CN105016890A - 畜禽粪便处理方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种畜禽粪便处理方法。该方法通过调节粪便质量含水量在48％-55％,然后将其与微生物发酵剂、无机物按照质量配比40-55:4-7:2-3混合均匀；然后将所得混合物置于发酵罐中进行厌氧发酵，所述无机物为硫酸锌与碳酸氢氨、氯化钙的混合物或磷矿粉与碳酸氢氨、氯化钙的混合物。通过该方法处理畜禽粪便，发酵过程快，对环境无污染，从根本上解决了环境污染问题。经过处理的畜禽粪便变废为宝，可直接用作生物有机肥。

Description

畜禽粪便处理方法及其应用

技术领域

本发明涉及生物技术和环保技术领域，特别涉及一种畜禽粪便处理方法。

背景技术

近年来，随着经济的发展和生活水平的提高，畜禽产品需求量不断增加，生产规模不断增加，我国畜禽养殖模式已从散户养殖逐渐转向规模化、集约化养殖。随着生产规模的扩大，排放的粪便所带来的污染也越来越严重。畜禽粪便对环境的污染主要是粪便有机物厌氧分解所产生的恶臭、有害气体以及携带病原微生物的粉尘。恶臭和有害气体主要包括NH₃、CH₄、H₂S、(NH₄)₂S和粪臭素等。研究表明,畜禽粪便中20％-30％的氮为铵态氮,易挥发损失。NH₃的挥发提高了雨水的pH值,使更多的SO₂溶于雨水,形成(NH₄)₂SO₄,而(NH₄)₂SO₄在土壤中被氧化,释放HNO₃和H₂SO₄,使酸沉降量增加了2.5倍。同时，畜禽粪便中还含有一些病原微生物，病原微生物主要是细菌和病毒。空气中大量的病原微生物易造成一些疫病流行，严重影响生产和经济效益,同时危害周围居民的健康。因此，合理利用畜禽粪便既可以改变环境污染的状况，又可以有效利用资源，为农业生产提供肥料。

目前，畜禽粪便的处理方法有焚烧法、干燥法、堆肥发酵等。焚烧法采用类似垃圾焚烧处理技术，使其灰化，达到减量和杀灭有害病原体的目的。但处理过程中会产生有害气体,同时使许多营养物质流失,且耗能多,投资大,因此不易推广。干燥法大大降低了对环境的污染，但它只能侧重解决某一方面的问题，而不能从整个生态环境系统的角度来考虑问题，很难从根本上解决环境污染问题。堆肥发酵法在堆肥过程中使得周围污水横流，蚊虫滋生，严重污染环境。因此，这些方法都难以从根本上解决环境污染问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种畜禽粪便处理方法。通过该方法处理畜禽粪便，发酵过程快，对环境无污染，从根本上解决了环境污染问题。经过处理的畜禽粪便变废为宝，可直接用作生物有机肥。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种畜禽粪便处理方法，该处理方法包括以下步骤：

A.调节粪便质量含水量在48％-55％,然后将所得混合物与微生物发酵剂、无机物按照质量配比40-55:4-7:2-3混合均匀；

B.将步骤A中所得混合物置于发酵罐中进行厌氧发酵；

步骤A中所述无机物为硫酸锌、碳酸氢氨和氯化钙的混合物或磷矿粉、碳酸氢氨和氯化钙的混合物。

进一步，所述步骤A中微生物发酵剂由以下质量份的原料混合而成：梭菌5-10份、地衣芽孢杆菌12-18份、粪链球菌20-30份、植物乳杆菌16-22份、光合细菌7-15份、酵母菌3-6份、纤维素酶4-8份。

进一步，所述步骤A中微生物发酵剂由以下质量份的原料混合而成：梭菌8份、地衣芽孢杆菌15份、粪链球菌26份、植物乳杆菌19份、光合细菌11份、酵母菌4份、纤维素酶6份。

