微生物異位發酵床處理蛋雞養殖廢棄物的效果*

李路瑤，李佳彬，馮 爍，宋婷婷，張燕榮，朱昌雄，耿 兵

微生物異位發酵床處理蛋雞養殖廢棄物的效果*

李路瑤，李佳彬，馮 爍，宋婷婷，張燕榮，朱昌雄，耿 兵**

（中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所農業清潔領域團隊，北京 100081）

實驗采用微生物異位發酵床技術對蛋雞養殖廢棄物進行發酵處理，以期為該技術的推廣應用并解決蛋雞養殖環境污染問題提供理論依據。具體做法為，將玉米秸稈與椰殼按質量比2:1混合，并均勻加入微生物菌劑作為異位發酵床墊料，調節墊料初始含水率為51.97%，將其填入異位發酵床內，將墊料厚度調整為60cm，預發酵4d后開始處理蛋雞養殖廢棄物。實驗從2019年10月28日開始，至2020年1月8日結束，期間定時對上層（0?20cm）、中層（20?30cm）、下層（30?40cm）墊料分別取樣，探討不同層次墊料的基礎理化性質、營養成分以及微生物數量的變化。結果表明：實驗期間異位發酵床不同層次墊料的溫度、含水率、pH和電導率均呈一致的變化趨勢，且各層之間差異不顯著。發酵床墊料的溫度維持在50～75℃，含水率處于45%～58%，pH值由6.1波動升至8.97，電導率呈持續增加趨勢。實驗全過程墊料平均pH在8.0左右，確保了發酵床的穩定運行。與實驗起始時相比，實驗結束時發酵床不同層次墊料的TN、TP和TK含量均極顯著增加（P＜0.01），而C/N呈極顯著下降趨勢（P<0.01），有機質含量變化不顯著；墊料對蛋雞養殖廢水和糞便的吸納系數分別為1.05和3.50，其養分含量均符合NY525-2012關于總養分及有機質質量分數的標準。本發酵體系以細菌活動為主，放線菌次之，其好氧發酵能夠有效降解和消納蛋雞養殖廢棄物。

異位發酵床；蛋雞養殖廢棄物；微生物；畜禽廢棄物

中國畜禽養殖業的集約化和規模化發展一方面帶來巨大經濟效益，同時也產生了嚴重的環境污染問題。《第一次全國污染源普查公報》顯示，畜禽養殖業已經成為農業最主要的污染物排放源，其排放的化學需氧量、總氮和總磷分別占中國農業源排放量的95.8%、37.9%和56.3%[1]。相對于生豬和奶牛養殖業污染問題，家禽養殖業因數量大，對空氣和水體污染嚴重等問題備受社會廣泛關注[2]。中國畜牧業協會公布的數據顯示，全國每年出欄蛋雞和肉雞總計約93億只，產生雞糞量高達9956萬t，在家禽養殖業中位居首位。因此，家禽養殖業廢棄物污染控制與資源化利用成為當今的研究熱點。近年來，利用雞舍內鋪層含有特殊菌種的墊料將雞糞進行降解的微生物原位發酵床技術得到了大規模推廣和應用[3]。但是，微生物原位發酵床使用過程中存在發酵產熱，易導致床體溫度過高，且墊料中存在病原菌影響雞只健康生長等問題。

