发明内容:本发明提供一种用于快速无臭无害化的畜禽粪便高效发酵剂及其发酵方法,其主要由各种饲料级高密度高活力乳酸菌及其它发酵菌种与载体硅藻土组成,其可以在3~5天时间内,快速将畜禽粪便先发酵成无臭,并有曲香和酸香味的物质,为养殖户进行后续处理争取到时间。然后再累计发酵成为完全无害化的产物,彻底消灭其中的有害病菌,并可作畜禽或鱼饲料使用。
本发明一种畜禽粪便高效发酵剂,包括如下质量比的微生物菌种组分和载体组分:所述微生物菌种组分为产乳酸粪肠球菌15-25%,产乳酸屎肠球菌10-20%,侧孢霉菌2-8%,链霉菌3-8%,酵母菌5-15%,多食鞘氨醇杆菌5-15%,侧孢芽孢杆菌5-15%,纳豆芽孢杆菌5-15%和载体组分为硅藻土10-20%。
本发明畜禽粪便高效发酵剂 ,其优选由如下质量比的微生物菌种组分和载体组分组成:含活菌600亿/克以上的产乳酸粪肠球菌20%,含活菌600亿/克以上的产乳酸屎肠球菌15%,含活菌50亿/克以上的嗜热侧孢霉菌5%,含活菌50亿/克以上的黑白链霉菌5%,含活菌350亿/克以上的酿酒酵母菌10%,含活菌100亿/克以上的多食鞘氨醇杆菌10%,含活菌200亿/克以上的侧孢芽孢杆菌10%,含活菌200亿/克以上的纳豆芽孢杆菌10%;载体组分为硅藻土15%。
本发明所述微生物菌种的活菌数为产乳酸粪肠球菌和产乳酸屎肠球菌总数大于210亿/克,纳豆芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌总数大于40亿/克,其他功能性霉菌黑白链霉菌和嗜热侧孢霉菌总数大于5亿/克,多食鞘氨醇杆菌大于10亿/克,酵母菌大于35亿/克。
本发明所述载体组分除硅藻土外还包括玉米粉或薯干粉、高粱粉、稻谷粉、麦粉淀粉质原料。
一种利用本发明所述的发酵剂发酵畜禽粪便方法,其是按如下方法进行:
1)、将所述发酵剂与麦麸和/或玉米按质量比为1-1.2:10-12,制成菌种预混剂;
2)、将菌种预混剂与畜禽粪便按质量比为1-1.5:200-300,混合均匀,制成畜禽粪便混合物料,并控制混合物料的含水量为40-70Wt%,将混合物料疏松堆放并密封发酵;
3)、将密封的混合物料进行发酵,并使混合物料高出发酵池,控制发酵时间为3-25天。
本发明畜禽粪便高效发酵剂,具有发酵速度快,只需要3~5天即可彻底消除畜禽固态粪便的臭味,并变成有曲香味和酸香味的发酵物质,再累计发酵到15天,可以彻底消除其中的大肠杆菌,有害病菌,寄生虫卵等,做到彻底的无害化处理,并可以再用作农家肥料或猪牛羊的饲料原料使用。
本发明发酵剂含有效活菌数高,达到300亿/克以上,是一般粪便类腐熟剂的300~600倍以上。目前,我国农业部规定的堆肥腐熟剂含活菌量为>0.5亿/克,这也是快速发酵所需要的,本发明产品含产乳酸的乳酸菌,产乳酸粪肠球菌和产乳酸屎肠球菌,总数大于210亿/克,含芽孢杆菌为纳豆芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌,总数大于40亿/克,其他功能性霉菌黑白链霉菌、嗜热侧孢霉菌,总数大于5亿/克,杆菌多食鞘氨醇杆菌大于10亿/克,酿酒酵母菌大于35亿/克,本发明产品活菌总数大于300亿/克。本发明发酵剂经检测活菌量,见下表1。
表1:本发明产品含活菌量
说明:通过概括组成比例和原粉含菌数,计算得到本发明产品的活菌含量为>300亿/克。
本发明产品的菌群之间具有高度的协同作用效果,发酵效果是一加一大于二的效果,畜禽粪便固态发酵之后,具有清香味,包括曲香味和酸香味,没有臭味,同时,也适用于化粪池中的发酵,沼气池中的发酵,即粪尿加上冲洗水的贮粪池中的发酵,但发酵时间需要相应延长,作到无害化处理,并有相应的清香味。
