微生物發(fā)酵技術(shù)在生豬糞污處理中的應(yīng)用探討

黃河齋

（貴州省羅甸縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，貴州 黔南布依族苗族自治州 550100）

近年來，我國畜牧業(yè)不斷發(fā)展壯大，尤其隨著生豬養(yǎng)殖業(yè)不斷向規(guī)模化方向發(fā)展，生豬養(yǎng)殖量及養(yǎng)殖規(guī)模也在日益增大，但同時也面臨著疫病防控形勢嚴(yán)峻、飼料資源短缺等一系列問題，尤其生豬糞污處理難度大嚴(yán)重制約了養(yǎng)殖場的發(fā)展。生豬糞污會對養(yǎng)殖場周圍的水體、土壤、空氣造成嚴(yán)重影響，處理好生豬養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的糞污十分必要。隨著養(yǎng)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(yīng)用到處理生豬糞污中可以達(dá)到變廢為寶、有效循環(huán)利用資源、節(jié)約處理糞污成本的目的，同時還可以保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)生豬養(yǎng)殖業(yè)向著生態(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(yīng)用進(jìn)行簡要探討。

1 生豬養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

生豬養(yǎng)殖是經(jīng)過種豬繁育、仔豬育肥等一系列培育和繁殖直到商品肉豬的過程。進(jìn)一步了解我國生豬養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展歷程，可以概括為計劃發(fā)展時期、恢復(fù)發(fā)展時期、快速發(fā)展時期、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整時期和現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型升級時期五個階段。2018年8月非洲豬瘟疫情在我國的暴發(fā)使我國生豬產(chǎn)能嚴(yán)重受損，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(fù)的一系列政策措施，使得我國生豬養(yǎng)殖業(yè)態(tài)勢好轉(zhuǎn)，為了扶持作為農(nóng)業(yè)重要組成部分的生豬養(yǎng)殖業(yè)，我國在規(guī)模養(yǎng)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(yǎng)殖大國相比，我國的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化養(yǎng)殖程度還較低，但我國人口基數(shù)大與長久以來的豬肉消費習(xí)慣使得我國生豬養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展?jié)摿薮蟆ｋS著科技進(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(yǎng)殖業(yè)中，使得動物疫病疫情的診斷、預(yù)警、防控更加精準(zhǔn)。但生豬養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展也存在相應(yīng)的問題，生豬養(yǎng)殖過程中各種疫病的發(fā)生給生豬養(yǎng)殖戶帶來嚴(yán)重?fù)p失；部分養(yǎng)殖企業(yè)養(yǎng)殖及生產(chǎn)過程不符合標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)的豬肉產(chǎn)品威脅消費者的健康；豬肉市場價格波動加大嚴(yán)重阻礙生豬養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。為了保障豬肉供應(yīng)，需要進(jìn)一步推動生豬標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化養(yǎng)殖，加強生豬糞污處理，保證生豬養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。

2 生豬糞污的危害

2.1 對生豬養(yǎng)殖的危害

在生豬養(yǎng)殖過程中，生豬糞污及其廢棄物會對生豬養(yǎng)殖帶來嚴(yán)重影響，糞污大量堆積及排放使得病原微生物大量滋生，同時會使養(yǎng)殖環(huán)境變差，導(dǎo)致生豬養(yǎng)殖過程中出現(xiàn)疫病，嚴(yán)重影響生豬的生長發(fā)育及健康，進(jìn)一步阻礙了生豬養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。

