CN107867939A - 一种畜禽粪污舍外发酵床 - Google Patents

一种畜禽粪污舍外发酵床 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种畜禽粪污舍外发酵床，所述涉外发酵床由复合菌、垫料和畜禽粪污组成，所述垫料包括疏松性垫料和吸水性垫料。将上述原材料按照疏松性垫料、吸水性垫料铺设好后撒入复合菌并加入畜禽粪污，混合均匀即为本发明所述舍外发酵床。本发明还公开了一种利用上述舍外发酵床的舍外发酵方法。本发明通过功能性微生物将畜禽粪污中的复杂有机物质分解为简单的小分子物质，并依靠发酵所产生的热量蒸发水分，将粪污变成固体有机肥，该过程没有任何污水、废弃物排出，遵循“减量化、资源化、无害化”的原则，真正实现养殖场畜禽粪污“零排放”处理。

Description

一种畜禽粪污舍外发酵床
技术领域
本发明属于生物环保技术领域，具体涉及一种畜禽粪污舍外发酵床。
背景技术
随着我国经济快速发展，居民生活质量的提升，对畜禽产品的需求随之增多，我国畜禽养殖业迅速发展，在保障农产品供应、促进农民增收和活跃农村经济发展等方面发挥十分重要作用。然而，伴随畜牧业发展，畜禽粪污污对水体、农田土壤和空气造成严重污染，甚至危害人类健康。据估算，全国每年产生畜禽粪污污38亿吨，综合利用率不到60％，阻碍了畜牧业发展。
畜禽在养殖过程中产生了大量的粪污，从资源利用的角度来看，畜禽粪污污具有巨大的资源化利用潜力。仅畜禽粪污便本身就有丰富营养物质，如猪粪中含有15％的有机质，0.6％的氮素，0.4％的P2O5，0.44％的K2O等。党中央、国务院高度重视畜禽粪污污的治理和资源化利用工作，畜禽粪污经过不同工艺处理之后，一般可以转化为燃料、有机肥、水溶肥料等高附加值的产品。
舍外发酵床法是指畜禽养殖与畜禽粪污污发酵分开，畜禽舍外另建垫料发酵舍，畜禽不接触垫料，养殖场粪污收集后利用喷淋水管均匀喷在垫料上进行生物菌发酵的粪污处理方法。采用该技术工艺可以克服舍内微生物发酵处理养殖场粪污存在的不足，具有占地面积小、投资较少、运行成本低和无臭味等优点，养殖场无需设置排污口，可实现粪污零排放，粪污经发酵处理后可全部转化为固态有机肥原料，实现变废为宝。通过有益微生物分解消耗粪污，并依靠发酵所产生的热量蒸发水分，将粪污变成固体有机肥，整个处理过程没有任何污水、废弃物排出养殖场，真正实现养殖场粪污“零排放”处理。
发明内容
为达到上述实现养殖场粪污零排放处理的目的，本发明采用如下技术方案：
一种畜禽粪污舍外发酵床，所述涉外发酵床包括以下部分：
(1)复合菌，所述复合菌包括至少一种以下菌株：地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、乳酸菌；
(2)垫料，所述垫料包括吸水性垫料和疏松性垫料，其中，所述吸水性垫料所占舍外发酵床的重量比不低于30％wt，所述疏松性垫料所占舍外发酵床的重量比不低于30％wt；
(3)畜禽粪污，所述畜禽粪污的添加量为每立方米垫料加入100-200kg 畜禽粪污；每立方米垫料加入的畜禽粪污污的总量上限为200kg。
其中所述复合菌的活菌数为：
地衣芽胞杆菌杆菌：7.5×109-8.5×109CFU/g,
枯草芽孢杆菌：7.5×109-8.5×109CFU/g,
巨大芽孢杆菌：2.0×109–3.0×109CFU/g,
侧孢芽孢杆菌：2.0×109–3.0×109CFU/g,
嗜酸乳杆菌：1.0×109–2.0×109CFU/g。
其中，按照先铺设疏水性垫料再铺设吸水性垫料的顺序铺设所述垫料，使垫料总厚度为1.5m；铺设好垫料后撒入复合菌；加入畜禽粪污；使畜禽粪污与垫料、菌株混合均匀即为所述舍外发酵床；
