新型耐高溫發(fā)酵菌劑對(duì)養(yǎng)殖業(yè)廢棄物發(fā)酵效果影響

張娜

摘要：采用對(duì)比試驗(yàn)方法，開展養(yǎng)殖業(yè)廢棄物發(fā)酵作用試驗(yàn)。結(jié)果表明：耐高溫菌劑發(fā)酵時(shí)溫度最高可達(dá)90 ℃，發(fā)酵周期由原來(lái)的25 d縮至15 d，大腸桿菌第5 d被全部殺死，重金屬Cd易遷移態(tài)降低6.7%，有助于養(yǎng)殖業(yè)廢棄物的高效、快捷和無(wú)害處理。

關(guān)鍵詞：耐高溫發(fā)酵菌劑;養(yǎng)殖業(yè);廢棄物;發(fā)酵

中圖分類號(hào)：X713? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1674-1161（2022）01-0007-03

收稿日期：2021-10-30

作者簡(jiǎn)介：張 娜（1981—），女，高級(jí)農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，養(yǎng)殖業(yè)為農(nóng)業(yè)發(fā)展和保障“肉蛋奶”供應(yīng)做出了重大貢獻(xiàn)。據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年畜禽糞污產(chǎn)生量高達(dá)38億t，但綜合利用率卻不足60%。養(yǎng)殖業(yè)廢棄物帶來(lái)巨大面源污染風(fēng)險(xiǎn)，如有機(jī)物、氮、磷等造成水體污染，重金屬、抗生素造成土壤污染，硫醇類、氨、硫化氫等造成大氣污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在養(yǎng)殖業(yè)廢棄物處理方面，58%的生產(chǎn)者表示用于堆肥，直接還田占30%，被人拉走或買走占7%，直接將養(yǎng)殖業(yè)廢棄物扔掉的生產(chǎn)者占5%。堆肥后還田被認(rèn)為是養(yǎng)殖業(yè)廢棄物的最佳處理模式。在堆肥處理技術(shù)方面，目前國(guó)內(nèi)主要采用直接露天發(fā)酵、加腐熟劑發(fā)酵、發(fā)酵罐發(fā)酵三種方式，但三種方式分別存在起溫慢、發(fā)酵周期長(zhǎng)、設(shè)備成本高等難題。2021年，采用對(duì)比試驗(yàn)方法，開展耐高溫菌劑對(duì)養(yǎng)殖業(yè)廢棄物發(fā)酵作用試驗(yàn)，研究其發(fā)酵過(guò)程中主要無(wú)害化指標(biāo)的變化情況，為實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)廢棄物快速化、無(wú)害化處理和有機(jī)肥替代化肥、建設(shè)美麗鄉(xiāng)村提供技術(shù)保障。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

耐高溫菌劑：由遼寧省華電環(huán)保科技有限公司生產(chǎn)，有效活菌數(shù)≥0.5億/g;養(yǎng)殖業(yè)廢棄物：以豬糞為主，取自黑山縣當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖廠，有機(jī)質(zhì)30%;秸稈：玉米秸稈。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2020年5—8月進(jìn)行，采用單因素試驗(yàn)方法，設(shè)3個(gè)處理。處理1：耐高溫菌劑+養(yǎng)殖業(yè)廢棄物（豬糞為主）2 000 kg+秸稈500 kg;處理2：對(duì)照菌劑+養(yǎng)殖業(yè)廢棄物（豬糞為主）2 000 kg+秸稈500 kg;處理3：不加菌劑+養(yǎng)殖業(yè)廢棄物（豬糞為主）

2 000 kg+秸稈500 kg。

1.3 試驗(yàn)方法

將養(yǎng)殖業(yè)廢棄物、秸稈、菌劑混勻，堆成2.0 m×1.3 m×1.2 m（長(zhǎng)×寬×高）左右的長(zhǎng)垛條。處理1溫度升到80 ℃時(shí)維持1～2 d翻倒，處理1和處理2溫度根據(jù)實(shí)際情況升到50～60 ℃左右時(shí)維持1～2 d翻倒。

1.4 檢測(cè)指標(biāo)

按照《有機(jī)肥料》標(biāo)準(zhǔn)（NY 525）檢測(cè)大腸菌群數(shù)和種子發(fā)芽指數(shù)（GI）;按照《肥料中砷、鎘、鉛、鉻、汞生態(tài)指標(biāo)》標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 23349）檢測(cè)重金屬Cd。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵周期