2.2 對水體的污染

部分養(yǎng)殖戶使用的飼料中含有難以消化的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，生豬食用后這些難以消化的部分被排泄出來，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，會造成水體富營養(yǎng)化，使得藻類植物在水體中大量繁殖，進(jìn)一步消耗水體中的溶解氧，使魚類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(yán)重的會使河流、水庫等水體功能失去作用。若是糞污滲入地下，也會使地下水中的氮濃度增高、溶解氧減少，嚴(yán)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(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的糞污會對周圍的土壤環(huán)境造成嚴(yán)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(dāng)?shù)募S污還田會進(jìn)一步打亂土壤中氮、磷等元素平衡，同時使重金屬元素等在土壤中累積。養(yǎng)殖場的糞污排放量過大，周邊農(nóng)田的消納能力不足難以承載，無法及時有效地消納排放的糞便，使得周邊土壤結(jié)構(gòu)失衡，若是還田施用過度，則會使土壤中的氮、磷及重金屬元素過剩，導(dǎo)致土壤透氣、滲水能力下降，導(dǎo)致土壤板結(jié)、鹽化，土壤質(zhì)量下降，損害農(nóng)作物生長，影響農(nóng)產(chǎn)品安全。

2.4 對空氣的污染

生豬糞污的排放除了會對養(yǎng)殖業(yè)、水體土壤等造成影響，還會對空氣造成嚴(yán)重影響。二氧化碳等溫室氣體的排放以及糞便分解時產(chǎn)生的惡臭氣味等會影響周邊的空氣質(zhì)量。尤其是養(yǎng)殖場使用的飼料中含有大量的氨，主要是通過生豬的糞便排出動物體外，若是通過堆積方式會使其糞污處于厭氧條件下，通過厭氧發(fā)酵會產(chǎn)生氨氣、硫化氫等惡臭氣味或有刺激性的氣體，會對養(yǎng)殖場周邊居民造成嚴(yán)重的影響。

3 生豬糞污處理的必要性

生豬養(yǎng)殖業(yè)糞污的排放及過量還田會導(dǎo)致有機質(zhì)累積過多，給水體、土壤、空氣污染帶來嚴(yán)重污染，還會給養(yǎng)殖業(yè)疫病傳播提供機會，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題，同時減少病原菌、寄生蟲卵等的潛在風(fēng)險，進(jìn)一步切斷傳染病和寄生蟲病的傳播途徑，還可以減少水體、土壤、空氣污染，對保護(hù)生豬養(yǎng)殖業(yè)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境都具有重要意義。我國生豬養(yǎng)殖體量巨大，養(yǎng)殖場排放的糞污會對人居環(huán)境帶來嚴(yán)重影響，合理推進(jìn)生豬糞污處理，實現(xiàn)變廢為寶，進(jìn)一步解決生豬養(yǎng)殖場糞污污染問題的同時，還可以顯著改善人居環(huán)境，減少糞污對環(huán)境的污染，有利于促進(jìn)生豬養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展，同時可以保證人體健康。

4 微生物發(fā)酵技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1 對臭味的凈化作用

生豬養(yǎng)殖過程中排放的糞污中含有大量氮類物質(zhì)、氨氣、硫化氫、硫醇和甲硫醇等，這些物質(zhì)堆肥時會被降解，通過微生物轉(zhuǎn)化為有機態(tài)氮，剩下未被轉(zhuǎn)化的會在環(huán)境中以氣態(tài)形式揮發(fā)，導(dǎo)致糞污發(fā)臭。隨著科技的進(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，通過堆肥或單一菌株除臭，可以使氮類物質(zhì)向蛋白氮和硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化，提高堆肥質(zhì)量，減少臭氣。目前國內(nèi)較為成功的除臭技術(shù)一是通過篩選有效的微生物，在堆肥的糞污中加入相應(yīng)的基料，通過發(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，該方法符合糞污無害化處理衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；其二是通過在生豬飼料或飲水中加入微生物菌落，進(jìn)一步減少氮類物質(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(jié)果表明，通過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(jié)合微生物菌劑飲水有更好的除臭效果。除臭評價方面，除了通過感官指標(biāo)，還將臭氣分等級，化學(xué)指標(biāo)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(biāo)變化及微生物種類及數(shù)量變化等都可以作為除臭指標(biāo)評價。

