一、前言

近年來，隨著畜牧業在農村的大力發展，養雞已經成為農民致富的重要手段。以石家莊為例，近年來蛋雞存欄量一直穩定在1.5億只左右，每年產生雞糞約70萬噸 。 造成的環境污染日趨嚴重 ,造成的環境污染日趨嚴重，尤其是雞糞的堆放和處理產生的臭氣，不僅影響環境衛生，還是引起鄰里糾紛的導火索。為此，人們一直在探索雞糞無害化、資源化處理的途徑。傳統的處理方法有干燥處理法、沼氣發酵處理法、燃燒處理法、生物轉化法、飼料化法、厭氧處理法等。由于工藝不夠完善，普遍存在處理過程中產生臭氣，資源化不徹底等缺點。我們借鑒美國、日本20世紀80年代利用菌類發酵生產有機肥的有關報道，結合當地的具體環境狀況，進行了雞糞無臭發酵生產的探索，開發了成熟的技術，并應用于生產實際，目前石家莊正定常山生物有機肥廠已經達到了批量生產規模。

二、技術路線和實施

雞糞含有大量的纖維素和蛋白質及有害的菌類和有毒物質,不經熟化處理直接施用,會對農作物造成毒害,而熟化中總伴隨氨氣和硫化氫等惡臭氣體產生。要控制雞糞處理過程中產生的臭氣,采取的措施為:一是盡量減少發酵過程中產生惡臭氣體;二是對產生的有害氣體進行吸附凈化。我們通過篩選發酵菌,成功培育出了除臭效果好、成本低的菌種,劑,用于雞糞的處理。

1、發酵的原理

雞糞中含有大量的蛋白質和纖維素,的過程為:并生產成制微生物處理約70萬噸。造成的環境污染日趨嚴重,尤其是雞糞的堆放和處理產生的臭氣,不僅影響環境衛生,還是引起鄰里糾紛的導火索。為此,人們一直在探索雞糞無害化、資源化處理的途徑。傳統的處理方法有干燥處理法、沼氣發酵處理法、燃燒處理法、生物轉化法、飼料化法、厭氧處理法等。由于工藝不夠完善,普遍存在處理過程中蛋白酶膚酶蛋白質—腸一陳一膚一氨基酸一好氧脫氨一NH3纖維素酶纖維二糖酶氧化酶纖維素一纖維二糖一葡萄糖一二氧化階水(好氧過由以上發酵過程看出,雞糞發酵不可避免的產生氨氣和硫化氫氣體,使得雞糞處理的惡臭問題非常嚴重。

2、發酵菌的選擇傳統的發酵法屬于自然發酵漚制,常見菌類為細菌、放線菌和真菌,通過菌種的自然形成,周期長,效率低。為此,我們采用了逼近法,逐步排除效果差、成本高的菌劑,最后選擇了多維蛋白酶、效速菌、EM菌等幾種菌種。但這些菌種的成本較高。為了解決這個問題,我們采用了先用秸稈發酵,增加這些菌類的含量,起催化作用的半熟化的秸稈,再與雞糞混合發酵,資源化程度高,除臭效果明顯。

3、發酵除臭的原理和實施

在雞糞中加入半熟化的秸稈后,再加人適量的腐植酸、過磷酸鈣,與雞糞發酵產生的氨氣進行中和反應,形成有機態錢、磷酸一銨、磷酸二銨等，消除了由于氨氣排放而產生的臭氣,同時加人的過磷酸鈣,還增加了活性磷的含量,減少了氮素的損失。操作的具體配方是:雞糞45%(干重),發酵劑(半熟化的秸稈)35%,腐植酸10%,過磷酸鈣5%,混合料中的水分約占原料重量的60%-70%(手捏成團為宜)。

4、發酵方法

1桔稈粉催化劑制備方法

將玉米秸稈粉碎后,加入碳酸氫鉸,調整:C=N25:1,加人適量的牛糞作為釀熱劑,然后加水至手握出水為宜。放置在背風向陽的地方,堆高1.5一Zm,寬2一3m,用塑料布覆蓋,起到保水、保溫的作用,上部留有通氣孔。一般經過3一4天,料溫可達到50~60℃,測定溫度超過60℃后進行翻堆,然后繼續漚制,保持3一5天翻1次。經過巧~20天左右的時間,原料變成棕黃色,料質松軟,手捏成團,即得到半熟的雞糞發酵劑。

