畜禽粪污在好氧堆肥发酵中的问题及解决方法

 近年来，我国畜禽养殖业发展迅速，规模化养殖场也越来越多，给饲养者带来经济效益的同时也带来了较为严重的环境污染问题。在畜禽养殖生产过程中会产生大量的粪便、生料残渣等废弃物，若不进行及时有效的处理，随意堆放在养殖场周边，则会对周边的生态环境造成严重的污染问题，这些污物经过长时间的堆积发酵会产生大量有毒有害的气体，漂浮到空气中对当地的居民和动物的生命健康造成威胁，并且还会引来大量的蚊虫、苍蝇等增大致病原的传播几率。另外，畜禽的粪便当中含有较多的未被完全消化吸收的蛋白质、氨基酸以及维生素等营养物质，经堆肥处理过后可以作为有机肥料施用于农业生产当中，不仅能够改良土壤，还有利于农作物的产量和质量。畜禽粪污的好氧堆肥发酵是有效解决我国当前畜禽粪污污染以及农业生产资源再利用的问题，为我国农牧产业的全面可持续化发展提供技术支撑。

1 畜禽粪污好氧堆肥发酵的原理

畜禽粪污的好氧堆肥发酵是指在有氧条件下，将粪污原料当中的有机物经过自然界中的细菌、放线菌以及真菌等微生物作用后，发生一系列的降解与转化，然后再经过高温发酵处理后，使其中的有机物发生矿质化、腐殖化以及无害化后变成可以用于农业种植生产的一种腐熟肥料处理技术。好氧堆肥发酵通常又被称为高温堆肥发酵，一般情况下堆体的温度可高达50~65℃，最高温度可达 80~90℃，通过高温作用可以有效杀灭粪污中的病原微生物，彻底的将有机物降低，同时还能加快有机物降解的速度，极大的缩短了粪污腐熟的时间，具有无害化程度高及堆肥产品肥力高等优点，是当前粪污处理的最主要的发酵方式。畜禽粪污的好氧堆肥发酵技术主要可以分为升温、高温和腐熟等三个阶段，每个阶段的原理如下：升温阶段，通常也指好氧堆肥发酵的起始阶段，一般将温度控制在 15～45℃，这一阶段的作用主要是将堆肥原料中的易于腐烂的有机物质转化为容易被土壤吸收利用的有机营养物质；高温阶段，一般将温度控制在 45℃以上，这一阶段是好氧发酵的主要阶段，由于一些高分子的不易降解的物质也会发生分解、转化的变化，导致堆肥原料的质量和体积会发生减量变化；腐熟阶段，经过高温阶段以后，整个堆体的温度会逐渐降低，此时一些不易降解的木质素和腐殖质则会处于共存的状态，使得堆体中的多种营养物质含量增加，但水分的含量会降低。

2 影响好氧堆肥发酵的因素2.1 各原料成分在好氧堆肥发酵中的作用水分：好氧堆肥发酵中的水分主要来自于粪污、辅料或者添加剂中，也可以另外单独添加水分。在好氧堆肥发酵中水分主要帮助软化原料，溶解原料当中的有机物，有助于其加快分解。其次，水分还是发酵过程中微生物进行新陈代谢以及生长繁殖的必需物质，可以起到调节营养物质和菌体均匀度的作用，对调节堆肥发酵的温度有着至关重要的作用。畜禽粪污：是畜禽养殖场中代谢的终产物，其中含有大量的碳水化合物和含氮化合物等具有腐败性质的物质，在堆肥发酵过程中主要为各类微生物提供营养物质，确保其新陈代谢的正常进行。辅料：主要包括各类农作物的秸秆，以及谷壳、木屑、中药渣或者花生壳等加工的副产品等，在堆肥发酵中主要起提供碳源，调节水分和碳、氮比的作用，同时还可以改善堆体的结构状态，有利于堆肥发酵过程中气体的流通性。发酵菌种：细菌、放线菌、真菌等外源性菌种有较强的活性，并且繁殖能力和分解速度都非常快，堆肥发酵中加入外源性发酵菌种可以有效加强有机质的分解，提高堆肥化的速度，缩短堆肥发酵的时间。2.2 环境因素的影响温度：堆肥发酵的温度宜控制在 50～65℃，堆肥发酵时高温菌要比中温菌对有机物的降解效率更高，但应控制好堆肥发酵的温度，若温度过高则会导致微生物死亡，若温度过低，则会推迟堆肥腐熟的时间，同时堆肥发酵应该连续进行 5d 。酸碱度：控制好堆肥过程中的酸碱度可以有效促进微生物的生长代谢活动，并且还可以增强微生物的固氮效果。通常情况下，堆肥时应将酸碱度调整为 6.5～9.0 之间。氧气含量：在好氧堆肥过程中，氧气的含量直接影响着微生物的活动强度，进而影响有机物的发酵速度，若氧气含量低于 8%时，则会出现厌氧发酵的情况，导致大量的臭气产生，因此在堆肥发酵时的氧气浓度应不低于 10%。