CN114409458A - 一种畜禽粪尿处理材料、畜禽粪尿处理方法以及一种有机肥料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种畜禽粪尿处理材料、畜禽粪尿处理方法以及一种有机肥料，属于生态养殖技术领域。本发明的畜禽粪尿处理材料包含水溶性硅粉、粉煤灰和稻壳，克服了现有技术中畜牧养殖粪尿排放影响生态、处理成本高、畜禽粪尿有机肥还田损失养分等问题。本发明的畜禽粪尿处理材料对鸡白痢沙门氏杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、猪霍乱沙门氏菌等常见畜禽病原菌具有抑菌效果，能够降解畜禽粪尿排放产生的有害气体，原料均具有良好的吸水性，畜禽粪尿排泄后便于后续收集处理，且方法简单、成本较低，有极大的推广价值。此外，本发明提供的有机肥料有效避免了堆肥造成的养分损失，在降低成本的前提下满足有机肥还田的营养需求。

Description

一种畜禽粪尿处理材料、畜禽粪尿处理方法以及一种有机 肥料

技术领域

本发明涉及生态养殖技术领域，尤其涉及一种畜禽粪尿处理材料、畜禽粪尿处理方法以及一种有机肥料。

背景技术

畜禽产品为主的肉类食品作为人们餐桌上的日常消费品，促使着我国畜禽养殖业发展日新月异，但是另一方面，畜禽养殖业造成的生态环境污染日益严重。随着畜禽养殖业规模急剧扩大的同时，很多地方仍然采用分散经营与传统的圈养方式，并没有形成一定的规模和现代化的经营方式，造成了对周围生态环境的极大影响，原因主要有以下两点：

其一，畜禽的粪尿中含有大量的病原微生物及寄生虫卵，同时是滋生蚊蝇的主要媒介。随着畜禽数量的不断增加，环境中的病原微生物和寄生虫卵也会大量繁殖与传播，进而造成与之接触的人与牲畜的感染。一旦爆发畜禽瘟疫而且没有得到及时有效的控制，便很容易造成大面积的疫情传播。

其二，畜禽养殖场一般采用大量水清理饲养场地，在浪费水资源的同时，产生的污水中会携带大量的污染物质。相关数据显示，畜禽养殖场所排放污水中化学需氧量的含量可高达1000mg/L，NH₃-N(氨氮含量指标)的浓度亦可高达4000mg/L，高于企业污水排放标准的100倍以上。当污水被排入自然环境中，不仅会加快周围水质的恶化，还会造成水体富营养化，增加水质中的氮元素与磷元素，严重威胁当地的水产业发展及水质生态。

因此，如何无害化解决畜牧养殖业所产生的粪尿排放问题十分关键。目前我国畜禽粪尿等废弃物处理的方式主要有三种：肥料化处理、能源化处理及饲料化处理。其中肥料化处理是利用最为广泛的模式，包括未经处理直接还田、干燥后还田和有机肥还田等三种方式。畜禽废弃物未经处理直接还田是养殖户目前选择最多的处理方式，占畜禽废弃物处理总量的60％以上。但是直接还田、干燥后还田都容易造成二次污染的问题，而现有的有机肥还田方式成本较高，收集畜禽粪尿耗费人力物力，且过程中同样会造成污染，普通堆肥还会导致部分养分损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种畜禽粪尿处理材料、畜禽粪尿处理方法以及一种有机肥料，用于解决畜牧养殖粪尿排放影响生态、处理成本高、畜禽粪尿有机肥还田损失养分等问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种畜禽粪尿处理材料，包含如下质量份数的组分：

水溶性硅粉5～15份、粉煤灰60～80份、稻壳15～30份。

优选的，所述水溶性硅粉的粒径为60～80目。

优选的，所述粉煤灰的粒径为80～120目。

本发明还提供了一种畜禽粪尿处理方法，将上述畜禽粪尿处理材料铺设至畜禽养殖场所的地面，畜禽粪尿直接排泄至所述畜禽粪尿处理材料，每隔12～72h以新的畜禽粪尿处理材料替换包裹有畜禽粪尿的污料；

