CN107182807B - 一种猪粪处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于粪便处理技术领域，特别涉及一种猪粪处理方法；包括以下步骤：除臭处理、重金属脱除、制备垫圈材料；采用本发明的处理方法，有效降低了猪粪中含硫化合物、含氮化合物等恶臭气体含量，从根本上解决的猪粪发臭的根源，另外，本发明对猪粪重金属转化效果明显，将处理后的猪粪和其他垫料一起制备成垫圈材料，能达到对猪粪消除恶臭，抑制害虫、病菌的生长繁殖作用，同时，发酵后产生大量的有益微生物菌群，能将垫料、粪便合成可供牲畜食用的糖类、蛋白质、有机酸、维生素等营养物质，增强牲畜抗病能力，促进牲畜健康生长，实现变废为宝，减轻猪粪对环境的污染。
Description
技术领域
本发明属于粪便处理技术领域，特别涉及一种猪粪处理方法。
背景技术
随着我国畜牧业的不断发展，养猪业得到较大的进步，我国已成为全球第一的养猪大国。据国家统计局报道，目前我国每年的生猪饲养总量(出栏量和存栏量)已经超过了10亿头。养猪业的不断发展，逐渐在满足人民对猪肉日益增长的需求，但在发展的同时，也面临着一些日益突出的问题。近年来，大型猪场逐渐增多，散养户越来越少，养猪模式已由农村散养转变为集约化养猪，猪的食物也由人们剩下的潲水转变为统一的饲料，猪粪的数量巨大，粪便对环境的污染日益严重。猪粪造成地下水的污染，微生物含量超标，有毒有害物质严重超出环境的承受力；同时，粪便对空气的污染也很明显，氨气、二氧化硫等有害气体增多；而且，猪粪造成土壤酸化、重金属残留等问题。国家十一五规划、各地方政府年度环境生态计划明确提出减少畜禽粪污排放对环境的污染，指出把控制粪污排放作为重点来抓。如何有效处理猪粪的污染，发展循环经济，高效利用猪粪，变废为宝，已成为我国经济发展急需解决的问题。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种猪粪处理方法。
具体是通过以下技术方案来实现的：
一种猪粪处理方法，包括以下步骤：
(1)除臭处理：将待处理的猪粪脱水，与发酵菌1按1∶0.2～0.3的质量比混合，拌匀，置于发酵室内进行一次发酵，6～8d后，再将经一次发酵后的产物与发酵菌2按1∶0.35～0.4的质量比混合，进行二次发酵，3～5d后，将发酵好的产物加水搅拌成含量为50～60％的溶液，加热熬煮30～40min，过滤，将除臭剂喷淋在滤渣上，拌匀，晒干，得猪粪粉，将滤液浓缩得猪粪液；
(2)重金属脱除：将猪粪液与有机酸混合按1∶0.25～0.35的质量比混合，磁力搅拌器搅拌40～60min，加入猪粪液质量的4～8％的活性炭，加热至28～30℃，过滤取滤液，再将浓度为0.1～0.18mol/L的氢氧物质与滤液按0.2～0.4∶1的质量比混合，搅拌20～30min后，加入滤液质量的3～5％的活性炭，加热至28～30℃，过滤得二次滤液，最后再将二次滤液进行超声处理，加入二次滤液质量的1～2％的活性炭，过滤，即得脱除液；
(3)制备垫圈材料：将猪粪粉、脱除液和垫料按1∶0.5～0.8∶1～2混匀，干燥，制成垫圈材料。
所述的猪粪脱水，是将待处理的猪粪，堆放在竹竿上，将猪粪压紧，再放一层竹竿在猪粪上面，依次堆放，由下至上形成竹竿、猪粪、竹竿的堆放关系，至待处理猪粪堆放完毕，其中，所述的竹竿，是将采摘的竹竿切割成5～8m的长条，每一层堆放的猪粪的厚度为50～60cm，最下面一层竹竿堆放时，离地间隙≥30cm。
所述的发酵菌1，是将黄链霉菌、沟诺卡氏菌、嗜热芽孢杆菌按0.2～0.5∶0.8～1.2∶0.6～1的质量比混合制得。
所述的一次发酵，其发酵温度为28～33℃，相对湿度为35～45％，室内含氧量≥18％。