為解決微生物原位發酵床技術的不足，有學者探索通過微生物異位發酵床技術處理畜禽養殖糞污。微生物異位發酵床是一種在微生物原位發酵床的基礎上改進的養殖污染控制技術，這種技術實現了畜禽養殖和廢棄物處理的分離，利用高溫好氧發酵在持續、動態的條件下對養殖廢棄物進行處理，并完成資源轉化[4]。Guo等[5?6]通過異位發酵床處理奶牛養殖廢水，發現每千克墊料對奶牛養殖廢水的吸納系數為2.417，且發酵結束后墊料的各項指標均達到國家農業行業生物有機肥標準。董立婷等[7]通過異位發酵床處理生豬養殖廢水，并得出每千克墊料對生豬養殖廢水的吸納系數為2.53，優于對奶牛養殖廢水的吸納系數，并且對生豬糞便的吸納系數為1.78。有研究表明，與豬糞和牛糞相比，雞糞養分含量高，但其含水率也高，可達75%～80%，導致處理與資源化利用難度加大。另外，部分蛋雞養殖戶仍采用傳統“水泡糞”工藝進行清糞，導致養殖廢水產生量過大，水環境污染問題嚴重。陳斌[8]的研究顯示，雞糞的含水率與臭氣濃度成正比，因此，降低雞糞的含水率是降低臭氣濃度及環境污染的關鍵。李靈章等[9]在處理含水率為75.36%的雞糞過程中添加玉米秸稈，使雞糞?秸稈整體的含水率控制在42%左右。楊凌等[10]研究顯示，經過7d發酵塔發酵可將雞糞的含水率從60%降至30%。

目前，微生物異位發酵床技術在生豬和奶牛養殖廢棄物處理上得到了廣泛研究和應用[11?12]，但是在養雞廢棄物處理方面并沒受到關注，相關研究報道很少。本研究采用微生物異位發酵床技術處理蛋雞養殖過程中產生的糞便和污水，研究異位發酵床墊料溫度、pH、含水率、微生物數量和營養成分的變化，從而為異位發酵床技術的推廣應用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 實驗裝置

實驗在北京市順義區某養雞場進行。為了開展實驗研究，異位發酵床與養殖區同時建設，實驗設置如圖1和圖2所示。異位發酵床規格為3000mm（長）×1000mm（寬）×900mm（高），養殖區面積為15.43m2，共養殖育雛育成期蛋雞85只，飼養密度為5～6只·m?2。異位發酵床從2019年10月28日開始運行，到2020年1月8日墊料溫度與室溫接近時，結束運行，共計72d。異位發酵床與養殖區（坡度為5°）之間由排污孔連接，糞便和污水由排污孔進入異位發酵床。

圖1 異位發酵床俯視圖（mm）

圖2 異位發酵床剖面圖（mm）

1.2 實驗材料

將玉米秸稈粉碎成0.5～2.0cm的小段，與椰殼粉按照質量比為2:1進行混合，加入微生物菌劑混合均勻。調節墊料初始含水率為51.97%，攪拌均勻后填入異位發酵床內進行異位發酵床的制作。調整墊料厚度為60cm，預發酵4d之后開始處理養殖廢棄物。玉米秸稈和椰殼粉均由某公司提供，總用量為140kg。微生物菌劑為某公司生產的墊料發酵劑零污染Ⅰ號，用量為每3m3墊料添加500g菌劑。該菌劑以芽孢桿菌（）為主，有益菌數>109個·g?1。

1.3 實驗方法

每日采用人工清糞的方式將糞污推送至異位發酵床表面，并進行簡單機械翻堆。依據《第一次全國污染源普查畜禽養殖業源產排污系數手冊》計算每日每只雞產生的糞便量。為避免發酵床墊料含水率過高，實驗全過程嚴格控制養殖區沖水量，約每10d沖洗養殖區域一次，每次用水量20kg左右，沖洗后廢水沿養殖區（坡度為5?）由排污孔直接排放到異位發酵床體中，然后采用小型翻堆機（2.2kW電機，220V電壓），對墊料（深度為60cm）進行深度機械翻堆（翻堆形式為上下翻動）。按照五點采樣法采集上層（0?20cm）、中層（20?30cm）、下層（30?40cm）墊料樣品，每層采集400g樣品，混勻后裝入自封袋備用。取樣時間為第0天（即實驗開始當天）、第2、7、14、21、28、35、42、49、56、63和72天。取80g樣品直接用來測定pH、含水率、微生物數量；其余樣品置于陰涼處風干磨碎并貯存備用，用以進行總氮、總磷、總鉀、碳氮比、有機質等的測定。

