微生物發酵技術在生豬糞污處理中的應用探討

黃河齋

（貴州省羅甸縣農業農村局，貴州 黔南布依族苗族自治州 550100）

近年來，我國畜牧業不斷發展壯大，尤其隨著生豬養殖業不斷向規?；较虬l展，生豬養殖量及養殖規模也在日益增大，但同時也面臨著疫病防控形勢嚴峻、飼料資源短缺等一系列問題，尤其生豬糞污處理難度大嚴重制約了養殖場的發展。生豬糞污會對養殖場周圍的水體、土壤、空氣造成嚴重影響，處理好生豬養殖過程中產生的糞污十分必要。隨著養殖技術的發展，糞污處理技術也得到了發展，其中將微生物發酵技術應用到處理生豬糞污中可以達到變廢為寶、有效循環利用資源、節約處理糞污成本的目的，同時還可以保護環境、促進生豬養殖業向著生態綠色發展。本文就微生物發酵技術在生豬糞污處理中的應用進行簡要探討。

1 生豬養殖業的發展現狀

生豬養殖是經過種豬繁育、仔豬育肥等一系列培育和繁殖直到商品肉豬的過程。進一步了解我國生豬養殖業的發展歷程，可以概括為計劃發展時期、恢復發展時期、快速發展時期、產業結構調整時期和現代化轉型升級時期五個階段。2018年8月非洲豬瘟疫情在我國的暴發使我國生豬產能嚴重受損，為進一步保障生豬及豬肉產品的供給，我國于2019年發布了促進生豬生產恢復的一系列政策措施，使得我國生豬養殖業態勢好轉，為了扶持作為農業重要組成部分的生豬養殖業，我國在規模養殖、圈舍用地、信貸扶持等多方面出臺了相關政策，2022年我國生豬存欄量和出欄量分別為4.53億頭和7億頭，產值為15 048億元，但是與丹麥、美國等生豬養殖大國相比，我國的標準化、規?；B殖程度還較低，但我國人口基數大與長久以來的豬肉消費習慣使得我國生豬養殖業的發展潛力巨大。隨著科技進步，各種科技手段層出不窮，物聯網、云計算等信息技術正被運用于養殖業中，使得動物疫病疫情的診斷、預警、防控更加精準。但生豬養殖業的發展也存在相應的問題，生豬養殖過程中各種疫病的發生給生豬養殖戶帶來嚴重損失；部分養殖企業養殖及生產過程不符合標準，生產的豬肉產品威脅消費者的健康；豬肉市場價格波動加大嚴重阻礙生豬養殖業的發展。為了保障豬肉供應，需要進一步推動生豬標準化、規?；B殖，加強生豬糞污處理，保證生豬養殖業的發展。

2 生豬糞污的危害

2.1 對生豬養殖的危害

在生豬養殖過程中，生豬糞污及其廢棄物會對生豬養殖帶來嚴重影響，糞污大量堆積及排放使得病原微生物大量滋生，同時會使養殖環境變差，導致生豬養殖過程中出現疫病，嚴重影響生豬的生長發育及健康，進一步阻礙了生豬養殖業的發展。

2.2 對水體的污染

部分養殖戶使用的飼料中含有難以消化的氮、磷等營養物質，生豬食用后這些難以消化的部分被排泄出來，含有氮、磷等物質的糞污未經處理便被直接排放或被雨水沖入河流、水庫等，會造成水體富營養化，使得藻類植物在水體中大量繁殖，進一步消耗水體中的溶解氧，使魚類等生物因缺氧而大量死亡，使得水體變黑變臭，使水體污染進入惡性循環狀態，嚴重的會使河流、水庫等水體功能失去作用。若是糞污滲入地下，也會使地下水中的氮濃度增高、溶解氧減少，嚴重影響水體質量，使得水質惡化，危及周邊居民的生活用水。

