獺兔糞便資源化利用工藝及應(yīng)用

文│劉平國(guó)（山西省飼料獸藥監(jiān)察所）

崔保維（山西大友農(nóng)牧業(yè)有限公司）

獺兔糞便資源化利用工藝及應(yīng)用

文│劉平國(guó)（山西省飼料獸藥監(jiān)察所）

崔保維（山西大友農(nóng)牧業(yè)有限公司）

隨著集約化、規(guī)?；墨H兔養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展，獺兔糞便的堆放污染加劇，成為環(huán)境污染的突出問(wèn)題，并嚴(yán)重影響獺兔養(yǎng)殖項(xiàng)目本身的健康發(fā)展。目前，國(guó)內(nèi)外動(dòng)物糞便發(fā)酵大多采用好氧發(fā)酵工藝，大規(guī)模的厭氧發(fā)酵未見(jiàn)報(bào)道。本研究從兔糞資源化利用角度出發(fā)，以工業(yè)化生產(chǎn)獺兔糞便生物有機(jī)肥為目的，系統(tǒng)研究了獺兔糞便的好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵中各種營(yíng)養(yǎng)成分的變化和不同工藝發(fā)酵的有機(jī)肥的肥效差異。

一、材料與方法

1.發(fā)酵的材料。

（1）獺兔糞便。東達(dá)集團(tuán)內(nèi)蒙古達(dá)拉特旗分水梁獺兔養(yǎng)殖基地堆放2個(gè)月的半風(fēng)干兔糞。兔糞養(yǎng)分檢測(cè)結(jié)果：水分39%、有機(jī)質(zhì)43.5%、有機(jī)氮（N）2.31%、有機(jī)磷（P2O5）1.86%、鉀（K2O）1.23%、腐植酸18.6%。

（2）泥炭（細(xì)度8目）。內(nèi)蒙古武川縣天成礦業(yè)有限責(zé)任公司提供。泥炭養(yǎng)分（中國(guó)腐植酸協(xié)會(huì)檢測(cè)中心檢測(cè)）：水分8.36%、有機(jī)質(zhì)61.63%、易水解物26.87%、總腐植酸35.72%、黃腐酸16.07%。

（3）復(fù)合生物菌劑。自主研發(fā)，由嗜酸乳桿菌、釀酒酵母菌、硝化菌、反硝化菌、環(huán)狀芽孢桿菌、放線菌等十幾種厭氧菌和好氧菌復(fù)合培養(yǎng)而成，能殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球菌，并抑制白色念珠菌的生長(zhǎng)。好氧發(fā)酵復(fù)合生物菌劑以好氧菌為主，厭氧發(fā)酵復(fù)合生物菌劑以厭氧菌為主。

（4）糖蜜。由內(nèi)蒙古包頭華資實(shí)業(yè)股份公司提供。糖蜜養(yǎng)分：粗蛋白質(zhì)3.6%、糖45.2%、礦物質(zhì)8.8%。

（5）厭氧發(fā)酵袋。由溫州創(chuàng)佳包裝材料有限公司提供。規(guī)格為25千克裝。該產(chǎn)品采用PA/PE七層共擠膜材料，安裝單向排氣閥，排氣順暢，發(fā)酵原料接菌后就密封包裝，發(fā)酵在包裝袋內(nèi)進(jìn)行。在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的氣體達(dá)到設(shè)定壓力后通過(guò)呼吸膜排出，但是外界的空氣不能進(jìn)入包裝袋內(nèi)。這樣確保了包裝袋內(nèi)的無(wú)氧和無(wú)雜菌污染的環(huán)境，不僅保證了微生物的活性，同時(shí)也保證了產(chǎn)品能長(zhǎng)期儲(chǔ)存和運(yùn)輸。

2.試驗(yàn)方法。

（1）原料處理。先將獺兔糞便過(guò)篩，除去塑料瓶、玻璃瓶、獺兔毛塊及其他雜物，然后用半濕物料粉碎機(jī)將獺兔糞便粉碎到8目以上的細(xì)度，晾曬到水分含量至20%以下。同時(shí)，按照原菌種∶糖蜜∶過(guò)濾好的水以1∶1∶10的比例擴(kuò)繁菌劑種，厭氧狀態(tài)靜置72小時(shí)。

（2）原料配制。把處理好的獺兔糞便與泥炭按照8∶2的比例配制，并攪拌均勻。配制好的原料養(yǎng)分含量：水分20.5%、有機(jī)質(zhì)46.38%、有機(jī)氮（N）1.85%、有機(jī)磷（P2O5）1.51%、有機(jī)鉀（K2O）1.0%。有機(jī)氮、磷、鉀總量4.36%。