1.4 指標測定

1.4.1 墊料溫度

每日9：00左右根據五點測樣法用堆肥溫度計測定20cm、30cm、40cm深度處的墊料溫度，以5點平均值作為該深度的平均溫度。同時，用干濕溫度計觀測異位發酵床附近的環境溫度。

1.4.2 墊料pH值及電導率

采用四分法取混合均勻的新鮮樣品5g于100mL錐形瓶內，加入50mL去離子水，用振蕩器（150r·min?1）震蕩浸提30min，測定懸浮液的pH值及電導率。pH用S-3C型pH計測定，電導率采用DDS-11A型電導率儀測定。

1.4.3 墊料含水率及糞污吸納系數

采用四分法取混合均勻的新鮮樣品50g，用恒溫干燥箱在105℃下干燥8h，取出后冷卻30min，測定其含水率；按照《第一次全國污染源普查畜禽養殖業源產排污系數手冊》計算蛋雞育雛育成期的糞便產生量，將添加的糞污重量與墊料初始重量相比，其比值即為發酵全過程墊料的糞污吸納系數。

1.4.4 墊料中可培養微生物數量

采用稀釋涂布平板法培養墊料中的微生物。細菌采用牛肉膏蛋白胨培養基分離培養，于37℃恒溫培養1～2d；真菌采用改良高氏一號培養基分離培養，于28℃恒溫培養3～4d；放線菌采用馬丁培養基分離培養，于28℃恒溫培養5～7d。上述3種微生物在培養結束后根據菌落生長情況選取合適的稀釋梯度平板計數。

1.4.5 墊料中養分含量

采用有機肥標準NY 525-2012中規定的相關方法進行測定[13]。全氮采用H2SO4?H2O2消煮?凱氏定氮法測定；全磷采用H2SO4?H2O2消煮?釩鉬黃比色法測定；全鉀采用H2SO4?H2O2消煮?火焰光度法測定；有機質采用重鉻酸鉀?硫酸法測定。

1.5 數據分析

采用Excel軟件對數據進行初級統計分析，采用SPSS22.0軟件對數據進行相關性分析，利用Origin 9.0軟件進行作圖。

2 結果與分析

2.1 實驗期間異位發酵床墊料溫度變化

由圖3可見，整個實驗期（2019?10?28—2020?01?08，72d）秋冬季，異位發酵床室內空氣溫度逐漸降低，在3.0～26.0℃范圍內變化。而同期發酵床墊料內溫度明顯高于室溫，發酵最初兩天各層溫度從室溫急劇升高至75.0℃左右，然后保持在50.0～70.0℃范圍內波動變化，至66d后，發酵能力逐漸減弱，墊料內溫度急劇降低，至72d前后，墊料內溫度降低至室溫，發酵結束。由圖中可以看出，整個實驗期內發酵床墊料內溫度呈現出明顯的周期性變化過程，其變化周期與養殖區清理糞便的周期完全一致，墊料中增加糞便后溫度呈現升高趨勢，然后隨著發酵進行溫度逐漸降低。對比分析可見，墊料內不同深度處（20cm、30cm和40cm）各層溫度均表現出相同的變化過程，而且各層之間無顯著差異。可見，在本實驗裝置以及養殖管理條件下，床體溫度基本維持在50～70℃，能夠滿足微生物活性要求。

圖3 異位發酵過程中不同層次墊料溫度變化過程（2019?10?28—2020?01?08，每日9：00觀測）

2.2 實驗期間異位發酵床墊料含水率變化

由圖4可知，整個實驗期不同層次墊料的含水率均處于45%～58%波動變化。實驗開始，床體墊料初始含水率為51.97%，隨著實驗的進行和廢水的加入，墊料含水量升高，又由于環境溫度以及墊料的持續高溫又造成水分的蒸發，致使墊料含水量呈現波動變化趨勢。對比墊料不同層次（0?20cm、20?30cm、30?40cm）含水率可見，各層均呈現出升高下降的波動變化趨勢，其中20?30cm墊料的含水率波動范圍最小。在第21天和第28天，20?30cm和30?40cm層次的墊料含水率均低于50%，這是由于環境溫度以及墊料的持續高溫造成的水分蒸發，導致含水率下降，而其余觀測時間各墊料層含水率均保持在50%～60%，適宜微生物的好氧發酵。