采用本发明发酵剂充分发酵固态粪便之后,可以做为猪、牛、羊及鱼的饲料原料。禽类粪便发酵后可做为猪、牛、羊、鱼的饲料原料之一,一般在猪牛羊鱼日粮中占10-40%;猪粪发酵后,则只可做为鱼类饵料使用,或作为鱼肥使用,占鱼日粮的20%,或每亩水面施用300公斤/次,每月一次地使用,并适合于滤食性鱼类,如鲢鱼、鳙鱼等。
本发明的原料菌种可以通过市售获得,也可按如下生产工艺进行制备:市售从指定的“中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心”购买,并采用特殊固态发酵培养方法获得大规模产量产品,其中产乳酸粪肠球菌的菌种编号或保藏号为CGMC No.1.0130,产乳酸屎肠球菌的菌种编号或保藏号为CGMC No.1.2334, 均为农业部允许使用的有益微生物菌株,参见中华人民共和国农业部2008年发布的饲料添加剂品种目录文件,其中允许使用的微生物品种中有粪肠球菌和屎肠球菌。
其中的纳豆芽孢杆菌,侧孢芽孢杆菌,多食鞘氨醇杆菌,黑白链霉菌和嗜热侧孢霉菌等微生物菌株可通过下述方法制得:各自典型琼脂斜面试管菌种→三角瓶液体摇床培养液→200升全自动液体发酵罐培养三级种子→全自动固体培养罐灭菌,培养罐培养→低温三级干燥器干燥→粉碎,包装备用;固体培养基质量比为玉米粉35%、麦麸35%、豆粕15%,活性炭颗粒15%、酵母浸膏适量,料水比1比0.8,121℃,灭菌20分钟,并冷却后成为固态培养基。
其中的饲料级产乳酸粪肠球菌、饲料级产乳酸屎肠球菌的培养工艺如下:MRS琼脂斜面试管菌种→三角瓶液体摇床培养液→以5%接种于200升全自动液体发酵罐培养三级种子→全自动固体培养基灭菌、培养罐培养→低温闪蒸干燥器瞬间干燥→粉碎,包装备用,其中的固态培养基配方质量比为颗粒活性炭25%、麦麸35%、豆粕粉30%、碳酸钙粉2.5%、酵母浸膏1%、蛋白胨2%、葡萄糖2.5%、乳清粉1.5%、螯合微量元素1%、;加入清水,料水比为1比0.8,再与主料混合均匀,121℃,灭菌20分钟,并冷却后成为固态培养基。
畜禽粪便产生后,可采用清干粪的方法,将成形的粪便收集集中起来,最好是在数天内进行发酵处理,或可以用塑料薄膜等进行密封处理保存数天。也可以用较细的统糠粉等作为垫料进行采集。垫草也可以用长一点的秸秆。
实施例2
本实施例的畜禽粪便高效发酵剂,由如下质量比的微生物菌种组分和载体组分组成:含活菌600亿/克以上的饲料级高密度高活力产乳酸粪肠球菌20%,含活菌600亿/克以上的饲料级高密度高活力产乳酸屎肠球菌15%,含活菌50亿/克以上的嗜热侧孢霉菌5%,含活菌50亿/克以上的黑白链霉菌5%,含活菌350亿/克以上的酿酒酵母菌10%,含活菌100亿/克以上的多食鞘氨醇杆菌10%,含活菌200亿/克以上的侧孢芽孢杆菌10%,含活菌200亿/克以上的纳豆芽孢杆菌10%;载体组分为硅藻土13%和淀粉质原料2%,所述淀粉质原料是玉米粉或薯干粉,高粱粉,稻谷粉,麦粉,或者是它们任意比例的混合。
利用本发明产品发酵畜禽粪便的发酵方法:
取本发明产品500克,先与5公斤左右的麦麸或玉米粉混合均匀,配制成菌种预混剂,用来发酵1~2吨畜禽粪便,或目测2~4立方米的粪便量,将粪便与菌种预混剂,混合均匀制成畜禽粪便混合物料,控制其含水量要求在40~70%之间,可以用下述方法检验其含水量是否合标准,将上述畜禽粪便混合物料用手捏一把,有水印子从手指间印出,但不滴出为准,不够水份可以补加清水,再密封于发酵池中,混合物料须疏松堆放,以利于启动发酵,注意遮阳和防止雨水进入,发酵料要高出发酵池的池口,一般高出池口30公分以上,并用塑料膜密封。
养殖场如有统糠,秸秆资源,可以掺入20%进行一起发酵,效果更好,可以为发酵启动阶段提供适当的氧气,以利于启动发酵,但本发明的发酵过程以厌氧发酵为主,密封发酵较佳。