所述梭菌属于芽孢杆菌科，是能形成芽孢、厌氧生长的革兰氏染色阳性大杆菌。因芽孢常比菌体大，致使菌体呈梭状而得名，又称厌氧芽孢杆菌属。梭菌能够水解糖类、蛋白质。所述地衣芽孢杆菌是革兰氏阳性、严格需氧或兼性厌氧的有荚膜的杆菌。该属细菌的重要特性是能够产生对不利条件具有特殊抵抗力的芽孢。所述酵母菌在有氧和无氧的环境中都能生长，即酵母菌是兼性厌氧菌。在有氧的情况下，它把糖分解成二氧化碳和水且酵母菌生长较快。在缺氧的情况下，酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。所述纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，它不是单体酶，而是起协同作用的多组分酶系，是一种复合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，还有很高活力的木聚糖酶。作用于纤维素以及从纤维素衍生出来的产物。所述纤维素酶能够促进纤维素的分解。

进一步，所述粪链球菌活菌数不少于2.5×10cfu/kg。所述粪链球菌又叫粪肠球菌。是革兰氏阳性、过氧化氢阴性球菌，是人和动物肠道内主要菌群之一，具有分解蛋白质为小肽、合成B族维生素等功效。

进一步，所述硫酸锌、碳酸氢氨、氯化钙的质量配比为：5:8:12。

进一步，所述磷矿粉、碳酸氢氨、氯化钙的质量配比为：7:9:13。

所述硫酸锌、磷矿粉有助于促进厌氧发酵，提高产气量和原料利用率，提高有机物质的分解率，提高产气量、甲烷产量。

进一步，所述B步骤中基础发酵液温度为35-36℃，发酵罐内压力为0.015-0.025MPa，通入氮气量为780-800m³/h，发酵时间为5-7天。

所述基础发酵液为混合均匀尚未进行发酵的混合物。

本发明的另一个目的在于保护上述方法在处理畜禽粪便中的应用。

本发明的有益技术效果是：

本发明通过调节粪便质量含水量,然后将所得混合物与微生物发酵剂、无机物混合均匀；再将所得混合物置于发酵罐中进行厌氧发酵。通过该方法处理畜禽粪便，发酵周期短(5-7天)，比传统的堆肥法(3个月左右)节约了约95％的时间；对环境无污染，发酵过程中不会产生NH₃等有害气体，不会导致周围污水横流、蚊虫滋生等情况的发生，从根本上解决了环境污染问题；经过处理的畜禽粪便变废为宝，可直接用作生物有机肥，该有机肥中含有植物所需要营养元素碳、氮、磷、钙等元素质量含量分别约为31％、3％、4％、3％，该有机肥中dEB数值约为260mEq/kg，维持了反刍动物的电解质平衡。

附图说明

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的实施例进行详细的描述。

实施例1一种畜禽粪便处理方法，该处理方法包括以下步骤：

A.取粪便(控制质量含水量在48％)890kg与微生物发酵剂89kg、无机物66.75kg混合均匀。其中微生物发酵剂由以下原料混合而成：梭菌5kg、地衣芽孢杆菌12kg、粪链球菌30kg、植物乳杆菌16kg、光合细菌15kg、酵母菌3kg、纤维素酶8kg。其中无机物由以下组分组成：硫酸锌13.35kg、碳酸氢氨21.36kg、氯化钙32.04kg。

B.将步骤A中所得混合物置于发酵罐中进行厌氧发酵，发酵温度为35℃，发酵罐内压力为0.025MPa，通入氮气气量为780m³/h，发酵时间为7天。

实验过程中无NH₃等有害气体产生，未发生污水横流、蚊虫滋生等情况。

发酵后粪便呈深褐色，无臭味，可作为生物有机肥。

实施例2一种畜禽粪便处理方法，该处理方法包括以下步骤：

A.取粪便(控制质量含水量在51％)816kg与微生物发酵剂85kg、无机物42.5kg混合均匀。其中微生物发酵剂由以下原料混合而成：梭菌7kg、地衣芽孢杆菌15kg、粪链球菌24kg、植物乳杆菌18kg、光合细菌11kg、酵母菌4.5kg、纤维素酶5.5kg。其中无机物由以下组分组成：磷矿粉10.26kg、碳酸氢氨13.19kg、氯化钙19.05kg。