其中，所述舍外发酵床的水分含量为45-50％。
进一步的，所述复合菌的添加量为每立方米发酵床加入200-300g复合菌。
所述复合菌的添加量为每立方米发酵床加入300g复合菌；
其中所述复合菌的活菌数为：
地衣芽胞杆菌杆菌：8.2×109CFU/g,
枯草芽孢杆菌：8.1×109CFU/g,
巨大芽孢杆菌：2.5×109CFU/g,
侧孢芽孢杆菌：2.45×109CFU/g,
嗜酸乳杆菌：1.7×109CFU/g。
所述垫料由农业有机废弃物制备而成，所述农业有机废弃物包括菌以下以纤维素和木质素为主成分的物质：菇渣、玉米秸秆、稻草、玉米芯、芦苇秆、甘蔗渣、竹粉末、白酒糟。
所述垫料为锯末和稻壳，锯末与稻壳以1:1-3:2的比例均匀混合。
所述疏松性垫料为切碎至1-2cm长的秸秆；所述疏松性垫料具备通气功能。
本发明的另一目的在于提供一种利用上述畜禽粪污舍外发酵床的舍外发酵方法，包括以下步骤：
(1)升温发酵：将制备好的舍外发酵床静置2-3天，使发酵床温度达到 50-60℃；
(2)添加畜禽粪污：每天喷淋畜禽粪污一次，水分完全渗入垫料后进行翻抛混合；其中，所述喷淋的畜禽粪污中固形物含量不低于10％，所述畜禽粪污每日每立方米的喷淋量不超过25kg，添加畜禽粪污后，舍外发酵床的水分含量不超过80％；
(3)菌种补充：每月补充菌种一次，补充量为每立方米发酵床补充菌种 40-100g；
(4)垫料补充：每年补充30％垫料，其补充方式为日常补充或集中补充，所述日常补充为日常操作过程中添加垫料，所述集中补充为在垫料高度下降至1.3m时一次性补充垫料使发酵床高度达到1.5m；
(5)通风：对舍外发酵床进行翻抛以保证充分的通气量；其中，夏天每 2天至少翻抛一次，冬天3-4天翻抛一次；
其中，保持所述舍外发酵床的工作温度为≥50℃。
所述舍外发酵床为自然pH，当舍外发酵床无法正常工作时，调节pH至 6.5-8.5。
若长期处理的畜禽粪污中固形物含量过低，则发酵床的垫料中需添加 10％wt-20％wt的营养物质，所述营养物质包括麸皮、米糠、玉米粉。
有益技术效果：
本发明所述复合菌具有如下优点：
a)具有高效降解有机质、分解臭味物质、迅速产热的特性；
b)抗逆性，在高温、低温、高酸碱度、有消毒剂情况下仍然存活；
c)长效性，保持长期有活性；
d)对土壤、对植物有益，能固氮、解磷、解钾，促进植物生长等；
e)具有很强的抑菌、杀虫功能。
此外，本发明具有原料来源简单、操作方便且实现了畜禽粪污零排放的优点。
具体实施
实施例1
一种畜禽粪污舍外发酵床，由下列组分构成：
(1)复合菌的添加量为每立方米发酵床加入300g复合菌；其中所述复合菌的活菌数为：
地衣芽胞杆菌杆菌：8.5×109CFU/g,
枯草芽孢杆菌：8.5×109CFU/g,
巨大芽孢杆菌：3.0×109CFU/g,
侧孢芽孢杆菌：3.0×109CFU/g,
嗜酸乳杆菌：2.0×109CFU/g；
(2)垫料，疏松性垫料为稻壳，其添加量为发酵床总量的30％wt，吸水性垫料为锯末，其添加量为30％wt；
(3)畜禽粪污，所述畜禽粪污为猪粪，其添加量为每立方米垫料加入 100kg畜禽粪污；
按照先铺设疏水性垫料再铺设吸水性垫料的顺序铺设所述垫料，使垫料总厚度为1.5m；铺设好垫料后撒入复合菌；加入畜禽粪污；使畜禽粪污与垫料、菌株混合均匀并控制发酵床的水分含量为45％即可。
实施例2
一种畜禽粪污舍外发酵床，由下列组分构成：
(1)复合菌的添加量为每立方米发酵床加入300g复合菌；
其中所述复合菌的活菌数为：
地衣芽胞杆菌杆菌：7.5×109CFU/g,
枯草芽孢杆菌：7.5×109CFU/g,
巨大芽孢杆菌：2.0×109CFU/g,
