CN107299068A - 一种猪粪便除臭剂及其制备方法 - Google Patents

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王爽
李阳
张鹏宇
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闻立影
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刘洪贵
史同瑞
王岩
候美如
尹珺伊
陈楠楠
秦平伟
朱战波
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02—Biological treatment

Abstract

本发明公开了一种猪粪便除臭剂及其制备方法，属于生物领域。本发明中的猪粪便除臭剂是将嗜酸乳杆菌罗、伊乳杆菌分别按下述步骤操作：活化后接种到乳酸杆菌液体发酵培养基中，接种量为2％～4％，在35～37℃条件下厌氧培养36～48h；将解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌分别按下述步骤操作：活化后接种到芽孢杆菌液体发酵培养基中，接种量为1％～3％，在35～37℃条件下，以100～150rpm速度震荡培养24～48h；获得的液体制剂混合。本发明的猪粪便除臭剂有效降解猪场内外H2S和NH3，提高猪只增重，同时降低粪污对土壤、水体和大气等生态环境的污染，降低呼吸道和消化道疾病的发病率。

Description

一种猪粪便除臭剂及其制备方法
技术领域
本发明属于生物领域；具体涉及一种猪粪便除臭剂及其制备方法。
背景技术
养猪业迅速发展，猪场大量粪污蓄积，引发了诸多环境污染问题，也越来越引起人类的重视。由于粪污会排放大量恶臭气体，可导致猪只食欲不振、烦躁、免疫力和生产性能下降等不良影响；硫化氢、硫醇、胺类、氨等可直接对呼吸系统、内分泌系统、循环系统及神经系统造成危害，直接排放会造成土壤、水体及空气的污染，从而破坏周边生态环境。猪粪便中H2S和NH3含量较高，我国畜禽场环境质量标准中规定，硫化氢浓度标准10mg/m3，氨气浓度标准为25mg/m3。有调查显示，在猪舍内的氨浓度平均达6～10mg/m3，H2S浓度平均达0.03～0.37mg/m3，在猪舍内可闻到明显的刺激性气味。
目前，我国猪场粪污处理系统不够完善，目前还有一种有效解决生猪养殖场粪污臭气处理问题。
发明内容
本发明提供了一种猪粪便除臭剂及其制备方法；本发明的猪粪便除臭剂有效降解猪场内外H2S和NH3，提高猪只增重，降低呼吸道、腹泻和消化道疾病的发病率；同时降低粪污对土壤、水体和大气等生态环境的污染。
为解决上述技术问题，本发明中的猪粪便除臭剂是将嗜酸乳杆菌、罗伊乳杆菌、解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌分别进行发酵培养后得到的液体制剂后按1:1:1:1的体积比混合制得的；具体是通过下述步骤完成的：
步骤a、将嗜酸乳杆菌活化后接种到乳酸杆菌液体发酵培养基中，接种量为2％～4％，在35～37℃条件下厌氧培养36～48h；
步骤b、将罗伊乳杆菌活化后接种到乳酸杆菌液体发酵培养基中，接种量为2％～4％，在35～37℃条件下厌氧培养36～48h；
步骤c、将解淀粉芽孢杆菌活化后接种到芽孢杆菌液体发酵培养基中，接种量为1％～3％，在35～37℃条件下，以100～150rpm速度震荡培养24～48h；
步骤d、将枯草芽孢杆菌活化后接种到芽孢杆菌液体发酵培养基中，接种量为1％～3％，在35～37℃条件下，以100～150rpm速度震荡培养24～48h；
步骤e、将步骤a、步骤b、步骤c、步骤d得到的液体制剂按1:1:1:1的体积比混合，得到猪粪便除臭剂。
步骤a所述活化：将嗜酸乳杆菌菌种接种MRS液体培养基中，置于35-37℃厌氧培养36-48h，然后划线接种于MRSA平板上，选取5个以上典型菌落，接种于MRSA斜面若干支，置于37℃培养36-48h，取斜面菌种接种于MRS液体培养基中，置于37℃培养36-48h。
步骤b所述活化：将罗伊乳杆菌菌种接种MRS液体培养基中，置于35-37℃厌氧培养36-48h。
步骤c所述活化：将解淀粉芽孢杆菌菌种接种营养肉汤中，置于35-37℃培养24-36h。
步骤d所述活化：将枯草芽孢杆菌菌种接种营养肉汤中，置于35-37℃培养24-36h，
本发明猪粪便除臭剂的使用方法：喷淋，重点喷淋猪排泄处和存在粪污处，处理时间一般为10d，每天喷淋2次。
本发明利用微生物的生物发酵作用，将恶臭物质转化为无臭或少臭的物质，以达到去除臭味的目的。同时恶臭物质(如H2S和NH3)被微生物作为其营养物质吸附、分解和利用。对猪场处理过程为微生物菌群吸附并吸收恶臭物质成为微生物的能源，通过微生物新陈代谢被分解、利用和变成细胞物质而去除。其中含硫的恶臭物质(H2S)可硫杆菌等的作用而被氧化成S、SO3 2-、SO4 2-，成为其新陈代谢能量的供给源。此外，一些芽孢杆菌可将氨氮转化为亚硝酸盐，再把亚硝酸盐转化为硝酸盐，实现生物脱臭。
本发明的生物除臭制剂可降低粪便臭气中H2S和NH3的浓度，改善养殖场空气环境，提高猪只生长性能，降低相关疾病发病率，减少养殖场因疾病治疗，病畜死亡造成的药残问题和经济损失。此外，生物除臭制剂可减少粪污对空气等生态环境的污染，实现节能减排，对生猪绿色生态养殖理念的推广也具有较强的示范带动作用。
本发明的复合生物除臭制具有活菌数高、安全、无残留等特点，提高猪只生产性能6.5％，控制腹泻发病率10％以下，减少了猪只粪便H2S和NH3排放量，分别降低了20％和38％。在提高猪只生产性能方面，按每头猪增加20元利润计算，推广应用1万头仔猪，可提高经济效益20元×10000头＝20万元。通过降低猪只腹泻率，可减少兽药使用量，兽医费等支出约10万元，合计：30万元。
