李桂明,李有志,傅劍,逯月,商晶,李穎,秦炳燕,石巖婷,劉寧,林樹乾,楊景晁**
(1.山東昊泰科技藥業有限公司,山東 濟南 250023;2.山東省畜牧總站,山東 濟南 250022)
巧用細菌發酵法處理家禽糞便*
李桂明1,李有志2,傅劍1,逯月1,商晶1,李穎1,秦炳燕1,石巖婷1,劉寧1,林樹乾1,楊景晁2**
(1.山東昊泰科技藥業有限公司,山東 濟南 250023;2.山東省畜牧總站,山東 濟南 250022)
1.1 禽糞的成分 禽糞便是雞、鴨、鵝、鴿等禽類糞便的總稱。雖然家禽的排泄量不大,但家禽糞便中含有很多有機及無機成分。畜禽糞便中氮、磷的營養成分含量幾乎相等,而鉀含量稍低。相比較而言,鴿子糞便的營養成分含量最高,其次是雞、鴨糞,鵝糞是最少的。由于鵝是草食動物,鴿子、雞和鴨是雜食性動物,尤其是鴿子和雞,飼料糧、飲水少,所以在各種禽糞中養分含量偏高。禽糞便易分解成有機肥,家禽糞便中的氮主要以尿酸的形式存在。尿酸鹽由于無法被農作物直接吸收,危害作物根系生長,因此禽類糞便需要發酵才可使用。禽糞便在堆肥過程中會產生高溫,除含有氮、磷、鉀外,家禽糞便中還含有部分氧化鈣以及少量的微量元素,其測定數值見表1。

表1 雞糞便量及化學成分表
1.2 對土質造成污染 盡管當前動物營養學的發展使飼料利用率日益提高,但是微量元素、重金屬等消化率仍然有限,家禽不能被完全消化,就會隨糞便排出體外,糞便污染土壤與作物后,最終進入人體,對人體健康的危害巨大。特別是,仍有少數人添加過量的抗生素和其他違禁藥物,藥物如果殘留到土壤中會造成更大的傷害。
1.3 污染水源 除了統一規劃集約化養禽場,大多數中小型家禽場仍然處于隨意堆放狀態。有關資料表明,畜禽糞便中未經處理的糞污含有大量的N、P等營養物質,流入河流和池塘可造成水體的富營養化,使水中藻類大量繁殖,溶解氧降低,魚類死亡。如果過量使用禽糞還可引起土壤里硝酸根大量積累,進而造成地下水污染。據不完全統計,在2015年的國家僅家禽糞便生產約3.2億噸,糞便進入水體可超過20%。
1.4 污染大氣 家禽糞便中以含N、P為主,但是在隨意堆積發酵過程中,會產生氨氣、硫化物等有害氣體,不僅氣味刺鼻,而且會對人體造成傷害,不符合生態環境要求。發酵伴隨的二氧化碳也不容無視,會對大氣環境造成一定危害。同時由于糞便有時會和其他物質堆放在一塊,還會產生少量甲烷、有機酸、氨、醇類等二百多種有害成分,污染周圍空氣。這些污染物除讓人產生厭惡感外,還對人和動物有刺激性和毒性。
1.5 導致病原菌傳播 污染糞便中含有大量的病原微生物、寄生蟲卵,使環境中加入了更多的有害病原菌。未經處理的糞便堆積,大量導致蚊子產生,間接攜帶傳播病原菌。病原菌的傳播最終導致大量的畜禽養殖傳染病頻發,有時危害是毀滅性的,高致病性禽流感等甚至可能蔓延到人類。對于畜禽糞便,環境意識和健康意識相對欠缺的絕大多數農民都沒有意識到它的危害。所以面對如此嚴重的畜禽糞便污染,通過合理的技術手段將其轉化為是非常重要的。
2.1 早期高溫發酵研究 早在80年代,便有資料表明,經有氧發酵處理后,病原體存活可能性是很少的(黃晟治,1989)。試驗對發酵后樣品所有細菌如大腸桿菌、酵母和霉菌等的數量進行測定。雞糞與碳源以20:1的比例進行混合時,然后留在發酵罐中5d。結果大腸桿菌完全消失,而酵母、霉菌和共他細菌的含量均降低,緊接著3d后即穩定不變。在所有發酵產物中均末發現沙門氏菌。張遠晾(1995)在諸多放線菌和霉菌劑中挑選了A5菌株,其除禽糞臭味最佳,填充劑以WP最適,溫度28℃左右為宜,發酵5d后臭氣味去除率可達66%~90%,在透氣好的條件下更佳。在低溫(即<20℃時)和透氣性差時,本菌劑除臭效果隨之降低。
