好氧發(fā)酵在豬場(chǎng)中的應(yīng)用模式探討

王懷中 李開榮 劉俊珍 朱榮生 呼紅梅 黃保華*

好氧發(fā)酵在豬場(chǎng)中的應(yīng)用模式探討

王懷中①李開榮②劉俊珍①朱榮生①呼紅梅①黃保華①*

（①山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所 濟(jì)南 250100 ②山東省曲阜市畜牧獸醫(yī)技術(shù)服務(wù)中心）

好氧發(fā)酵在處理養(yǎng)殖場(chǎng)廢棄物、養(yǎng)殖環(huán)節(jié)保溫增暖等方面具有不可替代優(yōu)勢(shì)，因此這種方式日益被廣大養(yǎng)殖戶所采用到豬場(chǎng)生產(chǎn)中。本文結(jié)合好氧發(fā)酵的基本特點(diǎn)及在豬場(chǎng)利用方式進(jìn)行探討，以期為養(yǎng)殖廢棄物處理方面提供參考。

1 好氧發(fā)酵的基本特點(diǎn)

1.1 好氧發(fā)酵的原理 好氧發(fā)酵是利用自然界廣泛存在的細(xì)菌、放線菌及真菌等微生物通過人工提供的適宜條件對(duì)廢棄物進(jìn)行吸收、氧化、分解的生命活動(dòng)。

1.2 好氧發(fā)酵的產(chǎn)物 好氧發(fā)酵可將一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無機(jī)物，同時(shí)釋放出可供微生物生長(zhǎng)活動(dòng)的能量，而另一部分有機(jī)物則被合成新的細(xì)胞質(zhì)，產(chǎn)生新的物質(zhì)，同時(shí)在此過程產(chǎn)生大量的熱量。

1.3 好氧發(fā)酵物料的基本組成 好氧發(fā)酵的原料分三種，其中主料可為養(yǎng)殖場(chǎng)中的廢棄物如動(dòng)物糞便、尿液、動(dòng)物尸體等，輔料可為農(nóng)作物秸稈如玉米秸稈、小麥秸稈、蔬菜秸稈及菌渣等，額外添加料為可促進(jìn)發(fā)酵進(jìn)程的菌種如芽孢桿菌、假單胞菌、酵母菌及其代謝產(chǎn)物等。

2 好氧發(fā)酵的利用

2.1 在發(fā)酵床養(yǎng)殖方面 發(fā)酵床養(yǎng)殖模式廣泛用于生豬養(yǎng)殖環(huán)節(jié)，尤其仔豬哺乳期及保育期階段應(yīng)用比較成熟，在減輕養(yǎng)殖污染、抗病促生長(zhǎng)、節(jié)約成本、循環(huán)利用、提高養(yǎng)殖效益方面發(fā)揮了重大作用。傳統(tǒng)養(yǎng)豬場(chǎng)哺乳、保育階段通常以水泥地面和漏縫地板為主，北方冬季溫度較低，地面濕冷，易積污水，病原微生物多，再者仔豬喜伏臥的生活習(xí)性，仔豬腹感溫度低，易被致病微生物感染，因此極易引起仔豬的腹瀉、感冒、生長(zhǎng)緩慢等現(xiàn)象，養(yǎng)殖場(chǎng)為保持舍內(nèi)適宜溫度通常需要密閉門窗，通風(fēng)不良，有害氣體如H2S、CO2、NH3等嚴(yán)重超標(biāo)，又引起豬只呼吸道疾病的發(fā)生，因此養(yǎng)殖場(chǎng)通過消耗大量的電、煤炭等能源進(jìn)行通風(fēng)保溫，以提供給哺乳仔豬(出生~25日齡)、保育豬(斷奶后25~70日齡)生長(zhǎng)所需的適宜溫度和優(yōu)良的舍內(nèi)空氣，而優(yōu)良松軟的發(fā)酵床可全天提供源源不斷熱量和腹感溫度，排泄物的發(fā)酵減少了有害氣體的排放。卓智龍等在發(fā)酵床對(duì)哺乳仔豬生長(zhǎng)性能和健康的影響的研究中發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)飼養(yǎng)方式相比，發(fā)酵床顯著提高了仔豬的生長(zhǎng)性能(平均日增重由222g提高到240g，提高了8.27%)、血液抗體水平(IgM、IgG、IgA均差異顯著)和健康水平(腹瀉率和發(fā)病率均顯著降低)[1]；褚曉紅等在發(fā)酵床養(yǎng)殖保育豬的效果研究中表明發(fā)酵床飼養(yǎng)技術(shù)，可顯著提高保育豬的日增重(由358g提高到615g)，提高飼料利用率(由2.14降低到1.79)和成活率(由87.32%提高到96.17%)[2]；王志強(qiáng)等通過發(fā)酵床豬舍與傳統(tǒng)豬舍空氣質(zhì)量對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)北方11月份，冬季發(fā)酵床豬舍早晨、中午、晚間3個(gè)時(shí)段舍內(nèi)溫度分別比對(duì)照舍提高106.4%、82.1%、106.1%，差異極顯著，地面溫度分別提高127.34%、63.50%、61.51%，差異極顯著，NH3含量，通風(fēng)前試驗(yàn)組與對(duì)照組差異極顯著，通風(fēng)后差異顯著，CO2含量在通風(fēng)前后均差異不顯著，因此發(fā)酵床豬舍能有效提高舍內(nèi)環(huán)境溫度和地面溫度，有利于北方寒冷季節(jié)豬舍的保溫；并且能顯著降低豬舍NH3含量[3]。