B.将步骤A中所得混合物置于发酵罐中进行厌氧发酵，发酵温度为35℃，发酵罐内压力为0.020MPa，通入氮气气量为790m³/h，发酵时间为6天。

实验过程中无NH₃等有害气体产生，未发生污水横流、蚊虫滋生等情况。

发酵后粪便呈深褐色，无臭味，可作为生物有机肥。

实施例3一种畜禽粪便处理方法，该处理方法包括以下步骤：

A.取粪便(控制质量含水量在55％)683.6kg与微生物发酵剂87kg、无机物24.86kg混合均匀。其中微生物发酵剂由以下原料混合而成：梭菌10kg、地衣芽孢杆菌18kg、粪链球菌20kg、植物乳杆菌22kg、光合细菌7kg、酵母菌6kg、纤维素酶4kg。其中无机物有以下组分组成：磷矿粉6kg、碳酸氢氨7.72kg、氯化钙11.14kg。

B.将步骤A中所得混合物置于发酵罐中进行厌氧发酵，发酵温度为36℃，发酵罐内压力为0.015MPa，通入氮气气量为800m³/h，发酵时间为5天。

实验过程中无NH₃等有害气体产生，未发生污水横流、蚊虫滋生等情况。

发酵后粪便呈深褐色，无臭味，可作为生物有机肥。

实施例4

取畜禽粪便1000kg、200kg水混合搅拌均匀，置于自然环境下堆肥3个月。发酵后粪便可直接作为有机肥。

实验过程中有NH₃等有害气体产生，发生污水横流、蚊虫滋生等情况。

实施例5

将实施例1-3获得的有机肥(分别为实验组1、2、3)及实施例4(对照组)进行碳、氮、磷、钙含量测定，测试结果如下：

从上述结果可知，本发明所采用的方法不会生产NH₃等有害气态，也不存在污水横流、蚊虫滋生等情况。由此证明，本发明所述方法对环境无污染，从根本上解决了环境问题。实验组的dEB数值约为260mEq/kg，显著高于对照组，其与奶牛最适dEB值相一致，维持了反刍动物的电解质平衡。实验组发酵周期短(5-7天)，比(3个月左右)节约了约95％的时间。实验组制备的有机肥中碳、氮、磷、钙元素含量明显高于对照组。由此证明，本发明所述方法制备的有机肥肥效好，可直接用作生物有机肥。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种畜禽粪便处理方法，其特征在于：所述处理方法包括以下步骤：

A.调节粪便质量含水量在48％-55％,然后将其与微生物发酵剂、无机物按照质量配比40-55:4-7:2-3混合均匀；

B.将步骤A中所得混合物置于发酵罐中进行厌氧发酵；

步骤A中所述无机物为硫酸锌、碳酸氢氨和氯化钙的混合物或磷矿粉、碳酸氢氨和氯化钙的混合物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤A中微生物发酵剂由以下质量份的原料混合而成：梭菌5-10份、地衣芽孢杆菌12-18份、粪链球菌20-30份、植物乳杆菌16-22份、光合细菌7-15份、酵母菌3-6份、纤维素酶4-8份。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述所述步骤A中微生物发酵剂由以下质量份的原料混合而成：梭菌8份、地衣芽孢杆菌15份、粪链球菌26份、植物乳杆菌19份、光合细菌11份、酵母菌4份、纤维素酶6份。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述粪链球菌活菌数不少于2.5×10cfu/kg。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述硫酸锌、碳酸氢氨、氯化钙的质量配比为：5:8:12。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述磷矿粉、碳酸氢氨、氯化钙的质量配比为：7:9:13。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述B步骤中基础发酵液温度为35-36℃，发酵罐内压力为0.015-0.025MPa，通入氮气量为780-800m³/h，发酵时间为5-7天。

8.权利要求1-7所述方法在处理羊粪便中的应用。