侧孢芽孢杆菌：2.0×109CFU/g,
嗜酸乳杆菌：1.0×109CFU/g；
(2)垫料，疏松性垫料为1cm长的玉米秸秆与玉米芯的混合物，其比例为1:1，疏松性垫料的添加量为发酵床总量的40％wt，吸水性垫料为白酒糟，其添加量为35％wt；
(3)畜禽粪污，所述畜禽粪污为猪粪，其添加量为每立方米垫料加入 130kg畜禽粪污；
按照先铺设疏水性垫料再铺设吸水性垫料的顺序铺设所述垫料，使垫料总厚度为1.5m；铺设好垫料后撒入复合菌；加入畜禽粪污；使畜禽粪污与垫料、菌株混合均匀并控制发酵床的水分含量为50％即可。
实施例3
一种畜禽粪污舍外发酵床，由下列组分构成：
(1)复合菌的添加量为每立方米发酵床加入300g复合菌；
其中所述复合菌的活菌数为：
地衣芽胞杆菌杆菌：8.0×109CFU/g,
枯草芽孢杆菌：8.1×109CFU/g,
巨大芽孢杆菌：2.8×109CFU/g,
侧孢芽孢杆菌：2.3×109CFU/g,
嗜酸乳杆菌：1.7×109CFU/g；
(2)垫料，疏松性垫料为甘蔗渣，其添加量为发酵床总量的38％wt，吸水性垫料为菇渣，其添加量为46％wt；
(3)畜禽粪污，所述畜禽粪污为鸡粪，其添加量为每立方米垫料加入 150kg畜禽粪污；
按照先铺设疏水性垫料再铺设吸水性垫料的顺序铺设所述垫料，使垫料总厚度为1.5m；铺设好垫料后撒入复合菌；加入畜禽粪污；使畜禽粪污与垫料、菌株混合均匀并控制发酵床的水分含量为48％即可。
实施例4
将上述实施例1-3所制备的舍外发酵床用于实际发酵，其使用方法如表1 所示：
表1舍外发酵床发酵试验
实施例5
一种畜禽粪污舍外发酵床，应用于厦门振群生态养殖基地，该舍外发酵床由下列组分构成：
(1)复合菌的添加量为每立方米发酵床加入300g复合菌；
其中所述复合菌的活菌数为：
地衣芽胞杆菌杆菌：8.2×109CFU/g,
枯草芽孢杆菌：8.1×109CFU/g,
巨大芽孢杆菌：2.5×109CFU/g,
侧孢芽孢杆菌：2.45×109CFU/g,
嗜酸乳杆菌：1.7×109CFU/g；
(2)垫料，疏松性垫料为甘蔗渣，其添加量为发酵床总量的40％wt，吸水性垫料为菇渣，其添加量为48％wt；
(3)猪粪、尿液、冲洗污水收集之后，通过搅拌池搅拌，通过喷淋单位喷洒到舍外发酵床，通过翻抛机定期翻抛，将水分带走，作为有机肥料的原料。
畜禽粪污，所述畜禽粪污为猪粪污，其添加量为每立方米垫料加入150kg 畜禽粪污；
按照先铺设疏水性垫料再铺设吸水性垫料的顺序铺设所述垫料，使垫料总厚度为1.5m；铺设好垫料后撒入复合菌；加入畜禽粪污；使畜禽粪污与垫料、菌株混合均匀并控制发酵床的水分含量为48％即可。
两年实验结果表明，生物降解和高温的作用，磺胺二甲嘧啶、土霉素、金霉素、四环素等抗生素的去除率可以达到86％以上。
表2实施例5舍外发酵床理化性质
表3实施例5发酵结果测定
通过检测结果可知，舍外发酵床的出料可以作为优质的有机肥原料、栽培基质等。
巨大芽孢杆菌和嗜酸乳杆菌具有协同作用，发酵1.5天后，温度可超过 55℃，发酵60h后，对NH3和H2S的去除率分别可高于80％和70％。在升温阶段，常温好氧微生物分解粪便中的淀粉和糖类等易分解物质，同时不断释放热量，使发酵床温度不断升高。

Claims (10)

1.一种畜禽粪污舍外发酵床，其特征在于，所述涉外发酵床包括以下部分：
(1)复合菌，所述复合菌包括至少一种以下菌株：地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、乳酸菌；
(2)垫料，所述垫料包括吸水性垫料和疏松性垫料，其中，所述吸水性垫料所占舍外发酵床的重量比不低于30％wt，所述疏松性垫料所占舍外发酵床的重量比不低于30％wt；