2.2 處理糞污尿液 豬場(chǎng)85%污染源來自于豬的排泄物-糞尿，糞尿不但釋放臭氣污染空氣，而且其中包含的細(xì)菌、微生物、寄生蟲等還可能傳播疾病，造成生態(tài)污染。然而豬糞中豬糞中有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)57.9%及總養(yǎng)分12.94%均高于有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)(NY525-2012)規(guī)定的≥45%、≥5%，而豬尿中N、P2O5、K2O的含量分別約為0.4%、0.07%、0.3%，平均每頭豬排出N素約為4.4kg，因此將豬糞尿肥料化是經(jīng)濟(jì)效益最高和最有效的方式。直接糞肥還田的糞便在一定條件下會(huì)發(fā)酵產(chǎn)熱，不得用種子發(fā)芽生長(zhǎng)，甚至出現(xiàn)“燒苗”現(xiàn)象，并且還會(huì)將病害等帶到田地，傳播細(xì)菌病害等，不符合生態(tài)環(huán)境保護(hù)，因此在豬糞尿中添加一定量的秸稈、發(fā)酵菌劑進(jìn)行高溫好氧發(fā)酵，通過保氮除臭、原料發(fā)酵腐熟、物理吸附、二次發(fā)酵、生物法等提高了糞尿的利用率，使糞是廢棄物中氮、氧、碳等的含量更加科學(xué)化，減少了污染物和臭氣的排放量，降低了處理的成本，提高了糞污處理的經(jīng)濟(jì)效益。薛云等對(duì)豬場(chǎng)糞污好氧發(fā)酵的產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)，其中有機(jī)質(zhì)含量為74%~77%，總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)為5.25%~6.85%，有機(jī)質(zhì)及總養(yǎng)分含量均達(dá)到有機(jī)肥料的標(biāo)準(zhǔn)。糞大腸菌群數(shù)及鎘、鉻、鉛、砷、汞等重金屬的含量均符合有機(jī)肥料的相關(guān)限量要求，試驗(yàn)證明了由微生物異位發(fā)酵豬糞尿制成的有機(jī)肥料確實(shí)是一種清潔、安全的肥料[4]。

2.3 處理動(dòng)物尸體、胎衣等 生豬養(yǎng)殖過程中因疾病、發(fā)育不良、環(huán)境條件惡劣等因素導(dǎo)致豬只死亡產(chǎn)生的動(dòng)物尸體及母豬分娩中產(chǎn)生的胎衣、死胎、木乃尹等養(yǎng)殖肉質(zhì)廢棄物品。這類物品通常蓄積大量的微生物和病原菌，2013年黃浦江漂豬事件及2014江西高安病死豬事件均表明了動(dòng)物尸體的不當(dāng)處理對(duì)環(huán)境和社會(huì)公共安全危害的嚴(yán)重性。為此，各養(yǎng)殖均在探討處理養(yǎng)殖肉質(zhì)廢棄物品，如污染土壤和地下水的深埋法、造價(jià)耗能高并燃燒產(chǎn)生二惡英和呋喃致癌物的焚燒法及產(chǎn)生大量惡臭氣體周期長(zhǎng)的化尸窖法，均未達(dá)到比較滿意的效果。結(jié)合好氧發(fā)酵的原理，譚鶴群等在實(shí)驗(yàn)室條件下，對(duì)經(jīng)切碎的病死豬進(jìn)行輔熱快速好氧發(fā)酵，發(fā)酵溫度為60℃，通風(fēng)量為10L/min時(shí)，3d內(nèi)能將病死豬處理成干顆粒狀物料，處理后物料中游離氨基酸FAA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.41g/kg，含水率為5%，pH值為5.5，84.4%能通過4.75mm編織篩，病死豬經(jīng)處理后若作為有機(jī)肥使用，能提高土壤游離氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，補(bǔ)充土壤中較為缺乏的游離氨基酸[5]。

3 小結(jié)

將好氧發(fā)酵所產(chǎn)生的最終物料作為有機(jī)肥原料，產(chǎn)生的熱量作為增暖保溫的能量來源，在降低能耗及病原菌污染，提高資源化利用等方面具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，在防治養(yǎng)殖污染、環(huán)境保護(hù)、社會(huì)公共安全方面也具有深度的推廣意義。

[1] 卓智龍等. 發(fā)酵床對(duì)哺乳仔豬生長(zhǎng)性能和健康的影響[J]. 黑龍江畜牧獸醫(yī), 2012(6): 81-82.

[2] 褚曉紅等. 發(fā)酵床養(yǎng)殖保育豬的效果[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019, 60(6): 1028-1028+1035).

[3] 王志強(qiáng)等. 發(fā)酵床豬舍與傳統(tǒng)豬舍空氣質(zhì)量對(duì)比試驗(yàn)[J]. 中國(guó)畜牧獸醫(yī)文摘, 2013(4): 59-60.

[4] 薛云等. 微生物異位發(fā)酵豬糞肥效測(cè)定與分析[J]. 養(yǎng)豬, 2018(6): 77-80.

[5] 譚鶴群等. 病死豬輔熱快速好氧發(fā)酵工藝參數(shù)優(yōu)化與裝備研制[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2019, 35(8): 262-268.

山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程(CXGC2016B13)資助

（2020–05–13）

S851.2+3

B

1007-1733(2020)09-0031-02