所述畜禽粪尿处理材料铺设的厚度≥0.4cm。

本发明还提供了一种有机肥料，由包含如下质量份数的原料制备得到：

上述包裹有畜禽粪尿的污料90～110份和微生物菌剂4～6份。

优选的，所述微生物菌剂的活菌浓度为1×10⁴～1×10⁶cfu/ml。

优选的，所述微生物菌剂为胶冻样类芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌中的一种或几种。

优选的，所述有机肥料由包含如下步骤的制备方法得到：

将微生物菌剂接种至所述包裹有畜禽粪尿的污料，发酵5～10天。

优选的，所述发酵的温度为35～40℃。

本发明的技术效果和优点：

本发明提供的一种畜禽粪尿处理材料、畜禽粪尿处理方法以及一种有机肥料，通过水溶性硅粉、粉煤灰、稻壳的合理搭配，铺设于畜禽养殖舍能够实现杀菌、除味等优异效果，经测试，本发明的畜禽粪尿处理材料对鸡白痢沙门氏杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、猪霍乱沙门氏菌等常见畜禽病原菌具有一定的抑菌效果，且起效较快，能够满足日常养殖需求。本发明的畜禽粪尿处理材料还能够降解畜禽粪尿排放产生的NH₃、H₂S等有害气体，达到净化空气的作用，有利于为养殖动物营造良好生活环境。本发明畜禽粪尿处理材料的原料均具有良好的吸水性，畜禽粪尿排泄后能够及时被包裹成团，对后续收集处理形成极大的便利条件，处理方法简单且成本较低，有极大的推广价值。此外，实验证明，本发明提供的有机肥料在发酵后仍能保持较高的总氮含量，有效避免了肥料养分损失，在降低成本的前提下满足有机肥还田的营养需求。

具体实施方式

本发明提供了一种畜禽粪尿处理材料，包含如下质量份数的组分：

水溶性硅粉5～15份、粉煤灰60～80份、稻壳15～30份。

本发明提供的畜禽粪尿处理材料的组分包含水溶性硅粉5～15份，优选为8～12份，进一步优选为9～11份；在本发明中，所述水溶性硅粉的粒径优选为60～80目，进一步优选为65～75目，还优选为68～72目；所述水溶性硅粉优选为市售水溶性硅元素粉，在本申请中起到杀菌、吸水结团、净化空气、提供微量元素等作用。

本发明提供的畜禽粪尿处理材料的组分包含粉煤灰60～80份，优选为65～75份，进一步优选为69～71份；在本发明中，所述粉煤灰的粒径优选为80～120目，进一步优选为90～110目，还优选为95～105目；所述粉煤灰为燃料(主要是煤)燃烧过程中排出的微小灰粒，在本申请中起到吸水结团、提供微量元素等作用。

本发明提供的畜禽粪尿处理材料的组分包含稻壳15～30份，优选为17～25份，进一步优选为19～21份；在本发明中，所述稻壳的含水量优选为5～15％，进一步优选为8～12％；所述稻壳与水溶性硅粉、粉煤灰通过合理配比，能够实现良好的吸水效果，三者相辅相成，在堆肥过程中控制物料达到适宜C/N比、含水量等，有利于更好地发酵，且能够通过协同作用减少养分损失。

本发明还提供了一种畜禽粪尿处理方法，将上述畜禽粪尿处理材料铺设至畜禽养殖场所的地面，畜禽粪尿直接排泄至所述畜禽粪尿处理材料，每隔12～72h以新的畜禽粪尿处理材料替换包裹有畜禽粪尿的污料；在本发明中，所述畜禽粪尿处理材料的替换时间优选为12～72h，进一步优选为24～60h，还优选为36～42h；所述畜禽粪尿处理材料铺设的厚度优选为不少于0.4cm，进一步优选为0.5～30cm，还优选为5～10cm。

