一种资源化利用牛粪制备发酵床垫料的方法

摘要

本发明公开了一种资源化利用牛粪制备发酵床垫料的方法，该工艺资源化利用程度高、易于大规模应用，有助于实现牛养殖废弃物无害化处理及发酵床垫料资源化利用，解决目前存在的牛养殖环境污染及发酵床垫料资源短缺两大难题。本申请以牛粪便为原料，辅以秸秆、蚯蚓粪、酒精活性污泥等，通过生物发酵剂的二步发酵工艺制得，发酵床垫料中富含酵母菌、米曲霉、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸菌等益生菌，含量高达2～5×10cfu/g，用于猪养殖后，猪发病率低，有利于促进猪的生长。

说明书

技术领域

本发明涉及一种资源化利用牛粪制备发酵床垫料的方法，属生物工程领域。

背景技术

发酵床养猪模式是根据微生态理论和生物发酵理论，在猪舍内铺设一定厚度的有机物质垫料，利用垫料内的特殊有益微生物迅速降解消除猪的粪、尿排泄物，从而达到免冲洗猪舍并实现避免粪污随意排放的目的，该种模式对于减少传统生猪养殖模式引起的环境污染具有重大的积极意义。目前，发酵床的垫料主要是锯末和稻壳，随着发酵床养殖的兴起，引起了锯末和稻壳的价格上升，发酵床成本逐年升高。发酵床垫料已经成为制约发酵床技术发展的瓶颈因素。

随着现代畜牧业的发展,牛养殖场规模化、集约化程度不断提高,大型牛养殖场产生的粪便严重污染环境。统计结果显示, 我国每年饲养各类畜禽170万头( 只), 畜禽粪便排放总量达到19亿t, 其中牛粪便约为2.5亿t, 而且相对集中。这对人类、其它生物以及牛自身生存环境的污染愈来愈严重。从环境的角度看, 它对大气、水域及土壤造成了严重污染, 使地球生态环境恶化，并造成重大经济损失，治理牛粪便的污染问题已经引起政府和养殖行业的高度重视。利用现代微生物技术资源化利用牛粪制备发酵床垫料既可实现牛粪的无害化处理和高值化利用，又可以推进发酵床养猪技术的发展，降低养猪业环境污染和养殖风险，推进养猪业的健康可持续发展。但资源化利用牛粪制备发酵床垫料存在很多弊端：一是牛粪恶臭气味严重，易污染养殖环境；二是牛粪中益生菌含量较低，难以发挥发酵床技术的功效，目前在该方面的研究仍处于空白。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种资源化利用牛粪制备发酵床垫料的方法，该工艺资源化利用程度高、易于大规模应用，有助于实现牛养殖废弃物无害化处理及发酵床垫料资源化利用，解决目前存在的牛养殖环境污染及发酵床垫料资源短缺两大难题。

本发明上述目的是通过以下技术方案予以实现的：

本发明提供一种资源化利用牛粪制备发酵床垫料的方法，其特征在于具体包括以下步骤：

（1）生物发酵剂制备：取10份吸附剂、5份磷酸二氢钙、6份发酵豆粕、15份米糠、15份玉米粉、5份菜籽饼、10份麸皮、2份EM菌剂、1份米曲霉，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35%～40%左右，25℃～30℃下厌氧发酵3～5d；

（2）混料：按牛粪便60～70份、秸秆20～30份、草炭10～20份、蚯蚓粪5～10份、生物发酵剂2～3份、纤维素酶1～2份质量比混合均匀，用含2%糖蜜的水溶液调整水分至35%～40%左右；

（3）堆肥发酵：将混合后的混合物堆肥自然发酵5～8d，定期搅拌；

（4）配料：堆肥发酵结束后，按比例加入酒精活性污泥5～10%（质量比，以下同）、乳酸菌粉2～3%、枯草芽孢杆菌1～2%、地衣芽孢杆菌1～2%，混合均匀，用含2%糖蜜水溶液调整水分至35%～40%左右；

（5）二次发酵：控温28℃～35℃堆肥发酵3～5d；

（6）粉碎：使用半湿物料粉碎机对完成二次发酵的物料进行粉碎，粉碎细度要达到20～30目；

（7）烘干：将粉碎后的物料进行烘干处理，含水量在30%～40%左右即得发酵床垫料。

上述步骤（1）中所述的吸附剂是沸石、活性炭、膨润土、蛭石中的一种或几种。

上述秸秆是稻草、小麦秸秆、玉米秸秆、青草中的一种或几种。

本发明提供一种资源化利用牛粪制备发酵床垫料的方法，产品利用牛粪便为原料，辅以秸秆、蚯蚓粪、酒精活性污泥等，通过生物发酵剂的二步发酵工艺制得。产品中蛔虫卵死亡率和大肠杆菌群数指标符合NY884的要求。

本发明提供了一种资源化利用牛粪制备发酵床垫料的方法，发酵床垫料中富含酵母菌、米曲霉、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸菌等益生菌，含量高达2～5×10cfu/g，用于猪养殖后，猪发病率低，养殖试验表明同等饲养条件下该发酵床垫料组无任何疾病发生，使用传统发酵组垫料的对照组有3例发病（n=50）；此外，本发明发酵床垫料还能促进生猪生长速度，降低饲料系数，试验结果表明，与对照组比较日增重提高12.54%，饲料系数降低14.89%，差异达到极显著水平（p<0.01）。 

