CN112931686A - 一种发酵处理畜禽粪便的方法 - Google Patents

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李燕平
王景春
弓瑞娟
杨琳
魏琳琳
魏江斌
郎晋娜
杜光华
杨忠
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Abstract

本发明提出一种发酵处理畜禽粪便的方法，属于畜禽养殖固体废物利用技术领域；具体步骤为将秸秆进行酸化处理，酸化过程中补充酶解并采用微波短时处理；将畜禽粪便进行好氧发酵并结合微波短时处理，之后进行光合发酵，光合发酵结束后迅速降温至2‑4℃，静置去除底部杂质得到畜禽粪便发酵液；本方法更充分的对畜禽粪便中的粗蛋白以及含氮非蛋白化合物进行发酵降解，提高最终发酵物在畜禽动物体内的吸收利用率，解决畜禽粪便不能有效发酵，其发酵物不易被充分利用的问题。

Description

一种发酵处理畜禽粪便的方法
技术领域
本发明属于畜禽养殖固体废物利用技术领域，涉及一种发酵处理畜禽粪便的方法。
背景技术
随着我国畜禽养殖业的规模化、集约化发展，粪污污染问题愈发严重，粪污管理难度加大。现有对粪便处理利用主要集中在饲料、肥料以及生产沼气方向，主要利用有氧或厌氧的发酵处理方式对畜禽粪便进行发酵降解处理。尤其是厌氧生物技术是养殖业中粪污资源化管理的有效手段之一，具有产生生物能、对氮磷营养元素需求量低、对某些有机物有较好的降解能力等优点。但目前畜禽食用的饲料中高蛋白、高脂肪成分比例逐渐提高，导致畜禽粪便中难以降解的成分含量增加，采用常规的处理方式难以对畜禽粪便有效发酵，发酵后的畜禽粪便中存在很多含氮非蛋白化合物，它们以尿酸和氮化物等形态存在，单胃动物很难消化利用，有将近10-15%的未降解充分的有机质无法被利用。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提出一种发酵处理畜禽粪便的方法，解决畜禽粪便不能有效发酵，其发酵物不易被充分利用的问题。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。
一种发酵处理畜禽粪便的方法，具体包括以下步骤：
a）秸秆处理：将秸秆浸泡蒸制后粉碎，在粉碎后的秸秆中加入酸化菌剂，所述酸化菌剂的添加量是秸秆重量的4-8%，酸化处理1-2h后加入纤维素酶，并采用微波处理1-3min；之后继续酸化处理1-5h，得到料A。
b）畜禽粪便处理：将畜禽粪便干燥粉碎后，加入好氧菌剂和料A进行发酵，料A的加入量是粉碎后的畜禽粪便重量的20-45%，好氧发酵1-2天后，采用微波处理0.5-1.5min，之后加入粉碎后的畜禽粪便重量55-80%的料A，继续好氧发酵6-10天；得到料B。
c）光合发酵：将料B中加入5-15%的光发酵剂，光合发酵4-6天，得到畜禽粪便发酵物。
d）在畜禽粪便发酵物中加入其重量2.5-4.5倍的水，搅打成浆，之后在10-15min之内降温至2-4℃，静置后过滤掉固体杂质得到畜禽粪便发酵液。
优选的，所述的酸化菌剂为干酪乳酸菌、里氏木霉菌、绿色木霉菌、醋酸杆菌的一种或任意组合。
优选的，所述酸化处理的物料温度为30-35℃，物料含水量为45-55%。
优选的，步骤a和b中所述微波处理的频率为2500-3500MHz，微波功率为90-100W。
优选的，所述的好氧菌剂包括枯草芽抱杆菌、纤维二糖乳杆菌、凝结芽抱杆菌、产阮假丝酵母菌中的一种或任意组合。
优选的，所述好氧发酵的物料温度为28-38℃，物料含水量为30-45%。
优选的，所述光发酵剂为光合细菌发酵液。
优选的，所述光合发酵的发酵温度30-37℃，光照度为2000-2500勒克斯。
优选的，步骤d中，静置的时间为5-12h。
本发明相对于现有技术所产生的有益效果为。
本发明在对秸秆酸化处理的过程中以及在畜禽粪便好氧发酵的过程中采用短时的微波激发处理；在酸化处理初期，辅助酶解的同时短效激发酸化菌种的活性，使得后续进一步的酸化处理过程中微生物的活性和可被微生物利用的小分子低聚糖显著提高。
对于好氧发酵过程中，微波的短时激化促进好氧菌对料A中分解成分的利用，更充分的对畜禽粪便中的粗蛋白以及含氮非蛋白化合物进行发酵降解，提高最终发酵物在畜禽动物体内的吸收利用率。