本发明还提供了一种有机肥料，由包含如下质量份数的原料制备得到：

上述包裹有畜禽粪尿的污料90～110份和微生物菌剂4～6份。

在本发明提供的有机肥料中，包裹有畜禽粪尿的污料的重量份数为90～110份，进一步优选为93～108份，还优选为97～100份。

在本发明提供的有机肥料中，所述微生物菌剂的重量份数为4～6份，进一步优选为4.5～5.5份，还优选为4.8～5.2份；在本发明中，所述微生物菌剂的活菌浓度优选为1×10⁴～1×10⁶cfu/ml，进一步优选为5×10⁴～7×10⁵cfu/ml，还优选为9×10⁴～2×10⁵cfu/ml；所述微生物菌剂优选为胶冻样类芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌中的一种或几种，当微生物菌剂为胶冻样类芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌时，胶冻样类芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的体积比优选为1∶0.5～4，当微生物菌剂为胶冻样类芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌时，胶冻样类芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌的体积比优选为1∶0.2～2，当微生物菌剂为地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌时，地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌的体积比优选为1∶0.5～3，当微生物菌剂为胶冻样类芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌时，胶冻样类芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌的体积比优选为1∶0.1～3∶0.5～4；本发明对微生物菌剂的培养方式没有特殊要求，使所得微生物菌剂具有常规发酵能力即可。

在本发明中，所述有机肥料优选由包含如下步骤的制备方法得到：将微生物菌剂接种至包裹有畜禽粪尿的污料，发酵5～10天。本发明所述发酵的时间优选为5～10天，进一步优选为6～8天，还优选为6.5～7.5天；所述发酵的温度优选为35～40℃，进一步优选为37～39℃。本发明所述有机肥料发酵完毕即可进行施用，对存放环境没有特殊要求，在本发明的一个具体实施例中，所述有机肥料在发酵完毕后在干燥环境存放，同时避免接触碱性肥料。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实验例中用到的菌种来源以及培养基组成如下：

鸡白痢沙门氏杆菌(Salmonella pullorum)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、猪霍乱沙门氏菌(Salmonella cholerae-suis)均购自北纳创联生物科技有限公司；

营养肉汤培养基：蛋白胨10.0g，牛肉浸取物3.0g，NaCl5.0g，蒸馏水1.0L，pH7.0；

EEM培养基：胰蛋白胨10.0g，D-甘露醇5.0g，牛胆盐20.0g，磷酸氢二钠6.5g，磷酸二氢钾2.0g，煌绿0.0135g，PH值7.2。

实施例1

称取60目水溶性硅粉12kg、120目粉煤灰70kg、含水量10％的稻壳28kg，并混合均匀，以0.4cm厚的规格铺至鸡舍地面，1天后进行更换。

实施例2

称取80目水溶性硅粉50kg、100目粉煤灰350kg、含水量10％的稻壳100kg，并混合均匀，以10cm厚的规格铺至猪舍地面，2天后进行更换。

实施例3

取实施例2中更换得到的污料50kg，接种活菌浓度为1×10⁶cfu/ml的地衣芽孢杆菌发酵液2.5L，搅拌均匀后在38℃条件下发酵10天。

实施例4

取实施例2中更换得到的污料10kg，接种活菌浓度为4×10⁵cfu/ml的巨大芽孢杆菌发酵液500mL，搅拌均匀后在35℃条件下发酵8天。

实施例5

取实施例2中更换得到的污料5kg，接种活菌浓度为8×10⁴cfu/ml的胶冻样类芽孢杆菌发酵液250mL，搅拌均匀后在40℃条件下发酵5天。

实验例1抗菌性测试

鸡白痢沙门氏杆菌菌种采用EEM培养基35℃扩培24h，金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、猪霍乱沙门氏菌菌种采用营养肉汤培养基35℃培养24h。

称取10g实施例1中混合均匀后的畜禽粪尿处理材料，与上述菌液均匀混合，即为处理组，不添加畜禽粪尿处理材料的菌液即为对照；35℃条件下进行培养，每隔4h吸取0.5mL菌液涂抹至空白营养琼脂平板，培养24h，有菌落生长记为(+)，无菌落生长记为(-)，对实验结果进行统计，如表1所示：

表1抑菌效果记录

由表1可知，本发明的畜禽粪尿处理材料对鸡白痢沙门氏杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、猪霍乱沙门氏菌等常见畜禽病原菌具有一定的抑菌效果，且24h之内基本能使病原菌无法生存。