圖4 異位發酵過程中不同層次墊料含水率的變化過程

由表1所示，研究期內平均每10d沖洗養殖區域1次，共計用水146.7kg。根據《第一次全國污染源普查畜禽養殖業源產排污系數手冊》，華北區蛋雞育雛育成期糞便產污系數為0.08kg·頭?1·d?1。研究期共計飼養蛋雞85頭，育雛育成期72d，共計產生糞便489.6kg。經計算，每千克墊料對蛋雞養殖廢水的吸納系數為1.05，對蛋雞養殖糞便的吸納系數為3.50。

表1 發酵過程中沖洗養殖區用水量

2.3 實驗期間異位發酵床墊料酸堿度變化

由圖5可知，整個實驗期內異位發酵床不同層次墊料的pH總體上呈現增加的趨勢。實驗開始時3個層次墊料的pH均為6.10，之后呈現波動上升的趨勢。實驗結束時，0?20cm、20?30cm和30?40cm三個層次墊料均呈現弱堿性，相應的pH分別為8.50、8.46和8.45，各層均表現為相同的變化過程，且無顯著差異。可見，實驗全過程墊料pH平均在8.00左右，處于弱堿性環境下，適宜微生物的好氧發酵。

圖5 異位發酵過程中不同層次墊料pH的變化過程

2.4 實驗期間異位發酵床墊料電導率變化

由圖6可知，實驗期內異位發酵床不同層次墊料的電導率總體上均呈增加的趨勢。實驗開始時三個層次墊料的電導率均為1.57ms·cm?1，之后均呈現快速上升的趨勢，實驗結束時，0?20cm、20?30cm和30?40cm三個層次墊料的電導率分別為5.25ms·cm?1、5.36ms·cm?1和4.95ms·cm?1。對比墊料內不同層次電導率可見，各層均表現為相同的變化過程，而且各層之間無顯著差異。實驗期內電導率呈現持續上升的趨勢，主要是由于不斷地添加蛋雞廢棄物，導致無機鹽在墊料中積累，進而導致電導率上升。

2.5 實驗期間異位發酵床墊料養分含量變化

圖7和圖8顯示的是異位發酵床在實驗開始及結束時不同層次墊料營養成分（總氮、總磷、總鉀、有機質和碳氮比）的變化情況。從圖7可以看出，實驗期內，墊料的總氮、總磷和總鉀較實驗開始時均極顯著增加（P<0.01），而墊料的有機質和碳氮比較實驗開始時均有所下降，其中有機質含量變化不顯著，而C/N則呈極顯著下降（P<0.01）。0?20cm墊料層的總氮、總磷和總鉀含量分別由實驗初始的0.70%、0.31%和0.83%增加為實驗結束時的2.89%、3.92 %和2.34%；20?30cm墊料層分別由實驗初始的0.70%、0.31%和0.83%增加為實驗結束時的2.51%、3.18%和2.06%；30?40cm墊料層分別由實驗初始的0.70%、0.31%和0.83%增加為實驗結束時的2.48%、2.97%和2.28%。發酵后各層次總氮、總磷和總鉀含量均比發酵前顯著增加，與有機物在微生物作用下揮發，總干物質量減少及雞糞廢水的持續加入有關。由圖8可見，0?20cm墊料的有機質和碳氮比分別由實驗初始的101.54%和84.14減至實驗結束時的94.01%和18.87，分別減少7.42個百分點和77.57%；20?30cm墊料的有機質和碳氮比分別由實驗初始的101.54%和84.14減至實驗結束時的91.18%和21.07，分別減少10.20個百分點和74.96%；30?40cm墊料的有機質和碳氮比分別由實驗初始的101.54%和84.14減至實驗結束時的83.08%和19.43，分別減少18.18個百分點和76.91%。各層次有機質含量呈小幅下降，碳氮比極顯著降低，這是由于墊料中的有機質在發酵過程發生降解所致。

圖6 異位發酵過程中不同層次墊料電導率變化過程

圖7 發酵前（第0天，T-0）和發酵后（第72天，T-72）不同層次墊料總氮、總磷、總鉀含量比較

注：不同小寫字母表示差異極顯著（P＜0.01）。下同。

Note：Different letters indicate significant differences (P＜0.01). The same as below.