在好氧发酵充分降解粗蛋白等物质的基础上，再进行光合发酵，可充分排除蛋白类大分子物质对畜禽粪便中难分解氮化物的结合和束缚，通过光合菌对畜禽粪便中游离出的氮化物以及尿酸等成分进行降解，有利于单胃动物的吸收，充分降解制备得到的发酵液，有利于动物吸收的基础上，对肠道内的有益菌群产生促进作用，提高动物的消化能力。
对畜禽粪便发酵物进一步快速降温处理，可以更为充分的使其中未降解成分在低温下析出，更为充分的提高最终产品的吸收利用率。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
实施例1
一种发酵处理畜禽粪便的方法，具体包括以下步骤：
a）秸秆处理：将秸秆段成碎块在水中浸泡1-2天，然后上火蒸制1-1.5h后，用搅拌机搅拌粉碎，在粉碎后的秸秆中加入秸秆重量的5%的酸化菌剂，进行酸化处理，酸化处理过程中，保持秸秆物料温度在30-35℃之间，物料含水量在45-55%之间。酸化处理1h后加入秸秆重量3%的纤维素酶，之后将物料放入微波炉内进行微波处理2min；取出后继续酸化处理4h，得到料A。
酸化处理所用的酸化菌剂为干酪乳酸菌、里氏木霉菌(Trichodermareesei)、醋酸杆菌(Acetobacteraceti)的混合发酵液。菌种均为市场购买。
b）畜禽粪便处理：将畜禽粪便在40-50℃下进行真空干燥处理至含水率低于30%，然后粉碎至20目，加入好氧菌剂和料A进行发酵，料A的加入量是粉碎后的畜禽粪便重量的30%，好氧发酵2天后，发酵结束后置于微波炉中微波处理0.5min，之后加入粉碎后的畜禽粪便重量65%的料A，继续好氧发酵10天；得到料B。
好氧发酵的整个过程中，物料温度保持在35-38℃之间，物料含水量保持在40-45%之间。好氧菌剂为枯草芽抱杆菌和产阮假丝酵母菌的混合发酵液。两种菌种均为市场购买。
c）光合发酵：将料B中加入10%的光发酵剂，光合发酵6天，得到畜禽粪便发酵物。光发酵剂为光合细菌发酵液；光合发酵的发酵温度保持在30-37℃之间，光照度为2000-2500勒克斯。光合发酵过程中，每天翻料3-5次。
d）在畜禽粪便发酵物中加入其重量3倍的水，搅打成浆，之后在15min之内降温至2-4℃之间，静置8小时后，过滤掉底部的固体沉淀得到畜禽粪便发酵液。
在使用时，使用畜禽粪便发酵液对饲料进行预拌，或直接供动物食用。
实施例2
一种发酵处理畜禽粪便的方法，具体包括以下步骤：
a）秸秆处理：将秸秆段成碎块在水中浸泡1-2天，然后上火蒸制1-1.5h后，用搅拌机搅拌粉碎，在粉碎后的秸秆中加入秸秆重量的8%的酸化菌剂，进行酸化处理，酸化处理过程中，保持秸秆物料温度在30-35℃之间，物料含水量在45-55%之间。酸化处理1h后加入秸秆重量3%的纤维素酶，之后将物料放入微波炉内进行微波处理3min；取出后继续酸化处理4h，得到料A。
酸化处理所用的酸化菌剂为干酪乳酸菌、里氏木霉菌(Trichodermareesei)、醋酸杆菌(Acetobacteraceti)的混合发酵液。菌种均为市场购买。
b）畜禽粪便处理：将畜禽粪便在60℃下进行真空干燥处理至含水率低于35%，然后粉碎至20目，加入好氧菌剂和料A进行发酵，料A的加入量是粉碎后的畜禽粪便重量的40%，好氧发酵1天后，发酵结束后置于微波炉中微波处理1min，之后加入粉碎后的畜禽粪便重量55%的料A，继续好氧发酵8天；得到料B。
好氧发酵的整个过程中，物料温度保持在35-38℃之间，物料含水量保持在40-45%之间。好氧菌剂为枯草芽抱杆菌、纤维二糖乳杆菌和产阮假丝酵母菌的混合发酵液，活菌数大于1011个/毫升；三种菌种均为市场购买。
c）光合发酵：将料B中加入15%的光发酵剂，光合发酵5天，得到畜禽粪便发酵物。光发酵剂为光合细菌发酵液；光合发酵的发酵温度保持在30-37℃之间，光照度为2000-2500勒克斯。光合发酵过程中，每天翻料3-5次。
d）在畜禽粪便发酵物中加入其重量2.5倍的水，搅打成浆，之后在10min之内降温至2-4℃之间，静置12小时后，过滤掉底部的固体沉淀得到畜禽粪便发酵液。
在使用时，使用畜禽粪便发酵液对饲料进行预拌，或直接供动物食用。
采用实施例1的畜禽粪便发酵液，进行喂猪试验。采用重量比为0.45:1将畜禽粪便发酵液将饲料进行预拌，饲料中含有玉米粉、麦麸、豆粕，控制混合物料含水量40-45Wt%；选择不同猪舍中的猪，同时进行喂养试验，对照组喂猪场采用水来预拌饲料，不添加畜禽粪便发酵液，以验证产品对猪的喂养效果。连续饲喂40天。日增重和肉料比均好于现有技术。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (9)