（3）好氧發(fā)酵工藝。按照擴(kuò)繁好的菌劑∶水=1∶180的比例配制菌劑發(fā)酵液，按照每噸原料加262千克發(fā)酵液，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠖逊拾l(fā)酵。在堆肥發(fā)酵條跺中插入長(zhǎng)腳溫度計(jì)，觀察、檢測(cè)發(fā)酵溫度的變化。發(fā)酵的第4天溫度上升到65℃時(shí)翻堆一次，翻堆后的第4天溫度又上升到65℃時(shí)再翻堆一次，第二次翻堆后的第4天溫度又上升到65℃時(shí)再翻堆一次，第三次翻堆后（第3天）溫度上升到58℃時(shí)，溫度不再上升，開(kāi)始下降，第20天發(fā)酵溫度下降到35℃時(shí)，發(fā)酵結(jié)束。

（4）厭氧發(fā)酵工藝。按照擴(kuò)繁好的菌劑∶水=1∶50的比例配制發(fā)酵液，按照每噸配制好的原料加100千克發(fā)酵液，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝笾苯友b入發(fā)酵袋，然后用復(fù)合薄膜封口機(jī)密封發(fā)酵袋口后開(kāi)始進(jìn)行厭氧發(fā)酵。發(fā)酵第2天開(kāi)始，發(fā)酵袋微微有脹氣，第4天脹氣消失，第7天發(fā)酵結(jié)束，整個(gè)發(fā)酵期發(fā)酵溫度大致穩(wěn)定在35℃左右。

二、結(jié)果與分析

1.產(chǎn)品外觀氣味。好氧發(fā)酵的生物有機(jī)肥色澤較暗，疏松，沒(méi)有兔糞的腥臭味。厭氧發(fā)酵的生物有機(jī)肥色澤較亮艷，有黏結(jié)感，有彈性，呈現(xiàn)酸甜味，完全沒(méi)有兔糞的腥臭味。

2.養(yǎng)分含量。經(jīng)檢測(cè)，好氧發(fā)酵的生物有機(jī)肥養(yǎng)分含量：有機(jī)質(zhì)36.78%、有機(jī)氮（N）0.76%、有機(jī)磷（P2O5）1.32%、有機(jī)鉀（K2O）0.88%、總養(yǎng)分2.96%；厭氧發(fā)酵袋發(fā)酵的有機(jī)肥養(yǎng)分含量：有機(jī)質(zhì)45.02%、有機(jī)氮（N）1.91%、有機(jī)磷（P2O5）1.49%、有機(jī)鉀（K2O）1.11%、總養(yǎng)分4.51%。好氧發(fā)酵總養(yǎng)分只相當(dāng)于厭氧發(fā)酵的65.6%。

3.pH。好氧發(fā)酵的生物有機(jī)肥pH為7.8，呈弱堿性；厭氧發(fā)酵的生物有機(jī)肥pH為5.2，呈酸性。

4.體積與重量變化。好氧發(fā)酵后的體積為發(fā)酵前原料的71%，好氧發(fā)酵后的重量為發(fā)酵前原料重量的76.7%，重量直接損失23.3%；厭氧發(fā)酵后的體積和重量與裝袋時(shí)原料的體積和重量幾乎沒(méi)有變化，變化幅度在1%～3%。

5.發(fā)酵溫度。好氧發(fā)酵溫度在35～65℃，維持55℃以上時(shí)間為430小時(shí)左右；厭氧發(fā)酵溫度穩(wěn)定在32～37℃。

6.發(fā)酵時(shí)間。好氧發(fā)酵時(shí)間為20天；厭氧發(fā)酵時(shí)間為7天。

7.有效活菌數(shù)。經(jīng)檢測(cè)，好氧發(fā)酵產(chǎn)品有效活菌數(shù)在2億～8億/克，厭氧發(fā)酵產(chǎn)品有效活菌數(shù)在18億～32億/克。

8.肥效試驗(yàn)。好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)西紅柿、青椒盆栽試驗(yàn)：

（1）等重量施用試驗(yàn)結(jié)果：厭氧發(fā)酵的生物有機(jī)肥比好氧發(fā)酵的生物有機(jī)肥產(chǎn)量提高31.6%，而且厭氧發(fā)酵的生物有機(jī)肥種植的西紅柿果大色正，植株幾乎沒(méi)有發(fā)生病害。