本发明的有益效果：一是本发明采用多种微生物复合厌氧发酵牛粪便生产发酵床垫料，首先在牛粪便混合过程中通过物理吸附剂强有力的吸附作用，能有效吸附NH₃、H₂S、CH₄等10多种恶臭气体，然后通过微生物的发酵作用，以脱氢的形式使牛粪便脱臭，除臭效果较好；二是高温堆肥发酵过程中添加了秸秆、草炭、蚯蚓粪等辅料，试验结果表明牛粪便中NH₃的去除率大于84.65%，H₂S的去除率大于81.77%，较对照组（直接微生物接种发酵）分别提高了87.54%、92.73%，差异达到极显著水平（P<0.01），有效的实现了牛粪便堆肥发酵除臭和保氮的目的；三是通过复合微生物的二步发酵和纤维素酶的共同作用，牛粪便中纤维素的降解率为84.9%，对照组（直接微生物接种堆肥发酵）为45.6%，处理组较对照组提高86.18%，差异达到极显著水平（P<0.01）；四是本发明工艺简单易行，有利于降低生产成本及工业化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1：

一种资源化利用牛粪制备发酵床垫料的方法，通过以下步骤制备：

（1）生物发酵剂制备：取10份吸附剂、5份磷酸二氢钙、6份发酵豆粕、15份米糠、15份玉米粉、5份菜籽饼、10份麸皮、2份EM菌剂、1份米曲霉，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35%～40%左右，25℃～30℃下厌氧发酵3d；

（2）混料：按牛粪便60份、秸秆30份、草炭10份、蚯蚓粪10份、生物发酵剂2份、纤维素酶2份质量比混合均匀，用含2%糖蜜的水溶液调整水分至35%～40%左右；

（3）堆肥发酵：将混合后的混合物堆肥自然发酵5d，定期搅拌；

（4）配料：堆肥发酵结束后，按比例加入酒精活性污泥5%（质量比，以下同）、乳酸菌粉3%、枯草芽孢杆菌1%、地衣芽孢杆菌2%，混合均匀，用含2%糖蜜水溶液调整水分至35%～40%左右；

（5）二次发酵：控温28℃～35℃堆肥发酵5d；

（6）粉碎：使用半湿物料粉碎机对完成二次发酵的物料进行粉碎，粉碎细度要达到20～30目；

（7）烘干：将粉碎后的物料进行烘干处理，含水量在30%～40%左右即得发酵床垫料。

实施例2：

一种资源化利用牛粪制备发酵床垫料的方法，通过以下步骤制备：

（1）生物发酵剂制备：取10份吸附剂、5份磷酸二氢钙、6份发酵豆粕、15份米糠、15份玉米粉、5份菜籽饼、10份麸皮、2份EM菌剂、1份米曲霉，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35%～40%左右，25℃～30℃下厌氧发酵5d；

（2）混料：按牛粪便70份、秸秆20份、草炭20份、蚯蚓粪5份、生物发酵剂3份、纤维素酶1份质量比混合均匀，用含2%糖蜜的水溶液调整水分至35%～40%左右；

（3）堆肥发酵：将混合后的混合物堆肥自然发酵8d，定期搅拌；

（4）配料：堆肥发酵结束后，按比例加入酒精活性污泥10%（质量比，以下同）、乳酸菌粉2%、枯草芽孢杆菌2%、地衣芽孢杆菌1%，混合均匀，用含2%糖蜜水溶液调整水分至35%～40%左右；

（5）二次发酵：控温28℃～35℃堆肥发酵3d；

（6）粉碎：使用半湿物料粉碎机对完成二次发酵的物料进行粉碎，粉碎细度要达到20～30目；

（7）烘干：将粉碎后的物料进行烘干处理，含水量在30%～40%左右即得发酵床垫料。

实施例3：

一种资源化利用牛粪制备发酵床垫料的方法，通过以下步骤制备：

（1）生物发酵剂制备：取10份吸附剂、5份磷酸二氢钙、6份发酵豆粕、15份米糠、15份玉米粉、5份菜籽饼、10份麸皮、2份EM菌剂、1份米曲霉，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35%～40%左右，25℃～30℃下厌氧发酵4d；

（2）混料：按牛粪便65份、秸秆25份、草炭15份、蚯蚓粪7.5份、生物发酵剂2.5份、纤维素酶1.5份质量比混合均匀，用含2%糖蜜的水溶液调整水分至35%～40%左右；

（3）堆肥发酵：将混合后的混合物堆肥自然发酵6.5d，定期搅拌；

（4）配料：堆肥发酵结束后，按比例加入酒精活性污泥7.5%（质量比，以下同）、乳酸菌粉2.5%、枯草芽孢杆菌1.5%、地衣芽孢杆菌1.5%，混合均匀，用含2%糖蜜水溶液调整水分至35%～40%左右；

（5）二次发酵：控温28℃～35℃堆肥发酵4d；

（6）粉碎：使用半湿物料粉碎机对完成二次发酵的物料进行粉碎，粉碎细度要达到20～30目；

（7）烘干：将粉碎后的物料进行烘干处理，含水量在30%～40%左右即得发酵床垫料。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对被发明进行了详细的说明，但对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而对这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。