所述的发酵菌2，是将酵母菌和乳酸菌按1∶0.6～1的质量比混合制得。
所述的二次发酵，其发酵温度为28～33℃，相对湿度为40～50％，室内含氧量≤18％和/或二氧化碳含量≤10％。
所述的有机酸，是酒石酸、马来酸、苯甲酸、柠檬酸中的一种或多种。
所述的氢氧物质，是氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。
所述的超声处理，其频率为40～50KHz，超声时间为8～12min。
所述的垫料，是将食用菌菌渣、中药渣、秸秆按1∶1.8～2.2∶4～5的质量比混合，在蒸锅上蒸煮30～40min后制得。
综上所述，本发明的有益效果在于：采用本发明的处理方法，有效降低了猪粪中含硫化合物、含氮化合物等恶臭气体含量，从根本上解决的猪粪发臭的根源，另外，本发明对猪粪重金属转化效果明显，对Cu转化率为93％以上，对Cr转化率为82.4％以上，对As转化率为83.9％以上，将处理后的猪粪和其他垫料一起制备成垫圈材料，能达到对猪粪消除恶臭，抑制害虫、病菌的生长繁殖作用，同时，发酵后产生大量的有益微生物菌群，能将垫料、粪便合成可供牲畜食用的糖类、蛋白质、有机酸、维生素等营养物质，增强牲畜抗病能力，促进牲畜健康生长，实现变废为宝，减轻猪粪对环境的污染，基本上实现了污染物“零排放”标准，制备成垫圈材料后，直接铺设在圈内，相对节省人力，不需要清粪，按常规饲养，能增强每员饲养量，同时，由于发酵后的猪粪产生大量的抗生菌，在作为垫圈材料后，可有效减少药物的使用量，进一步减小了猪肉的药物残留，同时，发酵的微生物菌还能起到助消化，提高猪群的抵抗力的作用，同时，将猪粪进行处理加工成垫圈材料后，发酵后的猪粪可为猪群提供糖类、蛋白质、有机酸、维生素等营养物质，降低饲料成本，达到资源化利用猪粪的目的。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
一种猪粪处理方法，包括以下步骤：
(1)除臭处理：是将待处理的猪粪，堆放在竹竿上，将猪粪压紧，再放一层竹竿在猪粪上面，依次堆放，由下至上形成竹竿、猪粪、竹竿的堆放关系，至待处理猪粪堆放完毕，其中，所述的竹竿，是将采摘的竹竿切割成5～8m的长条，每一层堆放的猪粪的厚度为50～60cm，最下面一层竹竿堆放时，离地间隙≥30cm，放置2～3d后，将猪粪与发酵菌1按1∶0.2的质量比混合，拌匀，在温度为28℃，相对湿度为35％，室内含氧量≥18％的发酵室内进行一次发酵，6～8d后，再将经一次发酵后的产物与发酵菌2按1∶0.35的质量比混合，在温度为28℃，相对湿度为40％，室内含氧量≤18％和/或二氧化碳含量≤10％的发酵室内进行二次发酵，3～5d后，将发酵好的产物加水搅拌成含量为50％的溶液，加热熬煮30min，过滤，将除臭剂喷淋在滤渣上，拌匀，晒干，得猪粪粉，将滤液浓缩得猪粪液；
所述的发酵菌1，是将黄链霉菌、沟诺卡氏菌、嗜热芽孢杆菌按0.2∶0.8∶0.6的质量比混合制得。
所述的发酵菌2，是将酵母菌和乳酸菌按1∶0.6的质量比混合制得。
(2)重金属脱除：将猪粪液与酒石酸混合按1∶0.25的质量比混合，磁力搅拌器搅拌40min，加入猪粪液质量的4～8％的活性炭，加热至28～30℃，过滤取滤液，再将浓度为0.1mol/L的氢氧化钠与滤液按0.2：1的质量比混合，搅拌20min后，加入滤液质量的3％的活性炭，加热至28℃，过滤得二次滤液，最后再将二次滤液在40KHz的频率下，超声处理8min，加入二次滤液质量的1％的活性炭，过滤，即得脱除液；
(3)制备垫圈材料：将猪粪粉、脱除液和垫料按1∶0.5∶1混匀，干燥，制成垫圈材料，其中，所述的垫料，是将食用菌菌渣、中药渣、秸秆按1∶1.8∶4的质量比混合，在蒸锅上蒸煮30～40min后制得。
