幾種添加劑在豬糞處理中的應(yīng)用及其作用機(jī)理的研究.pdf

1、目前的豬場(chǎng)廢棄物處理技術(shù)大都集中在厭氧、好氧酵解、固液分離上。盡管這些技術(shù)是可行的，但由于成本高、操作復(fù)雜，在實(shí)際生產(chǎn)中很難推廣及普及開(kāi)來(lái)。養(yǎng)豬業(yè)是微利行業(yè)，必須尋找經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便、有效的方法來(lái)處理豬場(chǎng)廢棄物。近幾年來(lái)，由于成本低、使用的簡(jiǎn)便，一些研究者將研究的焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移至畜禽糞便添加劑(主要是微生物制劑和化學(xué)添加劑)的使用上來(lái)。國(guó)內(nèi)外主要將這些添加劑用于禽類(lèi)糞的處理上，關(guān)注的焦點(diǎn)主要是這些添加劑對(duì)氮素含量的影響，對(duì)畜禽糞便特別是豬糞中的磷(

2、主要是可溶性磷)、重金屬、揮發(fā)性脂肪酸等惡臭氣體的研究報(bào)道很少。此外，微生物在豬糞中溫室氣體排放、惡臭氣體的產(chǎn)生、病原菌的傳播過(guò)程中起著重要作用，因而理解豬糞中的微生物發(fā)酵特征對(duì)于豬糞引起的污染控制具有更為積極的意義，然而目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)方面的研究很少。本研究所使用的添加劑包括三大部分：(1)微生物菌劑(放線菌、植物乳桿菌)；(2)植物提取物(牛至油)；(3)化學(xué)添加劑(脲酶抑制劑、鋁鹽)，主要評(píng)估了這幾種添加劑的使用對(duì)豬糞中本土菌群、主

3、要惡臭化合物、可溶性磷和重金屬含量、氮素水平的影響。研究的結(jié)果如下： 三株放線菌(細(xì)黃鏈霉菌，抗生鏈霉菌，灰色鏈霉菌)及其復(fù)合：試驗(yàn)的處理包括添加l0％無(wú)菌水對(duì)照組，10％細(xì)黃鏈霉菌組，10％抗生鏈霉菌組；10％的灰色鏈霉菌組；5％細(xì)黃與5％抗生鏈霉菌復(fù)合組；5％細(xì)黃與5％灰色鏈霉菌復(fù)合組；3.3％細(xì)黃、3.3％抗生和3.3％灰色鏈霉菌復(fù)合組。接菌處理后，降低了豬糞中NH3、H2S的揮發(fā)，減少了戊酸(3.44％～41.56％)

4、、異戊酸(9.64％～42.77％)等與豬糞惡臭強(qiáng)度高度相關(guān)的揮發(fā)性脂肪酸及其產(chǎn)生菌梭菌(3.88％～29.81％)和優(yōu)桿菌(3.40％～29.50％)數(shù)量。此外，接菌處理后也增加了豬糞中全N、NO3-N的含量，促進(jìn)了P、K元素的礦化。三種放線菌及其組合中，無(wú)論是在提高豬糞養(yǎng)分含量、放線菌胞內(nèi)外活性物質(zhì)體外對(duì)大腸桿菌、梭菌和優(yōu)桿菌抑制，還是降低豬糞惡臭氣體及其產(chǎn)生菌(梭菌、優(yōu)桿菌)方面，單獨(dú)添加10％細(xì)黃鏈霉菌效果最好。 植物

5、乳桿菌和可溶性碳水化合物：豬糞中添加植物乳桿菌和可溶性碳水化合物能減少豬糞的惡臭強(qiáng)度、pH值和氨揮發(fā)。15％植物乳桿菌與10％的蔗糖復(fù)合通過(guò)減少豬糞的pH值至4.0而最大程度減少氨的揮發(fā)。pH值的降低將有利于保存更多的銨態(tài)氮，提高豬糞的肥料價(jià)值。此外，植物乳桿菌和可溶性碳水化合物的添加還能減少與豬糞惡臭強(qiáng)度高度相關(guān)的揮發(fā)性脂肪酸(戊酸、異戊酸)含量及主要惡臭產(chǎn)生菌梭菌和優(yōu)桿菌數(shù)量。 牛至油：實(shí)驗(yàn)室的研究顯示，0.25％的牛至油

6、添加到豬糞尿混合物中28天內(nèi)能完全抑制新的短鏈揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)生。在此劑量下，1天內(nèi)糞大腸桿菌從6.7×105CFU/ml減少至不可檢測(cè)；2天后總厭氧菌數(shù)量從4.32×1010CFU/ml減至1.3×107CFU/ml，21天后仍然保持該抑制水平。 脲酶抑制劑(苯磷酸二酰胺PPDA，乙酰氧肟酸AHA，N-n-丁基硫代磷酸三酰胺NBPT)：三種脲酶抑制劑當(dāng)添加量為20mg/kg都能不同程度地抑制氨的揮發(fā)，累積更多的尿素。不添加脲

7、酶抑制劑組尿素在2天內(nèi)基本被水解完，NBPT組8天內(nèi)尿素濃度達(dá)到最大值(5.9g/kg)，至14天仍可檢測(cè)到0.8g/kg的尿素。三種脲酶抑制劑抑制尿素水解減少氨揮發(fā)同時(shí)使更多的氮素以NH4-N的形式得以保留。PPDA、AHA2種脲酶抑制劑的添加對(duì)揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)生沒(méi)有明顯影響，但NBPT卻能減少戊酸、異戊酸的含量，顯示該脲酶抑制劑減少豬糞惡臭強(qiáng)度的潛力。在對(duì)豬糞中主要本土菌群的分析中發(fā)現(xiàn)，PPDA對(duì)豬糞中主要本土菌群數(shù)量沒(méi)有顯著影響，

8、但AHA、NBPT在增加乳酸菌的同時(shí)卻減少了梭菌的數(shù)量。 鋁鹽(硫酸鋁和氯化鋁)：5％、10％的鋁鹽添加降低了豬糞的pH值和減少了可溶性磷的含量。在對(duì)豬糞中磷的分級(jí)測(cè)定中發(fā)現(xiàn)，鋁鹽的添加在減少HCl-P的同時(shí)卻增加NaOH-P的比例，因而增加磷的穩(wěn)定性，減少豬糞還田時(shí)磷的淋溶。此外，鋁鹽的添加還能減少豬糞中DTPA-As、DTPA-Cu和DTPA-Zn的含量，這對(duì)于減少豬糞還田時(shí)重金屬在植物中的累積具有積極的意義。