各處理發(fā)酵周期數(shù)據(jù)如表1和圖1所示。

由圖1可知，處理1在第3 d就達(dá)到65 ℃，最高溫度達(dá)90 ℃，比對(duì)照處理2提前2 d達(dá)到60 ℃;處理2最高溫度為68 ℃，處理3最高溫度為58 ℃。處理1維持80 ℃以上6 d，這段時(shí)間可殺滅病原微生物及病蟲卵，使有機(jī)質(zhì)充分腐熟分解;處理2維持60 ℃以上

5 d。處理1在第15 d堆肥基本腐熟，處理2需20 d，處理3需25 d。由此可見(jiàn)，耐高溫菌劑能夠明顯縮短發(fā)酵周期。

2.2 大腸桿菌數(shù)

對(duì)處理前大腸桿菌數(shù)進(jìn)行初始檢測(cè)，初始值為3.5×104 個(gè)/g。分別對(duì)3 個(gè)處理發(fā)酵5 d、10 d和15 d的大腸桿菌數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)據(jù)如表2和圖2所示。

由圖2可知，處理1在第5 d時(shí)大腸桿菌被全部殺死，處理2在第10 d時(shí)大腸桿菌被全部殺死，處理3在第15 d時(shí)仍有大腸桿菌。原因在于處理1從堆肥前期快速升溫至高溫，可有效殺死堆體中的大腸桿菌，故大腸桿菌在5 d內(nèi)被全部殺死。

2.3 種子發(fā)芽率（GI）

種子發(fā)芽率（Gi）結(jié)果如表3和圖3所示。

由圖3可知，處理1在3 d后達(dá)70%以上，5 d后達(dá)90%，7 d達(dá)到100%以上，基本實(shí)現(xiàn)3 d達(dá)到有機(jī)肥料GI值>70%要求。處理2在5 d后達(dá)到75%，處理3在7 d后達(dá)到70%?？梢?jiàn)，耐高溫菌劑有助于提高種子發(fā)芽率。

2.4 重金屬Cd

不同形態(tài)重金屬Cd占總鎘的百分?jǐn)?shù)如表4和圖4所示。處理前初始時(shí)易遷移態(tài)（可還原態(tài)+可交換態(tài)）占比為43.4%，發(fā)酵結(jié)束后處理1易遷移態(tài)占比下降至36.7%;難遷移態(tài)（殘?jiān)鼞B(tài)+可氧化態(tài)）占比為63.3%，易遷移態(tài)降低6.7%;處理2易遷移態(tài)降低3.1%;處理3易遷移態(tài)降低1.0%?？梢?jiàn)，耐高溫菌劑能降低重金屬Cd的活性。

3 結(jié)論

通過(guò)新型耐高溫發(fā)酵菌劑對(duì)養(yǎng)殖業(yè)廢棄物發(fā)酵效果的影響研究，結(jié)果表明：耐高溫菌劑發(fā)酵時(shí)溫度最高可達(dá)90 ℃，發(fā)酵周期由原來(lái)的25 d縮至15 d，大腸桿菌第5 d被全部殺死，重金屬Cd易遷移態(tài)降低6.7%，可見(jiàn)，耐高溫發(fā)酵菌劑的應(yīng)用有助于養(yǎng)殖業(yè)廢棄物的高效、快捷和無(wú)害處理。

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Effect of New High Temperature Resistant Fermentation Agent?on the Fermentation Effect of Aquaculture Waste

ZHANG Na

（Liaoning Agricultural Development Service Center， Shenyang 110032，China）

Abstract： The experiment on the effect of high temperature resistant fermentation bacteria on the fermentation of aquaculture waste was carried out. The results showed that the maximum fermentation temperature was 90 ℃， the fermentation cycle was shortened from the original 25 days to 15 days， all E. coli were killed on the fifth day， and the easy migration state of heavy metal Cd was reduced by 6.7%. It can provide a technical way for the efficient， rapid and harmless treatment of aquaculture waste， and can be further popularized and applied.

Key words： high temperature resistant fermentation bacteria; aquaculture; waste; fermentation effect44D8F39B-6859-4E0A-8989-561A7D53A0E8