实施例2
一种猪粪处理方法，包括以下步骤：
(1)除臭处理：是将待处理的猪粪，堆放在竹竿上，将猪粪压紧，再放一层竹竿在猪粪上面，依次堆放，由下至上形成竹竿、猪粪、竹竿的堆放关系，至待处理猪粪堆放完毕，其中，所述的竹竿，是将采摘的竹竿切割成5～8m的长条，每一层堆放的猪粪的厚度为50～60cm，最下面一层竹竿堆放时，离地间隙≥30cm，放置2～3d后，将猪粪与发酵菌1按1∶0.3的质量比混合，拌匀，在温度为33℃，相对湿度为45％，室内含氧量≥18％的发酵室内进行一次发酵，6～8d后，再将经一次发酵后的产物与发酵菌2按1∶0.4的质量比混合，在温度为33℃，相对湿度为50％，室内含氧量≤18％和/或二氧化碳含量≤10％的发酵室内进行二次发酵，3～5d后，将发酵好的产物加水搅拌成含量为60％的溶液，加热熬煮40min，过滤，将除臭剂喷淋在滤渣上，拌匀，晒干，得猪粪粉，将滤液浓缩得猪粪液；
所述的发酵菌1，是将黄链霉菌、沟诺卡氏菌、嗜热芽孢杆菌按0.5∶1.2∶1的质量比混合制得。
所述的发酵菌2，是将酵母菌和乳酸菌按1∶1的质量比混合制得。
(2)重金属脱除：将猪粪液与马来酸混合按1∶0.35的质量比混合，磁力搅拌器搅拌60min，加入猪粪液质量的8％的活性炭，加热至30℃，过滤取滤液，再将浓度为0.18mol/L的氢氧化钾与滤液按0.4∶1的质量比混合，搅拌30min后，加入滤液质量的3～5％的活性炭，加热至30℃，过滤得二次滤液，最后再将二次滤液在50KHz的频率下，超声处理12min，加入二次滤液质量的2％的活性炭，过滤，即得脱除液；
(3)制备垫圈材料：将猪粪粉、脱除液和垫料按1∶0.8∶2混匀，干燥，制成垫圈材料，其中，所述的垫料，是将食用菌菌渣、中药渣、秸秆按1∶2.2∶5的质量比混合，在蒸锅上蒸煮30～40min后制得。
实施例3
一种猪粪处理方法，包括以下步骤：
(1)除臭处理：是将待处理的猪粪，堆放在竹竿上，将猪粪压紧，再放一层竹竿在猪粪上面，依次堆放，由下至上形成竹竿、猪粪、竹竿的堆放关系，至待处理猪粪堆放完毕，其中，所述的竹竿，是将采摘的竹竿切割成5～8m的长条，每一层堆放的猪粪的厚度为50～60cm，最下面一层竹竿堆放时，离地间隙≥30cm，放置2～3d后，将猪粪与发酵菌1按1∶0.25的质量比混合，拌匀，在温度为30℃，相对湿度为40％，室内含氧量≥18％的发酵室内进行一次发酵，6～8d后，再将经一次发酵后的产物与发酵菌2按1∶0.38的质量比混合，在温度为30℃，相对湿度为45％，室内含氧量≤18％和/或二氧化碳含量≤10％的发酵室内进行二次发酵，3～5d后，将发酵好的产物加水搅拌成含量为55％的溶液，加热熬煮35min，过滤，将除臭剂喷淋在滤渣上，拌匀，晒干，得猪粪粉，将滤液浓缩得猪粪液；
所述的发酵菌1，是将黄链霉菌、沟诺卡氏菌、嗜热芽孢杆菌按0.3∶1：0.8质量比混合制得。
所述的发酵菌2，是将酵母菌和乳酸菌按1∶0.8的质量比混合制得。
(2)重金属脱除：将猪粪液与苯甲酸混合按1∶0.3的质量比混合，磁力搅拌器搅拌50min，加入猪粪液质量的6％的活性炭，加热至29℃，过滤取滤液，再将浓度为0.15mol/L的氢氧化钠与滤液按0.3∶1的质量比混合，搅拌25min后，加入滤液质量的4％的活性炭，加热至29℃，过滤得二次滤液，最后再将二次滤液在45KHz的频率下，超声处理10min，加入二次滤液质量的1.5％的活性炭，过滤，即得脱除液；
(3)制备垫圈材料：将猪粪粉、脱除液和垫料按1∶0.7∶1.5混匀，干燥，制成垫圈材料，其中，所述的垫料，是将食用菌菌渣、中药渣、秸秆按1∶2∶4.5的质量比混合，在蒸锅上蒸煮30～40min后制得。
实施例4
一种猪粪处理方法，包括以下步骤：
