出發(fā)酵池用于耕地的時間，幫助更好地管理堆肥系統(tǒng)。

4 堆肥操作及管理

開始第一階段堆肥前，先在發(fā)酵池中放入足夠的鋸末，確保墊料層、發(fā)酵池四周邊緣都至少有30cm的鋸末。為減少滲漏，在墊料層需多放些鋸末，地表水應(yīng)被導(dǎo)流，遠(yuǎn)離發(fā)酵池，避免堆料濕度過大，從而影響堆肥。此外，堆肥基地旁邊的雜草、灌木要及時進(jìn)行修剪。

將豬尸放入第1階段發(fā)酵池中，每具豬尸四周都應(yīng)有足夠的鋸末，至少30cm。小豬可堆放。體積大的豬尸在覆蓋鋸末后，需再次加入鋸末；豬蹄、腿、耳朵、鼻子不能暴露在堆料外，確保被完全覆蓋。發(fā)酵池的角落或其它地方不能出現(xiàn)凹陷，否則容易積水；露天堆肥系統(tǒng)，堆料要成形，便于雨水排出。如果有腐熟堆料，第1階段所需部分鋸末或高達(dá)50%的鋸末可用腐熟堆料代替，但在堆肥中使用新的鋸末必不可少，否則碳源最終會被耗盡，堆肥也不能繼續(xù)下去。

堆肥至少需要3個發(fā)酵池，通常操作如下：1號發(fā)酵池先開始堆肥，3個月后，2號發(fā)酵池開始堆肥，此時，1號發(fā)酵池中的堆料可轉(zhuǎn)入到3號發(fā)酵池中，進(jìn)入第2階段堆肥，3個月后，第2階段堆肥結(jié)束，將肥料移出用于耕地，同時，將2號發(fā)酵池中的

堆料轉(zhuǎn)入3號發(fā)酵池中。

堆肥過程中，用不銹鋼桿指針式溫度計(jì)測量堆體中的溫度，確保溫度保持在55℃～70℃。如果沒有可用的溫度計(jì)，也可在堆體中插入鋼棒，一段時間后拔出鋼棒，通過手感覺鋼棒的熱度，估算堆體的溫度。

最后一批病死豬在第1階段發(fā)酵池內(nèi)發(fā)酵3個月后，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)至第2階段發(fā)酵池后，應(yīng)將堆體中的物質(zhì)進(jìn)行混合及通氣，確保堆肥順利完成。當(dāng)堆體濕度過大時，應(yīng)將堆料轉(zhuǎn)移到另一發(fā)酵池，在轉(zhuǎn)移過程中，添加干燥的配料。

病死豬在第2階段的發(fā)酵池發(fā)酵3個月后，堆料已經(jīng)腐熟，外觀成黑色顆粒，猶如腐殖質(zhì)物質(zhì)，有些許霉味，一些難分解的物質(zhì)：如骨頭、頭顱、牙齒仍依稀可見，但它們都很軟，很容易用手捏碎。腐熟的堆料已變成有機(jī)肥料，可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。每噸腐熟的濕堆肥與濕鋸末肥料成分含量是不同的（參見表2）。

表2 每噸腐熟濕肥與濕鋸末肥料成分對比kg

5 計(jì)算堆肥發(fā)酵池大小示例

此案例中共有700頭仔豬，1 640頭出欄育肥豬，200頭繁育生豬，發(fā)酵池適用于母豬產(chǎn)仔-保育-育肥豬出欄整個飼養(yǎng)環(huán)節(jié)。發(fā)酵池大小計(jì)算如下：

5.1利用表1或經(jīng)驗(yàn)計(jì)算堆肥尸重

保育階段：死亡損失/年(kg/年)=仔豬數(shù)×均重×表1中年均死亡損失（%）

如：700（頭）×14.3（kg）×24%=2 402.4（kg/年）

育肥出欄階段：死亡損失/年（kg/年）=肥豬數(shù)×均重×表1中年均死亡損失（%）

如：1 640（頭）×67.5（kg）×11%=12 177（kg/年）

繁育階段：死亡損失/年（kg/年）=繁育生豬數(shù)×均重×表1中年均死亡損失（%）

如：200（頭）×168.75（kg）×7%=2 362.5（kg/年）

3個階段的年均重量損失共計(jì)2 362.5+2 402.4+ 12 177=16 941.9（kg）

每天堆肥的豬尸重量=年均損失重量÷365= 16 941.9（kg/年）÷365=46.4（kg/d）

5.22 個堆肥階段的發(fā)酵池總體積（使用步驟1的數(shù)據(jù)）

第一階段發(fā)酵池總體積（m3）=堆肥尸重（kg/d）× 1.24（m3）

如：第一階段發(fā)酵池總體積=46.4（kg/d）×1.24（m3）=57.5（m3）

第二階段發(fā)酵池總體積（m3）=堆肥尸重（kg/d）× 1.24（m3）

如：第二階段發(fā)酵池總體積=46.4（kg/d）×1.24（m3）=57.5（m3）

5.3發(fā)酵池總面積（使用步驟2的數(shù)據(jù)）

第1階段發(fā)酵池總面積（m2）=發(fā)酵池總體積（m3）÷池深（通常1.5～1.8m）

如：第1階段發(fā)酵池總面積=57.5（m3）÷1.8（m）= 31.9（m2）

第2階段發(fā)酵池總面積（m2）=發(fā)酵池體積（m3）÷池深（通常1.5～1.8m）

如：第2階段發(fā)酵池總面積=57.7（m3）÷1.8（m）= 31.9（m2）

5.4發(fā)酵池?cái)?shù)量（至少需要3個發(fā)酵池）

第1階段發(fā)酵池的數(shù)量=第1階段發(fā)酵池總面積÷9.3至18.6（m2）（每個發(fā)酵池的面積）

如：第1階段發(fā)酵池?cái)?shù)量=31.9（m2）÷10.2（m2）= 3.1（個）≈3（個）

第2階段發(fā)酵池的數(shù)量=第2階段發(fā)酵池總面積÷9.3至18.6（m2）（每個發(fā)酵池的面積）

如：第2階段發(fā)酵池?cái)?shù)量=31.9（m2）÷10.2（m2）= 3.1（個）≈3（個）

5.5發(fā)酵池尺寸

池深=堆肥所需深度（通常1.5～1.8m）=1.8m

池寬=裝載機(jī)鏟斗的寬度+0.6m（或者大于0.6m）=3m

池長=發(fā)酵池面積÷池寬=10.2（m2）÷3（m）=3.4m

堆肥技術(shù)是美國一些地方農(nóng)民比較常用的一種生物處理病死動物方式，且易于操作與管理，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。而我國近年來規(guī)模化養(yǎng)豬場日益增多，在生豬供應(yīng)量增加的同時，也產(chǎn)生了許多污染物，病死或死因不明生豬的處理成為一大難題。因此，堆肥技術(shù)的應(yīng)用推廣，對我國生豬的無害化處理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1004-2342（2014）03-0002-03

S851.2+3

A

2014-05-06）