4.2 生產(chǎn)有機肥料

可以通過微生物發(fā)酵將生豬糞污轉(zhuǎn)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，通過堆積發(fā)酵翻堆，繼續(xù)發(fā)酵攤平晾干，再通過粉碎分篩去除雜質(zhì)，將產(chǎn)生的生物有機肥通過機器制作成顆粒，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、磷和鉀等營養(yǎng)物質(zhì)，通過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(diào)節(jié)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)酵過程中微生物發(fā)酵菌的選擇尤為重要，要根據(jù)不同堆肥目的及堆料質(zhì)量篩選不同菌種，常見的菌種主要有粉狀和液體兩種，大多都是復(fù)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(nóng)作物秸稈進(jìn)行混合，堆肥發(fā)酵溫度沒有太高要求，一般發(fā)酵開始24 h后升至30～40℃、48 h至55℃、72 h升到55～60℃；6 d左右，溫度穩(wěn)步回落，在10～15 d左右完全熟化。注意在發(fā)酵過程中每隔1～2 d用攪拌棒翻動一次，保證菌群的活性及發(fā)酵時間。通過微生物發(fā)酵產(chǎn)生的有機肥可有效調(diào)節(jié)土壤，可以激活土壤中的微生物活躍率，減少土壤板結(jié)、鹽化，同時可以提升土壤的肥力，促進(jìn)農(nóng)作物生長發(fā)育，改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，使農(nóng)產(chǎn)品色澤、個頭大小、成熟度以及口感等得到提升，同時提升農(nóng)作物的抗病能力，減少病蟲、病害等不良影響。施用微生物發(fā)酵產(chǎn)生的有機肥同時有利于減少環(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時間肥效，有利于農(nóng)作物的生長。

4.3 畜禽飼料的生產(chǎn)

生豬糞便還是畜禽飼料的潛在來源，生豬糞污中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，一般畜禽干糞便中存在的未消化純蛋白質(zhì)可達(dá)11.3%～16.7%，粗蛋白質(zhì)在23%～31.3%，其中含有脂肪、無氮浸出物、多種B族維生素等。有研究者在對生豬糞便進(jìn)行安全性研究評價后認(rèn)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(fù)合活菌通過比例進(jìn)行攪拌，通氣發(fā)酵2～3 d后，將其堆放起來，避免通氣不便情況出現(xiàn)，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(fù)合活菌混合，加60%的水，壓實后用塑料膜封實，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(fù)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，而且可以實現(xiàn)資源循環(huán)利用最大化。

5 小結(jié)

微生物發(fā)酵技術(shù)在生豬糞污的應(yīng)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(yǎng)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，通過該技術(shù)的運用，進(jìn)一步減少了生豬糞污排放對生豬養(yǎng)殖業(yè)的危害，同時也減少了對水體、土壤、空氣的影響，進(jìn)一步改善了養(yǎng)殖場周邊的人居環(huán)境，同時也提高了生豬糞污資源利用效率，為推動農(nóng)業(yè)農(nóng)村“減污降碳”目標(biāo)的實現(xiàn)提供了發(fā)展方向。通過微生物發(fā)酵技術(shù)處理過的生長糞污糞污臭味大大減少，通過豬糞微生物發(fā)酵的有機肥也有自身特有的優(yōu)點，該有機肥營養(yǎng)元素齊全，可以改良土壤、減少土壤的板結(jié)及鹽化，同時提升了肥料的肥效、減少農(nóng)作物病蟲害、提升了農(nóng)作物的抗病能力及農(nóng)作物的品質(zhì)。通過微生物發(fā)酵技術(shù)可以將生豬糞污進(jìn)行飼料化，通過需氧、厭氧、青貯等發(fā)酵法，合理利用復(fù)合微生態(tài)制劑發(fā)酵產(chǎn)生飼料，該飼料的安全性及營養(yǎng)價值都極高，進(jìn)一步促進(jìn)了畜禽養(yǎng)殖業(yè)向著生態(tài)綠色循環(huán)的方向發(fā)展。