(1)除臭处理：是将待处理的猪粪，堆放在竹竿上，将猪粪压紧，再放一层竹竿在猪粪上面，依次堆放，由下至上形成竹竿、猪粪、竹竿的堆放关系，至待处理猪粪堆放完毕，其中，所述的竹竿，是将采摘的竹竿切割成5～8m的长条，每一层堆放的猪粪的厚度为50～60cm，最下面一层竹竿堆放时，离地间隙≥30cm，放置2～3d后，将猪粪与发酵菌1按1∶0.2的质量比混合，拌匀，在温度为28℃，相对湿度为45％，室内含氧量≥18％的发酵室内进行一次发酵，6～8d后，再将经一次发酵后的产物与发酵菌2按1∶0.4的质量比混合，在温度为33℃，相对湿度为40％，室内含氧量≤18％和/或二氧化碳含量≤10％的发酵室内进行二次发酵，3～5d后，将发酵好的产物加水搅拌成含量为50％的溶液，加热熬煮40min，过滤，将除臭剂喷淋在滤渣上，拌匀，晒干，得猪粪粉，将滤液浓缩得猪粪液；
所述的发酵菌1，是将黄链霉菌、沟诺卡氏菌、嗜热芽孢杆菌按0.2∶1.2∶1的质量比混合制得。
所述的发酵菌2，是将酵母菌和乳酸菌按1∶0.6的质量比混合制得。
(2)重金属脱除：将猪粪液与柠檬酸混合按1∶0.35的质量比混合，磁力搅拌器搅拌40min，加入猪粪液质量的4％的活性炭，加热至30℃，过滤取滤液，再将浓度为0.18mol/L的氢氧化钾与滤液按0.2∶1的质量比混合，搅拌30min后，加入滤液质量的5％的活性炭，加热至30℃，过滤得二次滤液，最后再将二次滤液在40KHz的频率下，超声处理8min，加入二次滤液质量的2％的活性炭，过滤，即得脱除液；
(3)制备垫圈材料：将猪粪粉、脱除液和垫料按1∶0.5∶2混匀，干燥，制成垫圈材料，其中，所述的垫料，是将食用菌菌渣、中药渣、秸秆按1∶1.8∶5的质量比混合，在蒸锅上蒸煮30～40min后制得。
实施例5
一种猪粪处理方法，包括以下步骤：
(1)除臭处理：是将待处理的猪粪，堆放在竹竿上，将猪粪压紧，再放一层竹竿在猪粪上面，依次堆放，由下至上形成竹竿、猪粪、竹竿的堆放关系，至待处理猪粪堆放完毕，其中，所述的竹竿，是将采摘的竹竿切割成5～8m的长条，每一层堆放的猪粪的厚度为50～60cm，最下面一层竹竿堆放时，离地间隙≥30cm，放置2～3d后，将猪粪与发酵菌1按1∶0.2的质量比混合，拌匀，在温度为33℃，相对湿度为35％，室内含氧量≥18％的发酵室内进行一次发酵，6～8d后，再将经一次发酵后的产物与发酵菌2按1∶0.4的质量比混合，在温度为28℃，相对湿度为50％，室内含氧量≤18％和/或二氧化碳含量≤10％的发酵室内进行二次发酵，3～5d后，将发酵好的产物加水搅拌成含量为50％的溶液，加热熬煮30min，过滤，将除臭剂喷淋在滤渣上，拌匀，晒干，得猪粪粉，将滤液浓缩得猪粪液；
所述的发酵菌1，是将黄链霉菌、沟诺卡氏菌、嗜热芽孢杆菌按0.5∶1.2∶0.6的质量比混合制得。
所述的发酵菌2，是将酵母菌和乳酸菌按1∶0.6的质量比混合制得。
(2)重金属脱除：将猪粪液与苯甲酸混合按1∶0.25的质量比混合，磁力搅拌器搅拌60min，加入猪粪液质量的8％的活性炭，加热至30℃，过滤取滤液，再将浓度为0.1mol/L的氢氧化钠与滤液按0.4∶1的质量比混合，搅拌30min后，加入滤液质量的3％的活性炭，加热至28℃，过滤得二次滤液，最后再将二次滤液在40KHz的频率下，超声处理12min，加入二次滤液质量的1％的活性炭，过滤，即得脱除液；
(3)制备垫圈材料：将猪粪粉、脱除液和垫料按1∶0.5∶2混匀，干燥，制成垫圈材料，其中，所述的垫料，是将食用菌菌渣、中药渣、秸秆按1∶2.2∶4的质量比混合，在蒸锅上蒸煮30～40min后制得。
分别对实施例1～5制备的垫圈材料进行感官评价、以及对其水溶物的重金属含量进行测定，结果如表1所示：
