規(guī)?；i場糞污與病死豬生物發(fā)酵技術(shù)探討

摘要：為提高規(guī)模化豬場糞污與病死豬尸體無害化處理效率，本文根據(jù)生物發(fā)酵處理技術(shù)特點，分別從發(fā)酵設(shè)施建造、發(fā)酵床制作、堆肥發(fā)酵進行分析，歸納出規(guī)?；i場糞污與病死豬尸體生物發(fā)酵處理技術(shù)措施，以期為畜禽養(yǎng)殖廢棄物的無害化處理和資源化利用提供參考。

關(guān)鍵詞：規(guī)?；i場；糞污；病死豬；生物發(fā)酵技術(shù)

近年來，養(yǎng)豬業(yè)逐漸向規(guī)模化集約化方向迅速發(fā)展，規(guī)?；B(yǎng)豬有助于提升養(yǎng)殖收益，但規(guī)模化養(yǎng)豬同時會增加生產(chǎn)風(fēng)險。規(guī)模化養(yǎng)殖模式密度大，養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的污水、糞便、尿液及病死豬等有機廢棄物增加，這些有機廢棄物的消納、處理和環(huán)境污染等問題成為養(yǎng)豬業(yè)面臨的一大難題。

動物糞污資源化利用方式主要有好氧堆肥發(fā)酵處理、厭氧發(fā)酵處理（沼氣化）、發(fā)酵床養(yǎng)殖[1]。病死豬無害化處理方式主要有深埋處理法、焚燒法、化制法、發(fā)酵法、化學(xué)處理法[2]。傳統(tǒng)模式將養(yǎng)豬場糞污與病死豬分開處理，而生物發(fā)酵處理技術(shù)是將養(yǎng)豬場產(chǎn)生的污水、糞便、尿液及病死豬等有機廢棄物與輔料混合發(fā)酵，通過發(fā)酵降解、高溫殺菌等轉(zhuǎn)化為可利用的有機肥。

1 發(fā)酵設(shè)施建造

1.1 選址

生物發(fā)酵池的建設(shè)要符合畜禽標準化規(guī)模養(yǎng)殖場建設(shè)要求，要選在離生活區(qū)相對較遠的地方，位于養(yǎng)殖場下風(fēng)處，設(shè)置養(yǎng)殖廢棄物和尸體運輸通道和防疫設(shè)施。

1.2 布局

生物發(fā)酵池應(yīng)根據(jù)規(guī)模豬場場地面積和飼養(yǎng)數(shù)量而定。形狀一般為長方形或正方形，也可根據(jù)實際情況設(shè)計為其他形狀；根據(jù)地下水位高低可設(shè)置為地上或半地上，可以是單體發(fā)酵池或并列發(fā)酵池；發(fā)酵池深度一般在1.2 m以上，長度根據(jù)規(guī)模豬場實際情況設(shè)定，發(fā)酵原料層厚度在1～1.2 m；生物發(fā)酵池應(yīng)做好防滲處理，上方需要建設(shè)配套的遮雨棚防止雨水進入發(fā)酵池[3]。

2 發(fā)酵床制作

2.1 原料

生物發(fā)酵床的主要原料為豬糞便，另外需添加碳源，如作物秸稈、木屑等[4]。發(fā)酵原料應(yīng)無腐爛、污染、發(fā)霉、異味；降解慢、碳氮比高的原料優(yōu)先選擇，且碳氮比應(yīng)該大于25：1。

2.2 發(fā)酵菌種

通常在糞便堆肥過程中主要使用的菌種有芽孢桿菌、霉菌、假單胞菌等，動物尸體堆肥過程中主要使用芽孢桿菌[5]。

發(fā)酵菌種含酵母菌、枯草桿菌和芽孢桿菌等，如嗜熱好氧桿菌（thermoaerobium）、東方伊薩酵母（issatchenkia orientalis）、枯草芽孢桿菌（bacillus subtilis）、硝化細菌（nitrifying bacteria）、雙歧桿菌（bifidobacterium）、嗜熱古菌（pyrococcus horikoshii）等[6]。

