大温差地区牛粪高温发酵回用牛床垫料研究.doc

大温差地区牛粪高温发酵回用牛床垫料研究随着我国经济的快速发展和人民生活水平的日益提高,动物性食品占饮食结构的比重越来越大,养殖业朝着规模化发展。畜禽养殖业在为人民生活水平提高作出贡献的同时,大量的畜禽养殖废物也给环境带来了严重的污染。畜禽粪便的无害化资源化能源化的处理与处置势在必行。牛粪发酵回用垫料技术不仅可以实现养殖粪便就地资源化,同时也不会对环境造成二次污染,为企业较大幅度节约养殖成本,成为养殖业与环境保护协调发展的有效途径之一。但在较为寒冷的大温差地区牛粪高温发酵面临着升温慢、周期长以及发酵难以进行等问题。本研究以发酵温度、发酵含水率、pH值、微生物群落结构以及致病菌等指标作为牛粪高温发酵无害化的标准,研究一年中不同季节发酵情况。结果表明,春季与夏季发酵过程可在自然条件下顺利经历升温期、高温期,结束时含水率接近50%,发酵周期分别为16天和12天,高温期持续时间分别为9天和10天;秋天与冬天未达到高温期,表明低环境温度(-20-15oC)对发酵升温影响较大。考察-10-15oC的亚低温条件下牛粪高温发酵工艺参数的调控过程,优化不同的秸秆添加比例、不同翻抛频率以及不同微生物菌剂原液添加量,结果表明,只有牛粪:秸秆为2:1(体积比)时,发酵体达到高温期且持续7天,其他添加比例则未进入高温期完成发酵过程;翻抛频率4d/次为最适,不仅升温速度快高温期持续时间长,发酵结束含水率亦最低;添加微生物菌剂原液能明显提高发酵效率完成高温发酵,其中添加1.3L/t时,进入高温期时间早且持续时间长,发酵完成更彻底。获得了亚低温条件最优发酵工艺,有效加快升温并缩短发酵周期。通过PCR-DGGE研究发酵不同周期微生物群落变化规律,发现夏季快速发酵的微生物群落丰富,尤其在升温和高温阶段,微生物多样性指数高,优势菌群为Clostridium、Bacillus以及Flavobacterium。对整个发酵周期进行PCR荧光定量检测致病菌,结果发现,沙门氏菌和志贺氏菌存在于发酵初期和升温期,高温期和结束时未检出;金黄色葡萄球菌全程未检出;致病性大肠杆菌直至高温期仍然存在,但发酵结束时未检出。由此得出牛粪高温发酵回用牛床垫料工艺满足无害化以及卫生标准,发酵产品可回用于牛床垫料。