本发明可减少临床上治疗猪腹泻抗生素的使用量。在一定程度上降低抗生素残留问题对人类生产生活的影响，满足人们对绿色猪肉的需求。实现也可观的社会效益。
具体实施方式
下述使用的SY1-嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)公开自2011第7期《猪业科学》94～97页的《齐齐哈尔周边地区仔猪肠道乳酸杆菌的分离与鉴定》。
所述罗伊乳杆菌(Lactobacillus reuteri)DYF5公开自2015年第47卷第9期《畜牧与兽医》76-79页的《罗伊乳杆菌喷雾干燥工艺条件优化》。
所述解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)SSYB公开自2016年第46卷第10期《中国兽医科学》1328-1334页的《解淀粉芽胞杆菌固态发酵黄芪培养基的研究》。
所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)SY6公开自2013年第26卷第1期《中国生物制品学杂志》122-128页的《猪源枯草芽孢杆菌喷雾干燥工艺的优化》。
具体实施方式一：本实施方式中一种猪粪便除臭剂的制备方法是通过下述步骤完成的：
步骤a、将SY1-嗜酸乳杆菌SY1菌种接种MRS液体培养基中，置于35-37℃厌氧培养36-48h，完成活化，然后划线接种于MRSA平板上，选取5个以上典型菌落，接种于MRSA斜面若干支，置于37℃培养36-48h，取斜面菌种接种于MRS液体培养基中，置于37℃培养36-48h，然后接种到乳酸杆菌液体发酵培养基中，接种量为3％，在37℃H值6.0～7.0条件下厌氧培养48h；
乳酸杆菌液体发酵步骤b、将罗伊乳杆菌DYF5菌种接种MRS液体培养基中，置于37℃厌氧培养48h，然后接种到乳酸杆菌液体发酵培养基中，接种量为3％，在37℃H值6.0～7.0条件下厌氧培养48h；
步骤a和b中所述的乳酸杆菌液体发酵培养基均为：大豆蛋白胨45g，葡萄糖8g，酵母粉20g，低聚乳糖2g，低聚果糖2g，蒸馏水加至1000mL，pH7.0。
乳酸杆菌液体发酵步骤c、将解淀粉芽孢杆菌SSYB菌种接种营养肉汤中，置于37℃培养36h，然后接种到芽孢杆菌液体发酵培养基中，接种量为2％，在37℃H值6.0～7.0条件下，以150rpm/min速度震荡培养24h；
步骤d、将枯草芽孢杆菌SY6菌种接种营养肉汤中，置于37℃培养36h，完成活化，将活化后接种到芽孢杆菌液体发酵培养基中，接种量为2％，在37℃pH值6.0～7.0条件下，以150rpm/min速度震荡培养24h；
步骤c和d中所述的芽孢杆菌液体发酵培养基均为：蛋白胨12g，牛肉粉4g，NaCl3g，葡萄糖2g，蒸馏水加至1000mL，pH7.0。
步骤e、将步骤a、b、c、d得到的液体制剂按1:1:1:1的体积比混合，得到猪粪便除臭剂。
采用下述试验验证发明效果
步骤a、b、c、d中5000mL放大培养试验，试验重复3次。试验结果表明，三次发酵罐培养试验中，嗜酸乳杆菌培养液的OD600值分别为1.252、1.265和1.261，平均OD600值为1.259，罗伊乳杆菌培养液的OD600值分别为1.212、1.235和1.241，平均OD600值为1.229，解淀粉芽孢杆菌培养液的OD600值分别,1.846、1.851和1.843，平均OD600值为1.847，枯草芽孢杆菌培养液的OD600值分别，1.866、1.871和1.863，平均OD600值为1.867。
生物除臭剂临床试验
①除臭剂
实验组：具体实施方式一制备的猪粪便除臭。
对照组：饲喂试验所用生物制剂复配了罗伊乳杆菌液态制剂。
②生物除臭剂对猪舍内硫化氢和氨气浓度的影响
选择齐齐哈尔周边猪场，每个猪场选择两栋育肥舍，分别设为试验组猪舍和对照组猪舍。实验组喷淋生物除臭制剂，重点喷淋猪排泄处和存在粪污处，对照组喷淋灭菌蒸馏水，试验天数为10d，每天喷淋2次，喷淋试验天数为7d，每日测量舍内硫化氢和氨气的浓度。舍内采样点为中心位置，采用真空采气袋，每日采气2次，采集气体样品及时运研究室，进行化验和分析。
实验结果表明，对照组猪舍内硫化氢和氨气的浓度均高于试验猪舍。临床试验前7d对照组猪舍内硫化氢和氨气浓度最大值分别为0.38和35mg/m3，实验组分别为0.32和2.6mg/m3。临床试验后3d，试验组硫化氢和氨气浓度有所上升，但仍低于对照组。实验组猪舍内7d时的硫化氢浓度较对照组分别降低了20％，6d时氨气浓度降低了38％。具体结果见表1。
表1生物除臭剂对猪舍内硫化氢和氨气浓度的影响(单位：mg/m3)
③除臭制剂对猪生长性能及其粪便H2S和NH3排放量的影响
在齐市周边猪场进行复合除臭制剂饲喂试验，选择健康育肥猪120头，随即分成2组，其中，试验组：饮水液态制剂；对照组：饮水(不添加制剂)，试验周期为30d。液态制剂饲喂量为1.0×108CFU/d/头。
试验期内记录每天每组猪只增重情况，计算头均日增重；记录每天各组猪出现腹泻的头数，计算腹泻率。腹泻率＝试验期内每日腹泻病发生头数之和/试验天数×试验头数×100％；监测每组猪只粪便H2S和NH3的平均排放量。
实验结果表明，试验组猪头均日增重较对照组高6.3％，在预防腹泻方面，试验组猪只腹发病率低于对照组，由此可见，饲喂液态制剂可在一定程度上提高猪生长性能，预防腹泻。实验组猪只粪便H2S和NH3的平均排放量为5.4和2.2(μg/20g)，均低于对照组。具体结果见表2
表2饲用除臭制剂对猪生长性能、腹泻率及臭气排放量的影响
不同体积比制得的猪粪便除臭剂处理效果
处理7天的效果，见表3
表3
步骤a、b、c、d得到的液体制剂按1:1:1:1的体积比混合，对猪粪便除臭效果最好。