2.3 對土壤的污染

生豬養殖過程中產生的糞污會對周圍的土壤環境造成嚴重的危害。生豬糞污中含有大量重金屬元素及氮、磷等元素，不當的糞污還田會進一步打亂土壤中氮、磷等元素平衡，同時使重金屬元素等在土壤中累積。養殖場的糞污排放量過大，周邊農田的消納能力不足難以承載，無法及時有效地消納排放的糞便，使得周邊土壤結構失衡，若是還田施用過度，則會使土壤中的氮、磷及重金屬元素過剩，導致土壤透氣、滲水能力下降，導致土壤板結、鹽化，土壤質量下降，損害農作物生長，影響農產品安全。

2.4 對空氣的污染

生豬糞污的排放除了會對養殖業、水體土壤等造成影響，還會對空氣造成嚴重影響。二氧化碳等溫室氣體的排放以及糞便分解時產生的惡臭氣味等會影響周邊的空氣質量。尤其是養殖場使用的飼料中含有大量的氨，主要是通過生豬的糞便排出動物體外，若是通過堆積方式會使其糞污處于厭氧條件下，通過厭氧發酵會產生氨氣、硫化氫等惡臭氣味或有刺激性的氣體，會對養殖場周邊居民造成嚴重的影響。

3 生豬糞污處理的必要性

生豬養殖業糞污的排放及過量還田會導致有機質累積過多，給水體、土壤、空氣污染帶來嚴重污染，還會給養殖業疫病傳播提供機會，對此要對生豬糞污進行妥善處理，降低其影響及危害。通過有效的生豬糞污資源化利用，可以進一步解決生豬糞污污染問題，同時減少病原菌、寄生蟲卵等的潛在風險，進一步切斷傳染病和寄生蟲病的傳播途徑，還可以減少水體、土壤、空氣污染，對保護生豬養殖業及農業生產環境都具有重要意義。我國生豬養殖體量巨大，養殖場排放的糞污會對人居環境帶來嚴重影響，合理推進生豬糞污處理，實現變廢為寶，進一步解決生豬養殖場糞污污染問題的同時，還可以顯著改善人居環境，減少糞污對環境的污染，有利于促進生豬養殖業的健康發展，同時可以保證人體健康。

4 微生物發酵技術的具體應用

4.1 對臭味的凈化作用

生豬養殖過程中排放的糞污中含有大量氮類物質、氨氣、硫化氫、硫醇和甲硫醇等，這些物質堆肥時會被降解，通過微生物轉化為有機態氮，剩下未被轉化的會在環境中以氣態形式揮發，導致糞污發臭。隨著科技的進步，微生物發酵技術處理生豬糞污的臭味工藝愈發成熟，通過堆肥或單一菌株除臭，可以使氮類物質向蛋白氮和硝酸鹽氮轉化，提高堆肥質量，減少臭氣。目前國內較為成功的除臭技術一是通過篩選有效的微生物，在堆肥的糞污中加入相應的基料，通過發酵，可以大大減少生豬糞污臭味，而且堆肥后的糞污中有機質、磷、鉀等含量得到提升，該方法符合糞污無害化處理衛生標準；其二是通過在生豬飼料或飲水中加入微生物菌落，進一步減少氮類物質的排放，研究者在生豬飲水中添加微生物菌劑以此降低豬舍氨氣濃度試驗結果表明，通過微生物處理飼料和飲水可以有效降低圈舍氨氣濃度，微生物飼料結合微生物菌劑飲水有更好的除臭效果。除臭評價方面，除了通過感官指標，還將臭氣分等級，化學指標如有害氣體的濃度變化以及含氮物質變化等相關指標變化及微生物種類及數量變化等都可以作為除臭指標評價。

