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            微生物發(fā)酵技術(shù)在生豬糞污處理中的應用探討

            時(shí)間:2024-02-19 10:43:45 文章來(lái)源:豬業(yè)科學(xué) 訪(fǎng)問(wèn)次數:

              近年來(lái),我國畜牧業(yè)不斷發(fā)展壯大,尤其隨著(zhù)生豬養殖業(yè)不斷向規?;较虬l(fā)展,生豬養殖量及養殖規模也在日益增大,但同時(shí)也面臨著(zhù)疫病防控形勢嚴峻、飼料資源短缺等一系列問(wèn)題,尤其生豬糞污處理難度大嚴重制約了養殖場(chǎng)的發(fā)展。生豬糞污會(huì )對養殖場(chǎng)周?chē)乃w、土壤、空氣造成嚴重影響,處理好生豬養殖過(guò)程中產(chǎn)生的糞污十分必要。隨著(zhù)養殖技術(shù)的發(fā)展,糞污處理技術(shù)也得到了發(fā)展,其中將微生物發(fā)酵技術(shù)應用到處理生豬糞污中可以達到變廢為寶、有效循環(huán)利用資源、節約處理糞污成本的目的,同時(shí)還可以保護環(huán)境、促進(jìn)生豬養殖業(yè)向著(zhù)生態(tài)綠色發(fā)展。本文就微生物發(fā)酵技術(shù)在生豬糞污處理中的應用進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。
              1 生豬養殖業(yè)的發(fā)展現狀
              生豬養殖是經(jīng)過(guò)種豬繁育、仔豬育肥等一系列培育和繁殖直到商品肉豬的過(guò)程。進(jìn)一步了解我國生豬養殖業(yè)的發(fā)展歷程,可以概括為計劃發(fā)展時(shí)期、恢復發(fā)展時(shí)期、快速發(fā)展時(shí)期、產(chǎn)業(yè)結構調整時(shí)期和現代化轉型升級時(shí)期五個(gè)階段。2018年8月非洲豬瘟疫情在我國的暴發(fā)使我國生豬產(chǎn)能?chē)乐厥軗p,為進(jìn)一步保障生豬及豬肉產(chǎn)品的供給,我國于2019年發(fā)布了促進(jìn)生豬生產(chǎn)恢復的一系列政策措施,使得我國生豬養殖業(yè)態(tài)勢好轉,為了扶持作為農業(yè)重要組成部分的生豬養殖業(yè),我國在規模養殖、圈舍用地、信貸扶持等多方面出臺了相關(guān)政策,2022年我國生豬存欄量和出欄量分別為4.53億頭和7億頭,產(chǎn)值為15 048億元,但是與丹麥、美國等生豬養殖大國相比,我國的標準化、規?;B殖程度還較低,但我國人口基數大與長(cháng)久以來(lái)的豬肉消費習慣使得我國生豬養殖業(yè)的發(fā)展潛力巨大。隨著(zhù)科技進(jìn)步,各種科技手段層出不窮,物聯(lián)網(wǎng)、云計算等信息技術(shù)正被運用于養殖業(yè)中,使得動(dòng)物疫病疫情的診斷、預警、防控更加精準。但生豬養殖業(yè)的發(fā)展也存在相應的問(wèn)題,生豬養殖過(guò)程中各種疫病的發(fā)生給生豬養殖戶(hù)帶來(lái)嚴重損失;部分養殖企業(yè)養殖及生產(chǎn)過(guò)程不符合標準,生產(chǎn)的豬肉產(chǎn)品威脅消費者的健康;豬肉市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)加大嚴重阻礙生豬養殖業(yè)的發(fā)展。為了保障豬肉供應,需要進(jìn)一步推動(dòng)生豬標準化、規?;B殖,加強生豬糞污處理,保證生豬養殖業(yè)的發(fā)展。