（2）等營(yíng)養(yǎng)施用試驗(yàn)結(jié)果：厭氧發(fā)酵的生物有機(jī)肥比好氧發(fā)酵的生物有機(jī)肥產(chǎn)量提高24.8%。

9.產(chǎn)品情況。厭氧發(fā)酵后的產(chǎn)品可以直接成為商品，其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：有機(jī)氮+有機(jī)磷+有機(jī)鉀的總含量≥4%；有效活菌數(shù)≥10億（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為≥0.2億）；有機(jī)質(zhì)（以干基計(jì)）≥45%（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為≥25%）；腐植酸≥20%；pH為5.2（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5.5～8.5）；有效期≥6個(gè)月；水分≤30%。

好氧發(fā)酵產(chǎn)品不能直接成為商品，總養(yǎng)分含量達(dá)不到國(guó)家有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)，需要添加調(diào)配一定量的化學(xué)肥料才能達(dá)到國(guó)家有機(jī)肥指標(biāo)。

三、結(jié)論

1.獺兔糞便是制作生物有機(jī)肥的好原料。獺兔是以食草為主的雜食性動(dòng)物。獺兔糞便養(yǎng)分含量高，是生產(chǎn)生物有機(jī)肥的好原料，以獺兔糞便為主要原料生產(chǎn)的兔糞生物有機(jī)肥養(yǎng)分全面，肥勁柔和、持久、穩(wěn)定，具有改良土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，并具有殺蟲(chóng)滅菌、抗旱保墑等作用。施用兔糞生物有機(jī)肥的土壤，能減少螻蛄、紅蜘蛛、黏蟲(chóng)等害蟲(chóng)，對(duì)各種作物都能起到顯著增產(chǎn)和提高品質(zhì)的作用。

2.厭氧發(fā)酵工藝是獺兔糞便乃至動(dòng)物糞便資源化利用的最佳工藝。本研究結(jié)果可知，獺兔糞便資源化利用采用厭氧發(fā)酵工藝，達(dá)到在兔糞發(fā)酵過(guò)程無(wú)害化，即在發(fā)酵過(guò)程中沒(méi)有溫室氣體和不良?xì)馕兜呐懦?、沒(méi)有氮的損失，而且還大大降低能量的消耗，并徹底殺滅了有害菌和寄生蟲(chóng)卵，是獺兔糞便資源化處理的最佳方式。

厭氧發(fā)酵獺兔糞便不僅可以解決獺兔糞便的污染問(wèn)題，而且解決了養(yǎng)殖業(yè)的后顧之憂，同時(shí)也增加了畜禽養(yǎng)殖的附加值，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益顯著，使畜禽養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)業(yè)種植業(yè)良性循環(huán)發(fā)展。對(duì)發(fā)展生物有機(jī)肥，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

3.經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。東達(dá)集團(tuán)獺兔養(yǎng)殖基地目前養(yǎng)殖規(guī)模年出欄150萬(wàn)只商品獺兔，項(xiàng)目完成達(dá)到年出欄2000萬(wàn)只商品獺兔，年產(chǎn)獺兔糞便達(dá)16萬(wàn)噸，采用厭氧發(fā)酵工藝資源化利用，可以生產(chǎn)20萬(wàn)噸優(yōu)質(zhì)生物有機(jī)肥，產(chǎn)值可達(dá)2億元。

4.建議。獺兔糞便中混雜有玻璃瓶、塑料瓶以及其他垃圾等，給糞便處理帶來(lái)不便，建議獺兔養(yǎng)殖者把獺兔糞便和垃圾分開(kāi)堆放，獺兔糞尿分開(kāi)收集。獺兔尿養(yǎng)分含量：含氮0.15%、磷微量、鉀1.02%，收集后可以發(fā)酵葉面肥、滴灌肥和沖施肥。

點(diǎn)評(píng)：獺兔糞便的厭氧發(fā)酵工藝，達(dá)到在兔糞發(fā)酵過(guò)程無(wú)害化，即在發(fā)酵過(guò)程中沒(méi)有溫室氣體及不良?xì)怏w的排出、沒(méi)有氮的損失，而且還大大降低能量的消耗，并徹底殺滅有害菌和寄生蟲(chóng)卵，為獺兔糞便乃至動(dòng)物污染糞便利用資源化、加工生產(chǎn)過(guò)程無(wú)害化、規(guī)?；?、工廠化提供了科學(xué)依據(jù)。