4.2 生產有機肥料

可以通過微生物發酵將生豬糞污轉化為有機肥，其具體的方法步驟是將生豬糞污物料處理后再加入菌劑，通過堆積發酵翻堆，繼續發酵攤平晾干，再通過粉碎分篩去除雜質，將產生的生物有機肥通過機器制作成顆粒，進一步烘干后包裝。生豬糞污中有大量有機物及豐富的氮、磷和鉀等營養物質，通過堆肥法在生豬糞污中加入高效發酵微生物，可進一步調節生豬糞污中的碳氮比、分、溫度和酸堿度等進行發酵。發酵過程中微生物發酵菌的選擇尤為重要，要根據不同堆肥目的及堆料質量篩選不同菌種，常見的菌種主要有粉狀和液體兩種，大多都是復合菌劑，含有多種菌種，功效有固氮、解磷、解鉀等，發酵的方法也較為重要，生豬糞污是主要原料，將其倒入發酵池，按照2∶1的比例將糞污與農作物秸稈進行混合，堆肥發酵溫度沒有太高要求，一般發酵開始24 h后升至30～40℃、48 h至55℃、72 h升到55～60℃；6 d左右，溫度穩步回落，在10～15 d左右完全熟化。注意在發酵過程中每隔1～2 d用攪拌棒翻動一次，保證菌群的活性及發酵時間。通過微生物發酵產生的有機肥可有效調節土壤，可以激活土壤中的微生物活躍率，減少土壤板結、鹽化，同時可以提升土壤的肥力，促進農作物生長發育，改善農產品的品質，使農產品色澤、個頭大小、成熟度以及口感等得到提升，同時提升農作物的抗病能力，減少病蟲、病害等不良影響。施用微生物發酵產生的有機肥同時有利于減少環境污染，降低對土壤及水體的污染，有機肥還可以保持較長時間肥效，有利于農作物的生長。

4.3 畜禽飼料的生產

生豬糞便還是畜禽飼料的潛在來源，生豬糞污中含有豐富的營養物質，一般畜禽干糞便中存在的未消化純蛋白質可達11.3%～16.7%，粗蛋白質在23%～31.3%，其中含有脂肪、無氮浸出物、多種B族維生素等。有研究者在對生豬糞便進行安全性研究評價后認為可以對其進行科學處理，即便是含有病原菌的糞便飼料化后也是安全的。常見的生豬糞污飼料化的方法有三種，一是耗氧發酵法，將新鮮的糞污加入輔料，用微生態復合活菌通過比例進行攪拌，通氣發酵2～3 d后，將其堆放起來，避免通氣不便情況出現，發熱后自然冷卻；二是厭氧發酵法，將曬干的糞污粉碎后加入少量微生態復合活菌混合，加60%的水，壓實后用塑料膜封實，厭氧發酵；三是青貯發酵法，將糞便、青草粉、鹽和微生態復合菌按比例混合，放進池中，溫度保持在20～30℃，濕度在60%，青貯6～7周隨喂隨取。通過微生物發酵，飼料適口性及安全性都可以得到有效保障，而且可以實現資源循環利用最大化。

5 小結

微生物發酵技術在生豬糞污的應用將畜禽糞污資源化利用的研究及推廣向前推進了一大步，在生豬養殖行業運用微生物發酵技術對加快減排固碳技術的研發有促進作用，通過該技術的運用，進一步減少了生豬糞污排放對生豬養殖業的危害，同時也減少了對水體、土壤、空氣的影響，進一步改善了養殖場周邊的人居環境，同時也提高了生豬糞污資源利用效率，為推動農業農村“減污降碳”目標的實現提供了發展方向。通過微生物發酵技術處理過的生長糞污糞污臭味大大減少，通過豬糞微生物發酵的有機肥也有自身特有的優點，該有機肥營養元素齊全，可以改良土壤、減少土壤的板結及鹽化，同時提升了肥料的肥效、減少農作物病蟲害、提升了農作物的抗病能力及農作物的品質。通過微生物發酵技術可以將生豬糞污進行飼料化，通過需氧、厭氧、青貯等發酵法，合理利用復合微生態制劑發酵產生飼料，該飼料的安全性及營養價值都極高，進一步促進了畜禽養殖業向著生態綠色循環的方向發展。