圖8 發酵前（第0天，T-0）和發酵后（第72天，T-72）不同層次墊料有機質含量（a）、C/N比值（b）比較

2.6 實驗期間異位發酵床墊料微生物數量變化

由圖9可知，隨著實驗的進行，發酵床不同層次墊料中細菌、真菌和放線菌均呈現先升高后下降的趨勢。實驗開始后，0?20cm、20?30cm和30?40cm三個不同層次墊料的細菌數量由0.67×107逐漸上升，分別達到最大值15.87×107、8.47×107和6.61× 107CFU·g?1，之后呈現波動下降的趨勢，在實驗結束時，三個層次的細菌數量分別為1.69×107、1.28×107和1.80×107CFU·g?1。實驗開始后0?20cm、20?30cm和30?40cm三個層次墊料的真菌數量由3.60×102逐漸上升，分別達到最大值56.00×102、43.33×102和50.67×102CFU·g?1，之后呈現波動下降的趨勢，在實驗結束時，三個層次的真菌數量分別為7.27×102、4.07×102和4.27×102CFU·g?1。實驗開始后，0?20cm、20?30cm和30?40cm三個層次墊料的放線菌由1.00×104逐漸上升，分別達到最大值226.67×104、152.67×104和168.67×104CFU·g?1，之后呈現下降的趨勢，在實驗結束時，三個層次的放線菌分別降至6.80×104、3.50×104和4.40×104CFU·g?1。可見，在本實驗異位發酵體系中細菌數量維持在106～108數量級，真菌維持在102～103數量級，放線菌維持在105～106數量級，且實驗發酵體系中微生物以細菌活動為主。

圖9 異位發酵過程中不同層次墊料內微生物數量的變化過程

3 討論與結論

3.1 討論

3.1.1 異位發酵床墊料理化性質變化

影響微生物發酵床發酵功能的指標主要有墊料的溫度、含水率、酸堿度和電導率等[14]。溫度是反映發酵床效率最為直觀的指標，也是反映微生物活性的重要指標之一[15]。有研究表明，原位發酵床在處理養殖廢棄物的過程中表層溫度一般維持在25～30℃，而中心溫度可達40～50℃[6]。本實驗所研究的異位發酵床在處理蛋雞養殖廢棄物過程中墊料溫度維持在50～75℃，高于原位發酵床墊料溫度，同時變化趨勢與原位發酵床相似[16?17]。異位發酵床不同層次墊料溫度無明顯差異，并且均呈現往復先升高后下降的波動變化趨勢，這主要是由于在糞便加入及翻堆的作用下墊料溫度升高，但是隨著物料的消耗，溫度又呈現下降趨勢，從而墊料溫度處于上下波動變化的狀態，直至第72天墊料溫度下降至與室溫接近，發酵結束。

墊料含水率直接影響發酵床墊料溫度、微生物發酵以及分解糞便的水平。有研究表明，墊料環境的含水率處于45%～60%較為適宜[6,18?19]。本研究中伴隨著墊料溫度往復先升高后下降的波動，三個層次墊料的含水率呈現一致的變化趨勢，且均處于45%～60%。異位發酵床可以同時處理養殖廢水和畜禽糞便，尤其在處理養殖廢水方面應用較廣泛。經計算，本研究中每千克墊料對蛋雞養殖廢水的吸納系數為1.05，低于對生豬養殖廢水的吸納系數；而對蛋雞養殖糞便的吸納系數為3.50，高于對生豬養殖糞便的吸納系數[7]。