2.2 低溫發酵處理禽糞 高溫發酵收到很多應用限制,籍寶霞(2009)專門針對低溫微生物菌劑處理雞糞進行了研究,篩選了一種菌劑處理雞糞,在日平均氣溫5~8℃、48~72h可啟動發酵。采用好氧發酵,10~12d使發酵溫度達到 70℃,維持48h以上;兼性厭氧發酵,8~10d使發酵溫度達到55℃,可維持1周以上。可見用該發酵劑處理雞糞可有效殺滅禽流感等病原微生物。市售雞糞發酵劑在此環境溫度下不能啟動發酵。發酵后每克糞便的大腸桿菌由7×106下降到60以下,物料衛生指標符合 《糞便無害化衛生標準》(GB7959-87);發酵后發酵料腐熟度指標的測定,發酵料達到了完全腐熟,可以用做肥料。
2.3 菌種效果對比研究 近年來,針對菌種發酵篩選越來越細化。為事先了解糞便中微生物情況,葉小梅(2007)研究發現,以糞大腸菌群和沙門菌為指標,采集江蘇省內10家不同養殖類型畜禽養殖場的排放物及其周邊水、土樣共37個進行觀察與計數,同時分析排放污水中大腸桿菌的耐藥性以及禽畜排泄物對土壤和水體耐藥細菌數的影響。結果表明:調查的10家養殖場中有9家糞便未經無害化處理直接排放到水體或施于農田,且排放物的糞大腸菌群數全部嚴重超標,沙門菌檢出率達19%,新鮮糞肥的土壤中糞大腸菌群數(MPN,最大可能數)在105/g以上,水體中分離出的大腸桿菌表現出多重耐藥性,抗生素抗性細菌總數也遠高于未施新鮮糞肥的土壤及水體。顧文杰(2008)對禽糞好氧堆肥發酵高溫階段微生物數量趨勢及其對堆料中主要有害物質的降解作用進行了研究。微生物數量趨勢排序為細菌>放線菌>霉菌。各類微生物降解情況為:淀粉類主要由細菌降解,放線菌次之,霉菌無效;蛋白類也主要是細菌降解,放線菌和霉菌均有一定作用;填充料秸稈中的纖維素類降解主要是放線菌和霉菌,細菌并未表現出顯著效果。
3.1 生產有機肥 生產有機肥是一種有效的處理畜禽糞便的方法,通過畜禽糞便中有機物的微生物降解,造成高溫后殺死病原菌,同時使有機質增量變成肥料。畜禽糞便發酵后在農場進行應用,能夠減少環境污染、充分利用農業資源,是最經濟的措施。在某些有機肥廠家,可通過發酵、混合和干燥完成禽類糞污的處理,制造無臭味、高效能的有機肥料,從而達成有機肥的資源化與商業化。
3.2 控制比例作為畜禽飼料 從表1數據可以看出,禽糞中的化學成分合理利用后便是豐富的營養,采用微生物無害化處理后飼喂家畜便安全無毒;只要對飼喂量進行控制,便可避免中毒;禁止使用疾病治療期的家禽糞便作為飼料,這樣便不會對畜產品安全威脅。將來廣大家禽場將以此為機遇,將微生物處理后的家禽糞便作為飼料飼喂給家畜,變廢為寶,達到經濟效益與環保效益的雙贏。
3.3 生產沼氣 禽糞發酵生產沼氣早就受到提倡,但是由于受季節、政策、技術、資金等影響,一直沒有受到大規模推廣。張田(2012)通過查閱文獻確定了主要估算參數并結合畜牧業統計數據估算,2009年畜禽糞便資源沼氣潛力約1200億m3,其中,大中型畜禽養殖場沼氣潛力為240億m3,約合天然氣135億m3。目前沼氣工程已成為環境保護和能源結構調整的一種重要手段。國家政策也逐漸向農民傾斜,農村沼氣肥是未來發展的必然趨勢。同時作為國家的好政策,隨著農民對微生物和環境保護的進一步了解,畜禽糞便將被農民接受,在農村建立鄉鎮級畜禽糞便沼氣中心站是未來發展的必然趨勢。
X503.22
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1673-1085(2016)12-0030-03
2016-11-20
濟南市社會民生重大專項“優質、安全、高檔禽蛋生產技術的研究與示范推廣”(201509003-2);山東省農業重大應用技術創新項目“山東省肉雞業公共衛生模式建立與示范”;山東省財政支持農業技術推廣項目“蛋雞標準化健康養殖技術推廣”。
**通訊作者,楊景晁,yangjingchao2000@163.com。