Claims (8)

1.一种猪粪便除臭剂，其特征在于所述的猪粪便除臭剂是将嗜酸乳杆菌、罗伊乳杆菌、解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌分别进行发酵培养后得到的液体制剂按1:1:1:1的体积比混合制得的。
2.根据权利要求1所述的一种猪粪便除臭剂，其特征在于所述嗜酸乳杆菌为SY1-嗜酸乳杆菌。
3.根据权利要求1所述的一种猪粪便除臭剂，其特征在于所述罗伊乳杆菌为罗伊乳杆菌DYF5。
4.根据权利要求1所述的一种猪粪便除臭剂，其特征在于所述解淀粉芽孢杆菌为解淀粉芽孢杆菌SSYB。
5.根据权利要求1所述的一种猪粪便除臭剂，其特征在于所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌SY6。
6.如权利要求1所述的一种猪粪便除臭剂的制备方法，其特征在于该方法是通过下述步骤完成的：
步骤a、将嗜酸乳杆菌活化后接种到乳酸杆菌液体发酵培养基中，接种量为2％～4％，在35～37℃条件下厌氧培养36～48h；
步骤b、将罗伊乳杆菌活化后接种到乳酸杆菌液体发酵培养基中，接种量为2％～4％，在35～37℃条件下厌氧培养36～48h；
步骤c、将解淀粉芽孢杆菌活化后接种到芽孢杆菌液体发酵培养基中，接种量为1％～3％，在35～37℃条件下，以100～150rpm/min速度震荡培养24～48h；
步骤d、将枯草芽孢杆菌活化后接种到芽孢杆菌液体发酵培养基中，接种量为1％～3％，在35～37℃条件下，以100～150rpm/min速度震荡培养24～48h；
步骤e、将步骤a、步骤b、步骤c、步骤d得到的液体制剂按1:1:1:1的体积比混合，得到猪粪便除臭剂。
7.根据权利要求6所述的一种猪粪便除臭剂的制备方法，其特征在于步骤a和步骤b中所述的乳酸杆菌液体发酵培养基均为：大豆蛋白胨45g，葡萄糖8g，酵母粉20g，低聚乳糖2g，低聚果糖2g，蒸馏水加至1000mL，pH 6.0～7.0。
8.根据权利要求6所述的一种猪粪便除臭剂的制备方法，其特征在于步骤c和步骤d中所述的芽孢杆菌液体发酵培养基：蛋白胨12g，牛肉粉4g，NaCl 3g，葡萄糖2g，蒸馏水加至1000mL，pH 6.0～7.0。
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