规模化鸡场粪便无害化处理及发酵处理生产有机肥实验

马豆豆，蔡进忠，李春花，雷萌桐

(青海大学畜牧兽医科学院，西宁 810016)

随着人民生活水平不断的提高和环境意识的逐渐增强，进行畜禽粪便无害化处理、资源化利用，防止和消除集约化养殖场畜禽粪便的污染，向农业生产提供优质高效的有机肥源，是我国绿色食品、有机食品生产和农业可持续发展所需[1,2]。近年来，规模化经营水平的快速发展以及经营方式的多样化呈现，这种饲养方式大幅提高了饲养技术、管理水平以及生产效率和饲料转化率，降低了养殖生产成本并提高经济效益，整体科技水平有了显著提高，极大地缓解了肉、蛋、奶短缺问题，提升了广大消费者的生活水平[3]。为探索高原地区鸡粪无害化处理和资源化利用技术，给高原地区规模化鸡场鸡粪无害化处理和资源化利用提供依据，我们进行了本项试验，报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1发酵液 发酵菌液(纤维分解菌、解磷菌和固氮菌)，青海省畜牧兽医科学院兽医生物技术研究室提供。

1.1.2粪便 鸡粪便(湟中区成贵养殖专业合作社)、羊粪便(湟中区某养羊场)、锯末(湟中区某木材制品加工厂)木屑、土(湟中区成贵养殖专业合作社)。

1.2 方法

1.2.1鸡粪预处理 获取新鲜鸡粪便含水量高(含水率80%以上)，碳氮比在20以下，必须加辅料等(木屑、羊粪、土和菌种等)进行调节。辅料的加入量控制在20%～30%，充分与鸡粪均匀拌和，在预处理棚堆高0.6～1.0m。

1.2.2发酵液的配置 根据实验进行发酵液的配置，菌液中含有微生物分解产生的纤维素、分解酶、蛋白酶、解肽酶、淀粉酶等。性状为黄褐色酸甜味液体。

1.2.3粪便无害化处理工艺 采用堆积发酵的方法，粪便无害化处理工艺和技术总结如下：

有机物料(鸡粪便)→添加敷料(羊粪、木材锯末4∶1)→混合配置→微生物接种剂→堆置→机械+人工搅拌发酵→熟腐→中温→干燥→磁铁去铁屑→粉碎→检验→包装→出厂。

1.2.4粪便堆肥发酵无害化处理 采用生物堆肥处理方法，对经过预处理的鸡粪堆肥中添加0.5%～1.0%发酵液，人工加机械搅拌撒匀，然后进行平地堆垅，堆垅高约 1 m左右，垅间距 1.2m，垅长度不限。采用堆肥处理法发酵，堆垅2～4 d后粪物料开始升温，这期间一般 2 d 翻堆1次，起到通气和水分蒸发作用。待温度升高达50℃以后，需 1 天翻 1次；当温度达到 70℃ 时，需每天翻 2 次，每次间隔 6 h。这样使粪堆垅维持高温发酵 20d～25 d，促使发酵的粪物料得到较均匀的破碎，并充分腐熟。但应注意，当发酵温度高于75℃，要增加翻堆次数，发酵温度保持在75℃以内。

1.2.5无害化的评价 采用物理评价、化学评价和其他的卫生指标评价。物理评价：观察粪便颜色和形状。发酵后期自然降温后气味，颜色，疏松程度等，有机质、总养分含量和水分：分别以干基计%。化学评价：检查砷、汞、铅、镉、铬等含量，发芽指数(GI，%)大肠杆菌检测值。卫生指标：本次实验对卫生学指标中的寄生虫卵、和数大肠菌群进行了检查。采用饱和盐水漂浮法检查鸡粪中虫卵，采用稀释倍数法测定大肠杆菌菌落数。

2 结果

2.1 鸡粪无害化处理后各项指标测定结果

委托青海谱测检测公司检测，各项检测结果详见表1

表1 鸡粪无害化处理后各项指标测定结果

表中外观、有机质、总养分(N+P2O5+K2O)、含水量、酸碱 pH 值、蛔虫卵死亡率、大肠菌群值、重金属含量的检测依据和判定指标均按照 NY525-2019[4]和其他标准[5-8]进行检测。由表得知，表中除铬以外，其他指标结果均符合国家技术要求。

2.2 卫生指标中寄生虫虫卵和粪大肠杆菌群结果

2.2.1寄生虫卵结果 对发酵前鸡粪和发酵后产物进行了寄生虫虫卵检测。检查结果见表2。

表2 鸡粪处理前后寄生虫虫卵检查结果

由表得知，无害化处理后线虫卵、绦虫卵、球虫卵虫卵死亡率均达100%。从粪便处理前后2次的检测结果可以看出，在原粪中都能检测出寄生虫卵，而有氧发酵处理后，寄生虫未能检出，说明了经发酵无害化处理后，对寄生虫卵产生了有效的杀灭作用，效果明显。

2.2.2大肠杆菌结果 自测的粪大肠菌群值,见表3。

表3 处理前后粪大肠杆菌群检查结果

从表中各指标可以看出，经发酵处理后，粪大肠菌群的数量都已达到了国标要求的指标，这说明好氧消化对其杀灭有明显的效果。

3 讨论与小结

3.1 检测结果达标情况

本次试验，采用有氧发酵技术，进行了规模化鸡场粪便无害化处理及发酵处理生产有机肥，并检测有机肥中总养分、有机质、含水量、酸碱值、大肠杆菌数、砷、汞、铅、镉、铬。检测结果显示其外观呈褐色或灰褐色，粒状或粉状，无机械杂质，无恶臭;总养分9.5%、有机质含量为56%、含水量为28.6%、酸碱值pH=7.7、蛔虫卵死亡率达到了96%，大肠杆菌数为0、砷含量为6mg/kg、汞含量为0.19mg/kg、铅含量为9.89mg/kg、镉含量为0.248mg/kg，结果均达到国家标准要求[8-11]，但铬含量为720mg/kg，超过国家标准。

3.2 铬含量高的原因分析

目前很多研究表明[9,10]肥中重金属超标的原因可能是：原来的饲料中添加重金属超标，导致粪便超标。饲料添加剂已经成为了畜禽粪便重金属的主要来源;其次畜禽粪便中重金属也有可能来自动物所食入的被污染的泥土;大量研究表明，在畜禽粪便堆肥过程中不同钝化剂对重金属有明显的钝化效果[11]也是原因之一。因此采取从源头上追溯并严格予以控制，是控制减少有机肥中重金属含量重要方法。本次实验结果中，铬含量超标的原因可能是养殖场喂养鸡的饲料中添加剂导致铬的含量超标，也有可能是无害化处理过程中，对重金属有明显的钝化效果。其中也可能因为周边有水泥工厂，空气、土壤、水受到污染，鸡场亦受到污染，鸡粪受到污染，亦是铬超标原因。

3.3 问题与建议

当前，在规模养殖场粪便无害化处理工艺和技术题上，我国各省、市和地区投入了很大的人力物力，科研方面也得到了应有的重视，好的方法和工艺也不断出现。在青海地区该种方法在处理工艺和条件上尚未成熟。因此，进一步开展高原地区规模化鸡场鸡粪无害化发酵处理及有机肥加工技术的研究，摸清发酵所需的时间、温度及辅料配比等因子，是有待研究探讨的课题。

致谢在发酵过程中得到青海省畜牧兽医科学院兽医生物技术研究室的支持与指导，在此致谢。