2雞糞處理方法

雞糞與發酵劑、腐植酸、過磷酸鈣等按照一定比例配料后充分混合,參照制備發酵劑的方式堆積發酵,發酵中溫度自然變化,溫度不同,不同菌類起的作用不同。

3肥效增值方法

經過10~巧天的發酵,可以殺死有害微生物和蟲卵,在有機物質分解中產生的有機酸吸附了游離的氨氣,并把氮素儲存了起來,有益菌還能形成菌絲體,成為肥料的一部分。

為了增加肥效,在雞糞完成發酵后,需要加人復合菌劑,復合菌劑以根瘤菌和固氮解磷菌為主。加入的方法是直接把復合菌劑噴在料堆上,并每隔3一4小時攪動1次,控制溫度25一32℃,繼續發酵24小時左右,檢驗合格后干燥加工成產品。為了制成復合肥料,可以適量加人N、P、K等微量元素。

三、(2+1)除臭增效工藝流程

工藝首先將秸稈(玉米)粉碎成長度.08一1.25mm的大小,然后控制適宜的條件進行熟化,當熟化至半熟程度時,與雞糞、腐植酸、過磷酸鈣按一定比例混合,再加人輔料、營養菌劑及必要的無機成分,最后通過檢驗、干燥、包裝后出售。產品的生產周期一般16一20天,具體流程

四、影響因素分析

影響微生物降解除臭的因素包括:微生物活性、雞糞成分、酸堿度、營養物質、溫度、馴化程度和有氧情況等。

1、微生物活性

微生物的增長繁殖開始處于延滯期,需要一段時間適應新環境,作好生理調整,隨后進入對數增長期,此時微生物處于高活性期,可以大量的消耗有機物質,如果提供和諧的條件和均衡的營養,保持微生物的高活性,對處理污染物質非常有利。本方法通過秸稈發酵得到的制劑,把延滯期縮短,使發酵除臭在微生物對數增長期進行。

2、溫度

參與發酵的菌類多,溫度控制可以促進某些優勢菌種的增殖,抑制另外一些菌類的增長。在堆肥的初期,可以被微生物直接利用的簡單物質較多,微生物增殖快,以無芽抱細菌為主,溫度逐步升高到50℃左右,進人高溫發酵階段。高溫發酵以嗜熱性的真菌和放線菌為主,分解大分子的纖維和蛋白質,溫度可以達到60一70℃。溫度過高(超過70℃),微生物的生長將受到抑制。表1是在實際發酵15天溫度的變化及優勢菌種。

3、PH值

強酸強堿都不利于微生物的生存,一般細菌適宜在中性條件下繁衍,對于雞糞發酵,通過添加劑,控制PH值在6-7之間,偏酸性適宜蛋白酶、纖維酶、芽抱桿菌等充分發揮效能。同時這樣的條件也利于氨氣的吸收凈化,減少臭氣的散失。

4、營養物質

微生物的生存除需要C、N等營養物質外,還需要能量物質P和微量金屬元素。對于雞糞發酵,不缺少碳源和氮源,缺少的是磷源和微量物質,為此通過加人過磷酸鈣、腐殖酸等,提供充足的營養物質,使微生物充分發揮作用。

5、馴化

馴化是定向培養特定微生物的過程,一般通過控制條件,逐步篩選處理某種物質的特定菌種,用于特定目的。對于雞糞處理,適宜的菌類較多,但大部分活性不高,為了得到代謝活性強的菌株,我們采取了逼近法,最后確定了多維蛋白酶、效速菌、EM菌等幾種菌種作為優勢菌種,控制條件發揮他們的作用。

五、監測結果

雞糞發酵除臭法采用后,經過環境部門和農業部門的監測,氣體達標排放,獲得很好的環境效果,發酵獲得的復合肥,肥效高、易吸收,經濟效果顯著。

1、環境效果檢驗

為檢驗除臭效果,在生產發酵過程中進行了周圍的環境監測,在發酵場周圍設置4個采樣監測點,獲得的數據見表。

2、結果表明,臭氣濃度符合《惡臭污染物排放標準》(GB14554一93)的要求。

六、總結該項目已經于202年12月28日通過了石家莊市科技局組織的專家鑒定(石市科鑒字「202〕第科號),并獲得石家莊市科技進步二等獎。實踐表明,采用三步發酵法進行雞糞的無臭處理,不僅獲得了很好的環境效益,而且生產出的產品肥效高、無污染、適宜廣泛推廣,目前這種方法已經實現了產業化生產。石家莊正定常山有機肥廠已經具備了年產800t的生產能力,年創利80余萬元。