2.3 發(fā)酵床

將豬糞與等量的碳源物質(zhì)充分混合均勻后鋪放于發(fā)酵池。

應(yīng)該選擇高效、安全的微生物菌種，且有效活菌數(shù)量應(yīng)≥5×109 /g[7]；使用前將發(fā)酵菌種按要求與適量米糠等營養(yǎng)添加劑按比例預(yù)混合均勻進行活化和擴培。將墊料鋪放于發(fā)酵池內(nèi)，墊料添加預(yù)混合后的菌種2 ～3 kg/m3并混勻，并使發(fā)酵床墊料含水量為60%左右，混合好的發(fā)酵墊料用手能捏成團，放開后自動散開，手中潮濕即可。

3 堆肥發(fā)酵

發(fā)酵床添加菌種完畢后，進行墊料的發(fā)酵，發(fā)酵堆體的溫度在50 ℃以上并維持此溫度3 d后方可使用。

3.1 病死豬處理

養(yǎng)殖場內(nèi)死亡的豬及時撿拾出圈舍，由官方獸醫(yī)進行初步判斷（確認非重大動物疫病或人畜共患病死亡），方可運送至處理區(qū)，病死豬的運送按《病死動物無害化處理技術(shù)規(guī)范》（農(nóng)醫(yī)發(fā)〔2013〕34號）的要求執(zhí)行。

從發(fā)酵床的一端開始，在墊料中挖開一道可以容納病死豬的溝槽，深度距離底部地面20 cm以上；將病死豬尸體均勻地平鋪于開好的溝槽內(nèi)，尸體層應(yīng)≤30 cm，尸體層上下墊料層厚度應(yīng)≥30 cm；一個溝槽填滿后，再開第二個溝槽，溝槽間隔應(yīng)大于30 cm，依次直至填滿整個發(fā)酵床；體重小于30 kg的豬尸體可直接埋入溝槽，對于體重大于30 kg的豬尸體要進行分解或破碎處理后再埋入發(fā)酵床[8]。

3.2 發(fā)酵床管理

發(fā)酵處理設(shè)施應(yīng)該設(shè)置明顯的警示標識；定期檢查發(fā)酵床溫度、濕度情況，保持發(fā)酵床濕度在60%左右，發(fā)酵床內(nèi)部溫度應(yīng)不小于50 ℃；發(fā)酵處理過程中應(yīng)定期翻堆，一般夏季每隔6 d翻堆1次，冬季每隔15 d對病死豬掩埋區(qū)域進行1次深翻；對于未分解的大塊骨頭定期檢出；根據(jù)發(fā)酵處理情況及時補充發(fā)酵床墊料，發(fā)酵床墊料損失不超過20 %；對發(fā)酵床池周邊環(huán)境進行定期消毒，并做好發(fā)酵床管理記錄。

3.3 發(fā)酵過程檢測

生物發(fā)酵過程受到化學(xué)、物理、生物因素的影響，其中最主要的影響因子有pH值、溫度、濕度、碳氮比（C/N）等。

溫度直接反映了發(fā)酵床微生物活性及物料轉(zhuǎn)化，溫度的變化情況對生物發(fā)酵過程至關(guān)重要，同時發(fā)酵過程中的高溫也是殺滅有害菌的重要因素。pH值不影響發(fā)酵床中有機質(zhì)的降解，但pH值對微生物的生長至關(guān)重要[9]。濕度是生物發(fā)酵得以進行的重要指標，濕度過高則堆肥過程中的溫度難以維持；濕度過低，發(fā)酵床溶解性養(yǎng)分減少，影響微生物的生長，導(dǎo)致有機物分解過程減慢。碳源、氮源是微生物生長所必需的，碳氮比是生物發(fā)酵性能的重要參數(shù)，碳氮比過低會降低發(fā)酵床有機物的降解速度。生物發(fā)酵無害化處理技術(shù)通過發(fā)酵降解、高溫殺滅有害病原微生物（如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等），而病原微生物的滅活效率則是衡量生物發(fā)酵處理病死動物及堆肥品質(zhì)的關(guān)鍵。因此，在生物發(fā)酵過程中應(yīng)檢測發(fā)酵床的溫度、pH值、濕度、碳氮比（C/N）、病原微生物數(shù)量。