表1
| 项目 | 气味 | Cu(mg/kg) | Cr(mg/kg) | As(mg/kg) |
| 处理前 | 恶臭 | 518.25 | 6.38 | 1.56 |
| 实施例1 | 无臭味 | 34.18 | 1.08 | 0.23 |
| 实施例2 | 无臭味 | 35.85 | 1.12 | 0.25 |
| 实施例3 | 无臭味 | 33.28 | 1.05 | 0.22 |
| 实施例4 | 无臭味 | 35.12 | 1.08 | 0.24 |
| 实施例5 | 无臭味 | 34.65 | 1.06 | 0.25 |
采用本发明的处理方法，有效降低了猪粪中含硫化合物、含氮化合物等恶臭气体含量，从根本上解决的猪粪发臭的根源，另外，本发明对猪粪重金属转化效果明显，对Cu转化率为93％以上，对Cr转化率为82.4％以上，对As转化率为83.9％以上。
Claims (5)
1.一种猪粪处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)除臭处理：将待处理的猪粪脱水，与发酵菌1按1∶0.2～0.3的质量比混合，拌匀，置于发酵室内进行一次发酵，6～8d后，再将经一次发酵后的产物与发酵菌2按1∶0.35～0.4的质量比混合，进行二次发酵，3～5d后，将发酵好的产物加水搅拌成含量为50～60％的溶液，加热熬煮30～40min，过滤，将除臭剂喷淋在滤渣上，拌匀，晒干，得猪粪粉，将滤液浓缩得猪粪液；
(2)重金属脱除：将猪粪液与有机酸混合按1∶0.25～0.35的质量比混合，磁力搅拌器搅拌40～60min，加入猪粪液质量的4～8％的活性炭，加热至28～30℃，过滤取滤液，再将浓度为0.1～0.18mol/L的氢氧物质与滤液按0.2～0.4∶1的质量比混合，搅拌20～30min后，加入滤液质量的3～5％的活性炭，加热至28～30℃，过滤得二次滤液，最后再将二次滤液进行超声处理，加入二次滤液质量的1～2％的活性炭，过滤，即得脱除液；
(3)制备垫圈材料：将猪粪粉、脱除液和垫料按1∶0.5～0.8∶1～2混匀，干燥，制成垫圈材料；
所述的猪粪脱水，是将待处理的猪粪，堆放在竹竿上，将猪粪压紧，再放一层竹竿在猪粪上面，依次堆放，由下至上形成竹竿、猪粪、竹竿的堆放关系，至待处理猪粪堆放完毕，其中，所述的竹竿，是将采摘的竹竿切割成5～8m的长条，每一层堆放的猪粪的厚度为50～60cm，最下面一层竹竿堆放时，离地间隙≥30cm；
所述的发酵菌1，是将黄链霉菌、沟诺卡氏菌、嗜热芽孢杆菌按0.2～0.5∶0.8～1.2∶0.6～1的质量比混合制得；
所述的发酵菌2，是将酵母菌和乳酸菌按1∶0.6～1的质量比混合制得；
所述的有机酸，是酒石酸、马来酸、苯甲酸、柠檬酸中的一种或多种；
所述的垫料，是将食用菌菌渣、中药渣、秸秆按1∶1.8～2.2∶4～5的质量比混合，在蒸锅上蒸煮30～40min后制得。
2.如权利要求1所述的猪粪处理方法，其特征在于，所述的一次发酵，其发酵温度为28～33℃，相对湿度为35～45％，室内含氧量≥18％。
3.如权利要求1所述的猪粪处理方法，其特征在于，所述的二次发酵，其发酵温度为28～33℃，相对湿度为40～50％，室内含氧量≤18％和/或二氧化碳含量≤10％。
4.如权利要求1所述的猪粪处理方法，其特征在于，所述的氢氧物质，是氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。
5.如权利要求1所述的猪粪处理方法，其特征在于，所述的超声处理，其频率为40～50KHz，超声时间为8～12min。
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