对于发酵禽类粪便,并想做为猪牛羊饲料使用的,可以添加粪便量的5%的玉米粉或薯干粉,高粱粉,稻谷粉,麦粉,次面粉等淀粉质原料,使发酵充分产乳酸和乳酸菌,进行非蛋白氮的转化,有利提高营养价值。
对于特别臭或有感染疾病的动物粪便,可延长发酵时间进行处理,一般延长到25天以上,或在发酵中途进行一次翻堆处理,如发酵第七天翻堆处理一次,再进行二次发酵,直到25天发酵结束。
发酵时间:发酵3~5天后,粪便臭味消失,发酵15天后,产生清香味,包括曲香味和酸香味;即可使用,作为农家肥料,或作为动物饲料使用。
使用本发明产品发酵鸡粪后的理化数据检测结果:
按上面的方法发酵:鸡粪2吨,添加麦麸5公斤,和玉米粉20公斤,添加本发明发酵剂产品500克,控制含水量50%进行发酵10天的结果,见下表:
表2:鸡粪发酵前后的理化检测数据
|
未发酵的鸡粪 |
发酵后的鸡粪 |
大肠杆菌数(菌落形成单位/克) |
3800万个/克 |
未检出 |
沙门氏菌数(定性检测) |
检出 |
未检出 |
pH值 |
8.5 |
4.1 |
颜色 |
棕褐色 |
棕黄色 |
气味 |
粪臭味 |
酸香味,曲香味 |
烘干后的粗蛋白 |
25.6% |
27.3% |
湿料产乳酸菌含量(菌落形成单位/克) |
未检出 |
15.3亿/克 |
说明:其中大肠杆菌检测方法,采用平板稀释计数法,用麦康凯琼脂检测发酵粪便样品中的大肠杆菌总数。
下面是利用本发明产品发酵剂,发酵鸡粪后喂猪的试验数据报告。
将上述发酵鸡粪的原料继续发酵到15天,进行喂猪试验。即鸡粪2吨,添加麦麸5公斤,和玉米粉20公斤,添加本发明发酵剂产品500克制成混合物料,控制混合物料含水量50Wt%进行发酵15天备用 。
1 材料与方法:
1.1 试验材料:
由江西宜春某生物科技有限公司提供,以上发酵鸡粪作为对照原料,添加于猪日粮中进行试验。
1.2 试验动物:
由江西宜春某猪场提供生猪,同时进行了,保育猪前期,保育猪后期,和生长育肥猪三个阶段的试验,即选择这三个阶段的不同猪舍中的猪只,同时进行喂养试验,以验证产品在各阶段的猪的喂养效果。
保育仔猪前期采用28日龄杜大长仔猪,平均个体重8.89±0.67kg;保育仔猪后期采用的杜大长仔猪,平均个体重18.22±1.05kg,生长育肥猪采用的杜长大中猪平均个体重55.25±1.35kg。
试验场地为宜春某猪场内。试验从当年10月23号开始,到当年的12月3号结束,为期40天。
1.3 试验设计:
1.3.1 保育猪试验的选择,和日粮配方
随机选择80头28日龄断奶的杜大长仔猪,平均体重8.89±0.67kg。公母各半分成2组,每组2个重复,每个重复20头。预试期1周,按常规免疫、驱虫。
对照组喂猪场自配饲料,不添加发酵鸡粪。对照组日粮配方:玉米59%、小麦粉9%、豆粕19%、膨化大豆6%、进口鱼粉3%、保育猪预混料4%;营养成分为:粗蛋白18.61%、消化能14.01兆焦/千克、钙0.98%、总磷0.68%、赖氨酸0.87%、胱氨酸+蛋氨酸0.61%。
试验组喂发酵鸡粪与其他饲料原料和添加剂的组成的日粮;试验组日粮配方:玉米59%、发酵鸡粪10%、豆粕17%、膨化大豆7%、进口鱼粉3%、保育猪预混料4%;营养成分为:粗蛋白18.98%、消化能13.71兆焦/千克、钙1.18%、总磷0.72%、赖氨酸0.84%、胱氨酸+蛋氨酸0.60%。
连续饲喂20d。测定仔猪日增重及料肉比。
1.3.2 中猪试验的选择和日粮配方
随机选择64头杜大长仔猪,体重18.22±1.05kg。公母各半,分成2组,每组2个重复,每个重复16头。预试期1周,按常规免疫、驱虫。
对照组喂猪场自配饲料,不添加发酵鸡粪。对照组日粮配方:玉米60%、小麦粉9%、豆粕21%、膨化大豆4%、进口鱼粉2%、中猪预混料4%;营养成分为:粗蛋白18.12%、消化能13.56兆焦/千克、钙0.91%、总磷0.65%、赖氨酸0.82%、胱氨酸+蛋氨酸0.61%。
