规模猪场粪肥与病死动物尸体堆肥化处理方法的建立

规模猪场粪肥与病死动物尸体堆肥化处理方法的建立

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宋晓军１，

2.天津市滨海新区汉沽动物卫生监督所300480）（1.吉林大学农学部动物医学学院130062，堆肥化处理就是在适当的条件下利用微生物分解有机物，同时产生高温以致死病原菌，并使有机物

达到腐熟和稳定化，产生安全可用的堆肥的过程。堆肥化成功的关键是使堆肥中的微生物正常快速繁衍。这一进程受多个物理、化学、生物因素的影响，因为他们决定微生物活动的速率，从而影响影响堆肥的发酵进程和质量，其中有ｐＨ值、碳氮比（Ｃ／Ｎ）、水分含量等是堆肥过程最主要的影响因子。堆肥的技术参数足可判断堆肥是否顺利进行的重要依据，是堆肥化工艺研究、工程设计、堆肥产品评价的基本依据。在堆肥过程中，温度的变化对堆肥的进程是至关重要，他直接反映了堆体内微生物活性的变化和有机物料的转化，同时是高温堆肥中无害化的指标，直接影响到堆肥的质量。

本课题总结了堆肥的建立过程，以堆肥温度，堆料ｐＨ值、Ｃ／Ｎ、含水率作指标，确定了一个畜快速、高效的高温堆肥条件，堆肥生产技术和工艺，为病死动物尸体的无害化处理和资源化利用提供依据。

值求平均值得到实际ｐＨ值。

含水量的测定。含水量是堆肥得以进行的重要的指标，含水率过高则堆肥温度难以上升，堆肥无法进行。含水量的测定是冷冻干燥法进行，即称取约２０克堆肥样品于已知重量的干净的５０毫升离心管中，先放入零下２０℃冰箱预冷冻，待有三组样品时一起用冷冻干燥机冻干，冻干后称量最后离心管重量，计算可得每次样品的含水量。

碳、氮比例的测定。取适量冷冻干燥后的堆料样本利用液氮研磨均匀后，用２毫升离心管搜集，再用元素分析仪检测碳、氮比例值。

大肠杆菌与大肠菌群数量比值的检测。在堆肥实验中，在每次取样时，对堆料进行大肠杆菌数量及总大肠菌群数量的检测。堆肥样品采集后，立即开始检测。检测方法是将２克堆肥样品稀释于１８毫升添加了０．０１％吐温８０的磷酸盐缓冲液缓冲溶液，并１０倍梯度稀释，随后取１毫升滴于３摩尔检测试纸，１６￣２４小时计数。

金黄色葡萄球菌数量的检测。取０．８毫升菌种保存液，接种于８０毫升胰蛋白胨、大豆肉汤培养基（ＴＳＢ）培养液中，３７℃培养１６小时。估测微生物数量大于７１ｇ１０。将得到的培养液按照１／１０的比例分别与新鲜猪粪和灭菌猪粪混合。分别分装至尼龙布袋中，接种的新鲜猪粪样本袋埋入堆肥，灭菌猪粪组置于２５℃室温作为对照组。每个取样点每个堆肥分别有２个样本袋，室温对照组２个。取样检测时，稀释方法和总大肠菌群方法相同，使用３摩尔金黄色葡萄球菌微生物检测试纸检测，１８￣２４小时内计数。

堆肥原发微生物数量的检测。在堆肥实验中，对取样进行了总厌氧细菌、厌氧放线菌和总厌氧真菌的检测。检测方法是取２克堆料样本，与添加了０．０１％吐温８０的磷酸盐缓冲液缓冲液混合。对于异样细菌，取稀释液体涂布于补充了５０毫克／升放线酮的胰酪胨大豆琼脂培养基（ＴＳＡ）平板上，２４小时后计数。对于异养真菌，涂布于补充了１００毫克／升四环素和１００毫克／升氯霉素的沙保罗液培养基平板上，４８￣７２小时后计数。

１建立

建立堆肥的主要原料为动物粪便，并添加５０％碳源物质，如秸秆、稻糠、木屑等。将猪粪、稻糠充分

混合，使含水量为６０％左右，按自下而上的顺序依次铺放５０厘米厚的木屑为底层，２０厘米厚的猪粪层，２０厘米厚的猪粪层，最上方铺放５０厘米厚的木屑。

２堆制过程的检测

堆肥发酵过程中，检测堆肥体系的温度，堆料的含水量、ｐＨ值和Ｃ／Ｎ。

温度的检测。通过测温仪检测温度，堆肥检测深度为７０厘米，检测时间为每天９：００检测堆肥温度。同时记录室外温度。

ｐＨ值的检测。虽然ｐＨ并不影响堆肥化过程中有机质的降解，但对微生物的生长有重要影响。本实验采用精密ｐＨ值测定，具体步骤如下：①电子天平每个堆肥样品各２．０克，放于对应标记的５０毫升离心管中，加入１８毫升蒸馏水。②将离心管改好放置在漩涡振荡器上震荡５分钟后，静置３０分钟。③利用精确ｐＨ计测量上清液的ｐＨ值，利用每个样品ｐＨ

觽訝訓訐（１９８１－），男，本科，兽医师。作者简介：宋晓军养殖技术顾问2014.11

３实验结果

研究与综述誄

堆肥体系温度的变化。在５０天的静态发酵过程中，温度在堆肥发酵一天后就超过５０℃，并保持了１４天，堆体内部７０厘米深度处堆温最高达到７１．４℃，连续保持５５℃以上７天。