              2 生豬糞污的危害
              2.1 對生豬養殖的危害
              在生豬養殖過(guò)程中,生豬糞污及其廢棄物會(huì )對生豬養殖帶來(lái)嚴重影響,糞污大量堆積及排放使得病原微生物大量滋生,同時(shí)會(huì )使養殖環(huán)境變差,導致生豬養殖過(guò)程中出現疫病,嚴重影響生豬的生長(cháng)發(fā)育及健康,進(jìn)一步阻礙了生豬養殖業(yè)的發(fā)展。
              2.2 對水體的污染
              部分養殖戶(hù)使用的飼料中含有難以消化的氮、磷等營(yíng)養物質(zhì),生豬食用后這些難以消化的部分被排泄出來(lái),含有氮、磷等物質(zhì)的糞污未經(jīng)處理便被直接排放或被雨水沖入河流、水庫等,會(huì )造成水體富營(yíng)養化,使得藻類(lèi)植物在水體中大量繁殖,進(jìn)一步消耗水體中的溶解氧,使魚(yú)類(lèi)等生物因缺氧而大量死亡,使得水體變黑變臭,使水體污染進(jìn)入惡性循環(huán)狀態(tài),嚴重的會(huì )使河流、水庫等水體功能失去作用。若是糞污滲入地下,也會(huì )使地下水中的氮濃度增高、溶解氧減少,嚴重影響水體質(zhì)量,使得水質(zhì)惡化,危及周邊居民的生活用水。
              2.3 對土壤的污染
              生豬養殖過(guò)程中產(chǎn)生的糞污會(huì )對周?chē)耐寥拉h(huán)境造成嚴重的危害。生豬糞污中含有大量重金屬元素及氮、磷等元素,不當的糞污還田會(huì )進(jìn)一步打亂土壤中氮、磷等元素平衡,同時(shí)使重金屬元素等在土壤中累積。養殖場(chǎng)的糞污排放量過(guò)大,周邊農田的消納能力不足難以承載,無(wú)法及時(shí)有效地消納排放的糞便,使得周邊土壤結構失衡,若是還田施用過(guò)度,則會(huì )使土壤中的氮、磷及重金屬元素過(guò)剩,導致土壤透氣、滲水能力下降,導致土壤板結、鹽化,土壤質(zhì)量下降,損害農作物生長(cháng),影響農產(chǎn)品安全。

               2.4 對空氣的污染
              生豬糞污的排放除了會(huì )對養殖業(yè)、水體土壤等造成影響,還會(huì )對空氣造成嚴重影響。二氧化碳等溫室氣體的排放以及糞便分解時(shí)產(chǎn)生的惡臭氣味等會(huì )影響周邊的空氣質(zhì)量。尤其是養殖場(chǎng)使用的飼料中含有大量的氨,主要是通過(guò)生豬的糞便排出動(dòng)物體外,若是通過(guò)堆積方式會(huì )使其糞污處于厭氧條件下,通過(guò)厭氧發(fā)酵會(huì )產(chǎn)生氨氣、硫化氫等惡臭氣味或有刺激性的氣體,會(huì )對養殖場(chǎng)周邊居民造成嚴重的影響。
              3 生豬糞污處理的必要性
              生豬養殖業(yè)糞污的排放及過(guò)量還田會(huì )導致有機質(zhì)累積過(guò)多,給水體、土壤、空氣污染帶來(lái)嚴重污染,還會(huì )給養殖業(yè)疫病傳播提供機會(huì ),對此要對生豬糞污進(jìn)行妥善處理,降低其影響及危害。通過(guò)有效的生豬糞污資源化利用,可以進(jìn)一步解決生豬糞污污染問(wèn)題,同時(shí)減少病原菌、寄生蟲(chóng)卵等的潛在風(fēng)險,進(jìn)一步切斷傳染病和寄生蟲(chóng)病的傳播途徑,還可以減少水體、土壤、空氣污染,對保護生豬養殖業(yè)及農業(yè)生產(chǎn)環(huán)境都具有重要意義。我國生豬養殖體量巨大,養殖場(chǎng)排放的糞污會(huì )對人居環(huán)境帶來(lái)嚴重影響,合理推進(jìn)生豬糞污處理,實(shí)現變廢為寶,進(jìn)一步解決生豬養殖場(chǎng)糞污污染問(wèn)題的同時(shí),還可以顯著(zhù)改善人居環(huán)境,減少糞污對環(huán)境的污染,有利于促進(jìn)生豬養殖業(yè)的健康發(fā)展,同時(shí)可以保證人體健康。