發酵床的發酵過程依賴于微生物的作用，而微生物的生長又依賴于適宜的酸堿度條件[17]。有研究表明，適宜微生物好氧發酵的pH范圍一般處于6.5～9.0，此時微生物生長以及有機質分解速率最大[20]。Tam等[21]研究發現，發酵床墊料過酸（pH＜5.9）或過堿（pH＞9.0）均不利于糞尿的發酵分解。Sundberg等[22]研究發現，pH＜6時，墊料微生物的呼吸作用明顯受到抑制。本實驗研究發現異位發酵床不同層次墊料的pH無明顯差異。實驗初期微生物大量繁殖，分解墊料以及蛋雞養殖廢棄中的含氮營養物質，釋放氨氣，導致pH增加；同時微生物的硝化作用又會產生H+，導致pH下降，從而使pH呈現波動變化趨勢。實驗全過程墊料平均pH值在8.0左右，適宜微生物的好氧發酵。

電導率（EC）是以數字形式來表示溶液的導電能力，它能間接推測出墊料浸提液中的離子總濃度[23]。已有研究表明，在一定濃度范圍內，溶液的電導率與其可溶性鹽分含量成正相關，即EC越高，水溶性鹽分越高[24?25]。本實驗研究表明不同層次墊料的電導率無明顯差異，并且均呈現上升的趨勢，這是因為糞便的不斷加入以及微生物分解墊料的有機物質產生的無機鹽在墊料中積累，進而導致電導率上升。

3.1.2 異位發酵床墊料營養成分變化

異位發酵床墊料的腐熟程度可以用總氮、總磷、總鉀、有機質和碳氮比等指標指示[26]。本研究中，異位發酵床不同層次墊料的TN、TP和TK含量均呈現極顯著增加的趨勢，這主要是因為隨著實驗的不斷進行，雞糞和廢水中有機物被微生物不斷分解以NH3、CO2等形式揮發，導致墊料干重降低，所以TN、TP和TK含量較實驗前顯著上升[27?28]。發酵床墊料的C/N是影響發酵效果的重要因素，合適的C/N可為發酵床功能菌群的生長提供最均衡的營養物質，保證糞便快速發酵分解[29]。微生物生長繁殖所需要的C/N在25:1～30:1，而畜禽糞便的C/N較低，介于5:1～13:1之間，所以為了滿足微生物適合的C/N，就需要選擇較大C/N的原料作為發酵床墊料[30]。在本研究中，異位發酵床不同層次墊料的發酵初始C/N為87.40:1，有效地滿足了實驗后期微生物發酵需要。在實驗過程中發酵床不同層次墊料的有機質和C/N均呈現下降的趨勢，這是由于墊料中的有機質在發酵過程發生降解所致。異位發酵床體系發酵結束時墊料的總養分含量均符合NY525-2012關于總養分及有機質的質量分數的標準。

3.1.3 異位發酵床墊料微生物數量變化

微生物是發酵床運行的主體，也是影響溫度、pH、含水率和營養成分變化的重要因素[31?32]。發酵床墊料所含有的微生物主要由本土微生物和發酵菌劑微生物共同組成。本研究中，異位發酵床不同層次墊料的細菌、真菌和放線菌數量變化無明顯差異，且均呈現波動變化趨勢。在發酵床微生物群落中，放線菌可以產生抗生素，進而預防和抑制病蟲害的發生[33]；此外，高溫放線菌還可在高溫階段協同芽孢桿菌持續發酵，分解糞便及墊料，以維持床體溫度。發酵初期床體中的微生物分解能力較強，可將填入的糞污快速分解和消耗，并釋放熱量使床體溫度升高。實驗持續20d左右隨著墊料含水率的持續下降，pH逐漸升高，此時不利于微生物的生長繁殖，細菌和真菌的數量均有所下降[34]。異位微生物發酵床可以形成以有益微生物為優勢菌的生物保護屏障[35]。本研究中，細菌基本維持在106～108數量級，真菌維持在102～103數量級，放線菌維持在105～106數量級，表明細菌在發酵過程中起主要作用，放線菌次之。