(3)畜禽粪污，所述畜禽粪污的添加量为每立方米垫料加入100-200kg畜禽粪污；每立方米垫料加入的畜禽粪污污的总量上限为200kg；
其中所述复合菌的活菌数为：
地衣芽胞杆菌杆菌：7.5×109-8.5×109CFU/g,
枯草芽孢杆菌：7.5×109-8.5×109CFU/g,
巨大芽孢杆菌：2.0×109–3.0×109CFU/g,
侧孢芽孢杆菌：2.0×109–3.0×109CFU/g,
嗜酸乳杆菌：1.0×109–2.0×109CFU/g；
其中，按照先铺设疏水性垫料再铺设吸水性垫料的顺序铺设所述垫料，使垫料总厚度为1.5m；铺设好垫料后撒入复合菌；加入畜禽粪污；使畜禽粪污与垫料、菌株混合均匀即为所述舍外发酵床；
其中，所述舍外发酵床的水分含量为45-50％。
2.根据权利要求1所述的一种畜禽粪污舍外发酵床，其特征在于，所述复合菌的添加量为每立方米发酵床加入200-300g复合菌。
3.根据权利要求1或2所述的一种畜禽粪污舍外发酵床，其特征在于，所述复合菌的添加量为每立方米发酵床加入300g复合菌；
其中所述复合菌的活菌数为：
地衣芽胞杆菌杆菌：8.2×109CFU/g,
枯草芽孢杆菌：8.1×109CFU/g,
巨大芽孢杆菌：2.5×109CFU/g,
侧孢芽孢杆菌：2.45×109CFU/g,
嗜酸乳杆菌：1.7×109CFU/g。
4.根据权利要求1所述的一种畜禽粪污舍外发酵床，其特征在于，所述垫料由农业有机废弃物制备而成，所述农业有机废弃物包括菌以下以纤维素和木质素为主成分的物质：菇渣、玉米秸秆、稻草、玉米芯、芦苇秆、甘蔗渣、竹粉末、白酒糟。
5.根据权利要求1或4所述的一种畜禽粪污舍外发酵床，其特征在于，所述垫料为锯末和稻壳，锯末与稻壳以1:1-3:2的比例均匀混合。
6.根据权利要求1或4所述的一种畜禽粪污舍外发酵床，其特征在于，所述疏松性垫料为切碎至1-2cm长的秸秆；所述疏松性垫料具备通气功能。
7.一种利用权利要求1所述畜禽粪污舍外发酵床的舍外发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)升温发酵：将制备好的舍外发酵床静置2-3天，使发酵床温度达到50-60℃；
(2)添加畜禽粪污：每天喷淋畜禽粪污一次，水分完全渗入垫料后进行翻抛混合；其中，所述喷淋的畜禽粪污中固形物含量不低于10％，所述畜禽粪污每日每立方米的喷淋量不超过25kg，添加畜禽粪污后，舍外发酵床的水分含量不超过80％；
(3)菌种补充：每月补充菌种一次，补充量为每立方米发酵床补充菌种40-100g；
(4)垫料补充：每年补充30％垫料，其补充方式为日常补充或集中补充，所述日常补充为日常操作过程中添加垫料，所述集中补充为在垫料高度下降至1.3m时一次性补充垫料使发酵床高度达到1.5m；
(5)通风：对舍外发酵床进行翻抛以保证充分的通气量；其中，夏天每2天至少翻抛一次，冬天3-4天翻抛一次。
8.根据权利要求7所述的一种畜禽粪污舍外发酵床的舍外发酵方法，其特征在于，保持所述舍外发酵床的工作温度为≥50℃。
9.根据权利要求7所述的一种畜禽粪污舍外发酵床的舍外发酵方法，其特征在于，所述舍外发酵床为自然pH，当舍外发酵床无法正常工作时，调节pH至6.5-8.5。
10.根据权利要求7所述的一种畜禽粪污舍外发酵床的舍外发酵方法，其特征在于，若长期处理的畜禽粪污中固形物含量过低，则发酵床的垫料中需添加10％wt-20％wt的营养物质，所述营养物质包括麸皮、米糠、玉米粉。
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