实施例2空气影响测试

于实施例1铺设畜禽粪尿处理材料前后进行NH₃和H₂S浓度测定，采用CD-1型携带式大气采样器对气体样本进行采集，对结果进行统计，如表2所示：

表2有害气体降解效果记录

	处理前	处理后	降解率
				NH<sub>3</sub>浓度(mg/m<sup>3</sup>)	72.4	15.8	78.2％
H<sub>2</sub>S浓度(mg/m<sup>3</sup>)	24.0	3.1	87.1％

由表2可知，铺设本发明畜禽粪尿处理材料后有害气体浓度明显降低，对NH₃的降解率达到78.2％，对H₂S的降解率达到87.1％。

实施例3堆肥效果测试

以实施例5发酵得到的有机肥料作为实验组；

采用未经处理的猪粪尿(同样来自实施例2中猪舍)5kg，直接接种活菌浓度为8×10⁴cfu/ml的胶冻样类芽孢杆菌发酵液250mL，搅拌均匀后在40℃条件下发酵5天，作为对照组1；

采用未经处理的猪粪尿(同样来自实施例2中猪舍)5kg，进行自然堆肥5天，作为对照组2；

使用FK-CT04有机肥元素检测仪，在各组堆肥发酵前后分别进行总氮含量测定，对结果进行统计，如表3所示：

表3总氮损失情况

由表3可知，本发明畜禽粪尿处理材料能够有效抑制堆肥发酵过程中的总氮损失，通过本发明得到的有机肥料发酵后仍能保持较高的总氮含量，避免了肥料养分损失。

由以上实施例可知，本发明的畜禽粪尿处理材料对鸡白痢沙门氏杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、猪霍乱沙门氏菌等常见畜禽病原菌具有一定的抑菌效果，且起效较快，能够满足日常养殖需求。本发明的畜禽粪尿处理材料还能够降解畜禽粪尿排放产生的NH3、H2S等有害气体，达到净化空气的作用，有利于营造养殖动物的良好生活环境。本发明畜禽粪尿处理材料的原料均具有良好的吸水性，畜禽粪尿排泄后能够及时被包裹成团，对后续收集处理形成极大的便利条件，且处理方法简单且成本较低，有极大的推广价值。此外，本发明提供的有机肥料发酵后仍能保持较高的总氮含量，有效避免了肥料养分损失，在降低成本的前提下满足有机肥还田的营养需求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种畜禽粪尿处理材料，其特征在于，包含如下质量份数的组分：

水溶性硅粉5～15份、粉煤灰60～80份、稻壳15～30份。

2.根据权利要求1所述的一种畜禽粪尿处理材料，其特征在于，所述水溶性硅粉的粒径为60～80目。

3.根据权利要求2所述的一种畜禽粪尿处理材料，其特征在于，所述粉煤灰的粒径为80～120目。

4.一种畜禽粪尿处理方法，其特征在于，将权利要求1～3任一项所述的畜禽粪尿处理材料铺设至畜禽养殖场所的地面，畜禽粪尿直接排泄至所述畜禽粪尿处理材料，每隔12～72h以新的畜禽粪尿处理材料替换包裹有畜禽粪尿的污料；

所述畜禽粪尿处理材料铺设的厚度≥0.4cm。

5.一种有机肥料，其特征在于，由包含如下质量份数的原料制备得到：

权利要求4中所述的包裹有畜禽粪尿的污料90～110份和微生物菌剂4～6份。

6.根据权利要求5所述的一种有机肥料，其特征在于，所述微生物菌剂的活菌浓度为1×10⁴～1×10⁶cfu/ml。

7.根据权利要求6所述的一种有机肥料，其特征在于，所述微生物菌剂为胶冻样类芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的一种有机肥料，其特征在于，所述有机肥料由包含如下步骤的制备方法得到：

将微生物菌剂接种至所述包裹有畜禽粪尿的污料，发酵5～10天。

9.根据权利要求8所述的一种有机肥料，其特征在于，所述发酵的温度为35～40℃。