1.一种发酵处理畜禽粪便的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
a）秸秆处理：将秸秆浸泡蒸制后粉碎，在粉碎后的秸秆中加入酸化菌剂，所述酸化菌剂的添加量是秸秆重量的4-8%，酸化处理1-2h后加入纤维素酶，并采用微波处理1-3min；之后继续酸化处理1-5h，得到料A；
b）畜禽粪便处理：将畜禽粪便干燥粉碎后，加入好氧菌剂和料A进行发酵，料A的加入量是粉碎后的畜禽粪便重量的20-45%，好氧发酵1-2天后，采用微波处理0.5-1.5min，之后加入粉碎后的畜禽粪便重量55-80%的料A，继续好氧发酵6-10天；得到料B；
c）光合发酵：将料B中加入5-15%的光发酵剂，光合发酵4-6天，得到畜禽粪便发酵物；
d）在畜禽粪便发酵物中加入其重量2.5-4.5倍的水，搅打成浆，之后在10-15min之内降温至2-4℃，静置后过滤掉固体杂质得到畜禽粪便发酵液。
2.根据权利要求1所述的一种发酵处理畜禽粪便的方法，其特征在于，所述的酸化菌剂为干酪乳酸菌、里氏木霉菌、绿色木霉菌、醋酸杆菌的一种或任意组合。
3.根据权利要求1所述的一种发酵处理畜禽粪便的方法，其特征在于，所述酸化处理的物料温度为30-35℃，物料含水量为45-55%。
4.根据权利要求1所述的一种发酵处理畜禽粪便的方法，其特征在于，步骤a和b中所述微波处理的频率为2500-3500MHz，微波功率为90-100W。
5.根据权利要求1所述的一种发酵处理畜禽粪便的方法，其特征在于，所述的好氧菌剂包括枯草芽抱杆菌、纤维二糖乳杆菌、凝结芽抱杆菌、产阮假丝酵母菌中的一种或任意组合。
6.根据权利要求1所述的一种发酵处理畜禽粪便的方法，其特征在于，所述好氧发酵的物料温度为28-38℃，物料含水量为30-45%。
7.根据权利要求1所述的一种发酵处理畜禽粪便的方法，其特征在于，所述光发酵剂为光合细菌发酵液。
8.根据权利要求1所述的一种发酵处理畜禽粪便的方法，其特征在于，所述光合发酵的发酵温度30-37℃，光照度为2000-2500勒克斯。
9.根据权利要求1所述的一种发酵处理畜禽粪便的方法，其特征在于，步骤d中，静置的时间为5-12h。
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