4 討論

4.1 生物發(fā)酵原料

生物發(fā)酵床制作所需要的輔料來源廣泛，種類多。如谷殼、木屑、養(yǎng)殖場動物糞便、農(nóng)業(yè)廢棄物等，生物發(fā)酵床制作原料充足，價格便宜。李亞蘋等[10]以玉米秸稈、木屑、油菜秸稈、米糠為輔料，開展病死豬輔熱好氧發(fā)酵研究，結(jié)果顯示添加玉米秸稈、木屑和油菜秸稈加快了病死豬輔熱好氧發(fā)酵進程，且病死豬輔熱好氧發(fā)酵的最佳輔料為木屑。

4.2 生物發(fā)酵菌種

添加微生物菌劑能改善發(fā)酵床堆體的微生物多樣性，能有效促進有機物的降解進而促進生物發(fā)酵床堆體溫度升高，延長生物發(fā)酵高溫時間，減少發(fā)酵所用時間，促進原料腐殖質(zhì)形成。

嵇少澤等[11]從病死豬堆肥發(fā)酵樣品中篩選出能高效降解蛋白質(zhì)及脂肪的菌株，通過分離純化篩選出10株具有較高蛋白酶活性和脂肪酶活性的菌株，混合后構(gòu)建出5組病死豬堆肥高效降解復(fù)合菌體系。翟偉[12]從病死豬堆肥樣品中篩選出的蛋白酶產(chǎn)生菌和脂肪酶產(chǎn)生菌，具有較強降解能力且互相不存在拮抗性，將復(fù)合菌劑接種病死豬尸體進行堆肥應(yīng)用效果評價，結(jié)果顯示櫻桃樣芽孢桿菌屬（cerasibacillus）和香味菌屬（myroides）主導(dǎo)堆肥前期發(fā)酵和溫度升高，厚壁菌門（firmicutes-unclassified）、假糖球芽孢桿菌（pseudogracilibacillus）屬和芽孢桿菌（bacillus）則主導(dǎo)高溫及腐熟階段有機質(zhì)的分解。研究結(jié)果表明接種復(fù)合菌劑堆肥后，可以有效提高堆肥溫度，加速豬尸體分解，促進腐熟度，有害病原微生物均被完全殺滅，滿足無害化處理標準的要求。平宇明等[13]研究結(jié)果顯示，厚壁菌門（芽孢八疊球菌屬、微小桿菌屬）、變形菌門（擬產(chǎn)堿菌屬）3種細菌是以玉米秸稈發(fā)酵為輔料的豬尸體生物發(fā)酵池中的優(yōu)勢菌群。王吉平等[14]研究結(jié)果表明在生物發(fā)酵法無害化處理病死豬過程中芽孢桿菌屬細菌為關(guān)鍵微生物，且主要功能種群是凝結(jié)芽孢桿菌類。

現(xiàn)階段規(guī)?；B(yǎng)殖場在生物發(fā)酵處理中通常采用商業(yè)復(fù)合菌劑，如群林發(fā)酵劑（主要由細菌、真菌復(fù)合而成，互不拮抗，協(xié)同作用），VT菌劑系列[5]（主要由纖維素分解菌、固氮菌等復(fù)合而成），RW酵素劑（好氧發(fā)酵的菌劑，主要由細菌、真菌、酵母菌、絲狀菌等菌株及相關(guān)酶類復(fù)配而制成）。

4.3 生物發(fā)酵技術(shù)優(yōu)勢

生物發(fā)酵技術(shù)處理畜禽養(yǎng)殖廢棄物與病死動物主要優(yōu)勢有輔料來源廣、種類多、價格便宜，技術(shù)簡單、相對投資小，技術(shù)穩(wěn)定、無害、不會造成周圍生態(tài)環(huán)境污染，處理后的廢棄物能夠作為有機肥資源化利用。因此，生物發(fā)酵技術(shù)是一種較為理想的畜禽養(yǎng)殖廢棄物與病死動物無害化處理技術(shù)，也是現(xiàn)階段比較常用的無害化處理方法，具有較好的使用和推廣價值?！?/p>

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