              4 微生物發(fā)酵技術(shù)的具體應用
              4.1 對臭味的凈化作用
              生豬養殖過(guò)程中排放的糞污中含有大量氮類(lèi)物質(zhì)、氨氣、硫化氫、硫醇和甲硫醇等,這些物質(zhì)堆肥時(shí)會(huì )被降解,通過(guò)微生物轉化為有機態(tài)氮,剩下未被轉化的會(huì )在環(huán)境中以氣態(tài)形式揮發(fā),導致糞污發(fā)臭。隨著(zhù)科技的進(jìn)步,微生物發(fā)酵技術(shù)處理生豬糞污的臭味工藝愈發(fā)成熟,通過(guò)堆肥或單一菌株除臭,可以使氮類(lèi)物質(zhì)向蛋白氮和硝酸鹽氮轉化,提高堆肥質(zhì)量,減少臭氣。目前國內較為成功的除臭技術(shù)一是通過(guò)篩選有效的微生物,在堆肥的糞污中加入相應的基料,通過(guò)發(fā)酵,可以大大減少生豬糞污臭味,而且堆肥后的糞污中有機質(zhì)、磷、鉀等含量得到提升,該方法符合糞污無(wú)害化處理衛生標準;其二是通過(guò)在生豬飼料或飲水中加入微生物菌落,進(jìn)一步減少氮類(lèi)物質(zhì)的排放,研究者在生豬飲水中添加微生物菌劑以此降低豬舍氨氣濃度試驗結果表明,通過(guò)微生物處理飼料和飲水可以有效降低圈舍氨氣濃度,微生物飼料結合微生物菌劑飲水有更好的除臭效果。除臭評價(jià)方面,除了通過(guò)感官指標,還將臭氣分等級,化學(xué)指標如有害氣體的濃度變化以及含氮物質(zhì)變化等相關(guān)指標變化及微生物種類(lèi)及數量變化等都可以作為除臭指標評價(jià)。
              4.2 生產(chǎn)有機肥料
              可以通過(guò)微生物發(fā)酵將生豬糞污轉化為有機肥,其具體的方法步驟是將生豬糞污物料處理后再加入菌劑,通過(guò)堆積發(fā)酵翻堆,繼續發(fā)酵攤平晾干,再通過(guò)粉碎分篩去除雜質(zhì),將產(chǎn)生的生物有機肥通過(guò)機器制作成顆粒,進(jìn)一步烘干后包裝。生豬糞污中有大量有機物及豐富的氮、磷和鉀等營(yíng)養物質(zhì),通過(guò)堆肥法在生豬糞污中加入高效發(fā)酵微生物,可進(jìn)一步調節生豬糞污中的碳氮比、分、溫度和酸堿度等進(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵過(guò)程中微生物發(fā)酵菌的選擇尤為重要,要根據不同堆肥目的及堆料質(zhì)量篩選不同菌種,常見(jiàn)的菌種主要有粉狀和液體兩種,大多都是復合菌劑,含有多種菌種,功效有固氮、解磷、解鉀等,發(fā)酵的方法也較為重要,生豬糞污是主要原料,將其倒入發(fā)酵池,按照2∶1的比例將糞污與農作物秸稈進(jìn)行混合,堆肥發(fā)酵溫度沒(méi)有太高要求,一般發(fā)酵開(kāi)始24 h后升至30~40℃、48 h至55℃、72 h升到55~60℃;6 d左右,溫度穩步回落,在10~15 d左右完全熟化。注意在發(fā)酵過(guò)程中每隔1~2 d用攪拌棒翻動(dòng)一次,保證菌群的活性及發(fā)酵時(shí)間。