3.2 結論

（1）異位發酵床在處理蛋雞養殖廢棄物過程中墊料溫度維持在50～75℃，高于原位發酵床墊料溫度，同時三個墊料層含水率均處于45%～60%，適宜微生物好氧發酵；實驗全過程墊料平均pH在8.0左右，有利于微生物生長；在微生物的作用下墊料和廢棄物中的有機物質被分解，導致墊料電導率上升；經計算本研究中每千克墊料對蛋雞養殖廢水的吸納系數為1.05，低于對生豬養殖廢水的吸納系數；而對蛋雞養殖糞便的吸納系數為3.50，優于對生豬養殖糞便的吸納系數。

（2）異位發酵床不同層次墊料有機質和C/N均呈現下降的趨勢，而TN、TP和TK含量均呈現顯著增加的趨勢。實驗結束時墊料養分含量均符合NY525-2012關于總養分及有機質質量分數的標準。

（3）異位發酵床不同層次墊料的細菌、真菌和放線菌數量變化無明顯差異，且均呈現先升高后下降的變化趨勢，其中細菌基本維持在106～108數量級，真菌維持在102～103數量級，放線菌維持在105～106數量級。

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Treatment Effects of Ectopic Microbial Fermentation on Layer Hens Waste

LI Lu-yao, LI Jia-bin, FENG Shuo, SONG Ting-ting, ZHANG Yan-rong, ZHU Chang-xiong, GENG Bing

（Agricultural Clear Watershed Group, Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Science, Beijing 100081, China）

In order to provide theoretical basis for application of microbial ectopic fermentation system technology and solve the environmental pollution problem of laying hens, microbial ectopic fermentation system was used to treat the waste produced from layer breeding and to reduce environmental pollution. The specific procedures were mixed corn straw and coconut shell according to the mass ratio of 2:1, evenly added microbial agents as the ectopic fermentation system material. The initial moisture and thickness of the litter were adjusted to 51.97% and 60cm, respectively, and filled it in the ectopic fermentation system. After 4 days of pre-fermentation, laying hens breeding waste was treated by the ectopic fermentation system. From the beginning of the experiment on October 28, 2019 to the end of the experiment on January 8, 2020, the samples were taking from the upper layer (0?20cm), middle layer (20?30cm), and lower layer (30?40cm) in the different stage of experiment, further to explore the changes of physical and chemical properties, nutrients components and microbial quantities. The results showed that there were no significant differences in the temperature, moisture content, pH and conductivity of different packing layers in the ectopic fermentation system. The maximum temperature of the fermentation system was between 50?75℃, the moisture content was between 45%?58% and the pH value was changed in the range of 6.10?8.97, and the conductivity showed a trend of continuous increase in the all experimental process. In the end of the experiment, the average pH of the litter was about 8.0, which could ensure the stable operation of the fermentation system. Compared with the beginning of the experiment, the TN, TP and TK contents of different layers of litter increased significantly in the end of the experiment (P<0.01), while the organic matter content and C/N showed a decreasing trend. The organic matter content was insignificant difference and the C/N was significant (P<0.01). The absorption coefficients of the litter for wastewater and feces was 1.05 and 3.50, respectively in the end. The fermentation system was dominated by bacterial activity, followed by actinomycetes. The nutrient content of the fillers was in accordance with the standards of NY525-2012 for total nutrients and organic matter mass fractions. This fermentation system can effectively degrade and absorb layer breeding waste.

Ectopic fermentation system；Layer breeding waste；Microorganism；Poultry waste

2020?04?04

耿兵，E-mail：gengbing2000@126.com

國家水體污染控制與治理科技重大專項課題（2017ZX07603-002）

聯系方式：李路瑤，E-mail：liluyao0215@163.com

10.3969/j.issn.1000-6362.2020.08.001

李路瑤,李佳彬,馮爍,等.微生物異位發酵床處理蛋雞養殖廢棄物的效果[J].中國農業氣象,2020,41(8):473-482