堆料含水量的变化。堆肥主要依赖微生物的活动，而水是微生物赖以生存的基础。水分含量是控制堆肥，过程的一个重要的物理因素。若堆体中水分过低，溶解性养料减少，会影响微生物的繁殖，则微生物分解过程就会减慢，甚至停止，同时也会导致堆体中的温度分布不均匀，严重时甚至导致整个堆肥过程失败。反之，过多的水分会造成原料被紧缩或其内部游离空隙被水膜充填，导致氧气供给不足而产生厌氧环境，降低微生物的分解速度，从而影响微生物的代谢，因此物料含水率对堆肥过程影响很大。堆料初始时含水率为６０％，在堆肥第２天水分增加至６２％，至堆肥结束时堆料中的水分始终保持在６０％￣７１％之间。

堆料ｐＨ值的变化。微生物需在一定ｐＨ范围内才能生存，稳定、适宜的ｐＨ值有利于微生物发酵，可促进堆肥进程的加快。在堆肥刚开始时，堆体初始ｐＨ值为８．６。堆体中堆料ｐＨ位快速上升，第２天达到８．９，这是因为微生物活动过程中有机氮的氨化作用和矿化作用产生的结果。之后，ｐＨ值则开始缓慢下降，直到第１０天，ｐＨ值一直保持８．５￣８．９之间。这是由于堆肥温度达到高温阶段，大量微生物死亡，微生物活动减弱。到第５０天堆肥结束，堆料ｐＨ值也是呈现一个逐渐升高后缓慢下降的趋势，并一直维持８．５￣９．１范围内。这符合常规堆肥结束时最终ｐＨ值保持在微碱性环境。

堆料碳氮比的变化。碳氮比是影响堆肥的重要因素，碳元素是堆肥过程中的微生物的动力，氮元素主要用于细胞原生质的合成。堆肥的有效性在很大程度上依赖于堆肥底物的性质，一般来说，碳氮比是底物堆肥性能的指示参数，其最适值为２５￣３５，过低的Ｃ／Ｎ比会降低有机物的降解速度。因此，控制堆肥过程的Ｃ／Ｎ比在一个合适的范围，能够对堆肥产生良好的促进作用。堆料总碳初始值为４８．４，５０天时为４４．７，成下降趋势。总氮初始值为１．３，５０天时为１．４，呈上升趋势。故Ｃ／Ｎ比下降，由３７．１降至３１．５。

大肠杆菌与大肠菌群的灭活。使用３摩尔试纸计数，红色斑点为大肠菌群数量，蓝色为大肠杆菌数量。堆肥中的大肠菌群在堆制开始后迅速灭活。大肠

从第２天开始，３菌群数数量在第０天为５．７±０．４ｌｇ１０，

摩尔试纸检测结果为０，大肠菌群只在第２４天时被

检测到，数量为０．７±０．４１ｇ１０。

金黄色葡萄球菌的灭活。使用３摩尔试纸计数，紫红色斑点为菌落，梯度稀释后选择合适数量级计数。结果显示金黄色葡萄球菌在堆制过程中逐渐灭活。金黄色葡萄球菌第０天数量为６．９±０．３ｌｇ１０，在第４天堆体温度迅升高后，金黄色葡萄球菌数量迅速降至２．４±０．１ｌｇ１０，在第８天升至４．１±０．１ｌｇ１０，随后数量逐渐降低，直至堆肥发酵第５０天，３摩尔试纸检测不到。而室温的对照组数量在第５０天时也有５．６±０．１ｌｇ１０的金黄色葡萄球菌。

堆肥原发微生物数量的变化。在此次堆肥的检测中，厌氧细菌存活量很高，起始数量为６．９±０．３ｌｇ１０，平均数量在为６．１±０．２ｌｇ１０。６０日数量为５．７±０．１ｌｇ１０，

随着堆肥的进程呈波动减少的趋势。厌氧真菌的起始数量为２．４±０．１ｌｇ１０，在堆肥第５０天数量为０．９±０．１ｌｇ１０。平均数量为１．７±０．１ｌｇ１０，在堆料升温后有减少，但随着时间推移数量在１ｌｇ１０附近波动。异养放线菌的起始数量为５．７±０．１ｌｇ１０，第５０天数量为５．１±０．１ｌｇ１０，平均数量为５．１±０．１ｌｇ１０，放线菌数量在２个数量级之内波动。

４结语

本项目成功构建并优化了处理病死猪的堆肥体系，每次堆肥的最高温度均超过５５℃，持续３天以上，满足已知的对静态堆肥发酵的无害化要求。并且各个理化指标显示堆肥发酵过程高效迅速，堆肥体系的建造方法结构简单，成本低廉，可有利处理病死动物。

本项目研究证明以大肠菌群和金黄色葡萄球菌为代表的病原微生物可以在５０天内被有效灭活。而病害微生物的灭活效率是衡量堆肥法处理病死动物以及堆肥品质的关键。说明本项目所示范的堆肥体系具有一定的生物安全性，静态生物安全堆肥法是有效的处理病死动物，并将废物资源化利用的方法。

经过５０天的堆肥发酵后，已检测不到猪场常见猪瘟、伪狂犬、蓝耳病和圆环病毒的ＲＮＡ存在。病死猪肉尸在５０天的堆肥过程中也完全降解。

訝訔訐觽养殖技术顾问2014.11