通過(guò)微生物發(fā)酵產(chǎn)生的有機肥可有效調節土壤,可以激活土壤中的微生物活躍率,減少土壤板結、鹽化,同時(shí)可以提升土壤的肥力,促進(jìn)農作物生長(cháng)發(fā)育,改善農產(chǎn)品的品質(zhì),使農產(chǎn)品色澤、個(gè)頭大小、成熟度以及口感等得到提升,同時(shí)提升農作物的抗病能力,減少病蟲(chóng)、病害等不良影響。施用微生物發(fā)酵產(chǎn)生的有機肥同時(shí)有利于減少環(huán)境污染,降低對土壤及水體的污染,有機肥還可以保持較長(cháng)時(shí)間肥效,有利于農作物的生長(cháng)。

               4.3 畜禽飼料的生產(chǎn)
              生豬糞便還是畜禽飼料的潛在來(lái)源,生豬糞污中含有豐富的營(yíng)養物質(zhì),一般畜禽干糞便中存在的未消化純蛋白質(zhì)可達11.3%~16.7%,粗蛋白質(zhì)在23%~31.3%,其中含有脂肪、無(wú)氮浸出物、多種B族維生素等。有研究者在對生豬糞便進(jìn)行安全性研究評價(jià)后認為可以對其進(jìn)行科學(xué)處理,即便是含有病原菌的糞便飼料化后也是安全的。常見(jiàn)的生豬糞污飼料化的方法有三種,一是耗氧發(fā)酵法,將新鮮的糞污加入輔料,用微生態(tài)復合活菌通過(guò)比例進(jìn)行攪拌,通氣發(fā)酵2~3 d后,將其堆放起來(lái),避免通氣不便情況出現,發(fā)熱后自然冷卻;二是厭氧發(fā)酵法,將曬干的糞污粉碎后加入少量微生態(tài)復合活菌混合,加60%的水,壓實(shí)后用塑料膜封實(shí),厭氧發(fā)酵;三是青貯發(fā)酵法,將糞便、青草粉、鹽和微生態(tài)復合菌按比例混合,放進(jìn)池中,溫度保持在20~30℃,濕度在60%,青貯6~7周隨喂隨取。通過(guò)微生物發(fā)酵,飼料適口性及安全性都可以得到有效保障,而且可以實(shí)現資源循環(huán)利用最大化。
              5 小結
              微生物發(fā)酵技術(shù)在生豬糞污的應用將畜禽糞污資源化利用的研究及推廣向前推進(jìn)了一大步,在生豬養殖行業(yè)運用微生物發(fā)酵技術(shù)對加快減排固碳技術(shù)的研發(fā)有促進(jìn)作用,通過(guò)該技術(shù)的運用,進(jìn)一步減少了生豬糞污排放對生豬養殖業(yè)的危害,同時(shí)也減少了對水體、土壤、空氣的影響,進(jìn)一步改善了養殖場(chǎng)周邊的人居環(huán)境,同時(shí)也提高了生豬糞污資源利用效率,為推動(dòng)農業(yè)農村“減污降碳”目標的實(shí)現提供了發(fā)展方向。通過(guò)微生物發(fā)酵技術(shù)處理過(guò)的生長(cháng)糞污糞污臭味大大減少,通過(guò)豬糞微生物發(fā)酵的有機肥也有自身特有的優(yōu)點(diǎn),該有機肥營(yíng)養元素齊全,可以改良土壤、減少土壤的板結及鹽化,同時(shí)提升了肥料的肥效、減少農作物病蟲(chóng)害、提升了農作物的抗病能力及農作物的品質(zhì)。通過(guò)微生物發(fā)酵技術(shù)可以將生豬糞污進(jìn)行飼料化,通過(guò)需氧、厭氧、青貯等發(fā)酵法,合理利用復合微生態(tài)制劑發(fā)酵產(chǎn)生飼料,該飼料的安全性及營(yíng)養價(jià)值都極高,進(jìn)一步促進(jìn)了畜禽養殖業(yè)向著(zhù)生態(tài)綠色循環(huán)的方向發(fā)展。

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