试验组喂发酵鸡粪与其他饲料原料和添加剂的组成的日粮;试验组日粮配方:玉米58%、发酵鸡粪15%、豆粕17%、膨化大豆5%、进口鱼粉1%、中猪预混料4%;营养成分为:粗蛋白18.26%、消化能13.20兆焦/千克、钙1.2%、总磷0.75%、赖氨酸0.78%、胱氨酸+蛋氨酸0.58%。
连续饲喂40天。测定仔猪日增重及料肉比。
1.3.3 大猪试验的选择和日粮配方
随机选择64头杜大长中猪,平均个体重55.25±1.35kg。公母各半,分成2组,每组2个重复,每个重复16头。预试期1周,按常规免疫、驱虫。
对照组:喂猪场自配饲料,不添加本发明产品发酵的鸡粪。对照组日粮配方:玉米63%、小麦粉8%、豆粕18%、麦麸5%、进口鱼粉2%、中猪预混料4%;营养成分为:粗蛋白15.87%、消化能13.36兆焦/千克、钙0.90%、总磷0.64%、赖氨酸0.72%、胱氨酸+蛋氨酸0.60%。
试验组:喂添加本发明产品发酵的鸡粪,发酵鸡粪与其他饲料原料和添加剂的组成的日粮;试验组日粮配方:玉米58%、发酵鸡粪20%、豆粕17%、进口鱼粉1%、中猪预混料4%;营养成分为:粗蛋白17.16%、消化能13.10兆焦/千克、钙1.22%、总磷0.76%、赖氨酸0.70%、胱氨酸+蛋氨酸0.57%。
连续饲喂40天,测定仔猪日增重及料肉比。
2、 结果与分析
2.1 保育仔猪:日增重、料肉比 结果见下表3。
由表3可见,试验组仔猪日增重比对照组提高12. 31%(P< 0. 05),料肉比下降6.31%(P<0.05),仔猪日增重及饲料转化率显著提高。
表3 日粮中添加发酵鸡粪对保育猪日增重、料肉比的影响
注:同列数据间字母不相同者差异显著(P<0.05)。
保育仔猪:日粮中添加10%发酵鸡粪反而效果比对照组好,原因可能是发酵鸡粪中所含有的乳酸等有机酸,乳酸菌等对保育猪的正面影响,因为保育猪的消化系统尚未发酵完善,肠道酸化不足,消化酶活力不高,添加了pH为4.1的发酵鸡粪后,充分酸化保育猪肠道,提高了消化酶活性,酸化肠道也抑制了肠道有害细菌的繁殖,所以,增强了饲料的消化吸收率,同时,发酵鸡粪中的乳酸菌即乳酸粪肠球菌,产乳酸屎肠球菌等15.3亿/克的肠道调理功能发挥了作用,提高了机体免疫抗体水平,并帮助消化饲料。
2.2 中猪阶段添加发酵鸡粪的日增重、料肉比 结果见表4。
由表4可见,试验组中猪日增重比对照组略有提高,提高了1.6%,但差异不显著,试验组比对照组的料肉比略有增加,增加了1.2%,但差异不显著。
表4: 日粮中添加发酵鸡粪对中猪日增重、料肉比的影响
注:同列数据间字母不相同者差异显著(P<0.05)。
可见,从中猪开始,虽然生长速度略有提高,提高1.6%,这与实验组采食量更大一些有关,添加了15%的发酵鸡粪后,可能对中猪的适口性更好,采食量增加,但差异不显著,同时饲料报酬实验组略有降低,但也是差异不显著。
2.3 大猪阶段添加发酵鸡粪的日增重、料肉比 结果见表5。
由表5可见, 试验组的大猪的日增重比对照组有所下降,下降幅度为1.93%,差异不显著,试验组大猪比对照组的料肉比增加2.7%(差异不显著),这表明在生长猪阶段,由于猪只的消化系统和免疫系统发育相对比较完善了,所以,发酵鸡粪的有益乳酸菌和有机酸的作用下降了,所以在日增重和料肉比方面的的效果略有下降。
尽管大猪阶段使用20%发酵鸡粪的生长性能略有下降,但差异并不显著,同时由于添加了20%的鸡粪发酵料,养殖户的饲料成本大大下降,从而提高了养殖户的经济效益,也降低了鸡粪的环境污染,变废为宝。
表5: 日粮中添加发酵鸡粪对大猪日增重、料肉比的影响
注:同列数据间字母不相同者差异显著(P<0.05)。