[发明专利]一种畜禽粪便好氧堆肥的方法

说明书

本发明公开了一种畜禽粪便高效好氧堆肥菌剂及其好氧堆肥的方法，所述菌剂由如下体积比例的各菌种组成：地衣芽孢杆菌：黄孢原毛平革菌：黑曲霉菌＝1：4～5：5～6。所述好氧堆肥步骤为：S1.向畜禽粪便中添加农林废弃物，调节畜禽粪便的C/N为28～30，含水率为55％～60％；S2.向S1调节好的禽畜粪便中添加糖源，然后再添加上述菌剂，混匀后进行好氧堆肥。经过好氧堆肥后，畜禽粪便中的抗生素降解显著，同时大大降低了畜禽粪便中有效态重金属与抗性基因含量，并有效控制了氮素流失，具有较大的应用前景。

技术领域

本发明涉及环境保护和资源综合利用领域，更具体地，涉及一种畜禽粪便高效好氧堆肥菌剂及其好氧堆肥的方法。

背景技术

近年来，随着我国畜禽养殖业产业化、集约化的发展和推进，畜禽粪便年产量巨大，据农业部数据，当前我国每年畜禽粪污产生量约38亿吨，但综合利用率不足60%。资源化利用是解决畜禽粪便污染的主要途径，畜禽粪便的资源化利用方式主要有肥料化、饲料化和能源化。但由于畜禽粪便作为饲料使用存在很多安全隐患，已不宜提倡饲料化技术处理。厌氧发酵技术仍存在沼气出产率低、污水难达标排放、能耗大、处理成本高等问题。因此，高效快速堆肥-生产商品有机肥是畜禽粪便资源利用的首选方法。好氧堆肥技术处理畜禽粪便能够降低其挥发性有机物和水分的含量，减少臭气释放和有机物体积及重量，改善理化性状，使其便于储存、运输和使用。但源于饲料重金属添加剂和兽药残留污染的畜禽粪尿大量产生，使畜禽粪便中抗生素、重金属及其复合污染问题日益凸显。

由于畜禽养殖过程中会在饲料中添加微量元素（含重金属）以降低某些畜禽疾病的发病率，提高产量。畜禽对重金属的吸收效率极低，95%左右的重金属会随粪便排出，所以畜禽粪便中会含有大量的重金属，尤其是Cu和Zn；而且，在堆肥体系中高浓度的重金属通过影响微生物的活性，抑制堆肥温度，从而降低抗生素的降解效果。目前向畜禽粪便堆肥过程中添加不同的重金属钝化剂，以减小其生物有效性和环境风险是普遍采用的方法；例如物理钝化剂：如生物炭、膨润土、沸石等，这是由于其具有较大的静电力、离子交换性能及较大的空腔表面，可以吸附重金属而使重金属的生物有效性降低，进行物理吸附，虽然操作简单，但堆肥产品与吸附剂较难分离，对重金属钝化效率不高。化学钝化剂则主要是通过络合、沉淀和离子交换作用，使重金属有效性降低，例如添加含有较高碱性物质的钙镁磷肥和粉煤灰、磷矿粉、石灰等，可以提高堆体pH，通过沉淀作用降低重金属有效性，虽然添加化学钝化剂对重金属钝化效果好，但易对环境造成二次污染。

抗生素被广泛用作饲料添加剂以控制畜禽疾病和促进畜禽生长。用于畜禽养殖业中的抗生素绝大部分都不能被动物体所完全吸收，而是以原形或代谢物的形式随动物的粪便排出体外。当禽畜粪便有机肥施用于农田时，抗生素进入土壤环境后会被土壤吸附和积累，不仅造成严重的生态污染，可能会影响土壤微生物群落结构及活性，影响微生物的生长、繁殖、代谢。一方面，某些抗生素可能对土壤生态系统中重要组成的土著微生物，如固氮菌、纤维分解菌、解磷菌、放线菌和真菌等有杀死或抑制的作用，降低土壤的养分循环效率。抗生素还会降低土壤微生物对其他污染物如农药、重金属等的降解能力；第二，动物肠道经抗生素诱导会产生耐药细菌，携带抗生素抗性基因（ARGs），并且通过质粒水平转移等方式将抗性基因传递给环境中的土著微生物，使微生物具有选择压力，向耐药方向选择演变，尤其是产生具有抗药性的超级致病菌。

同时，肥料中氮元素的损失是造成肥料肥力下降的主要原因，在禽畜粪便好氧堆肥过程中，氮素也会通过各种方式流失，如NH₃挥发和N_xO排放，降低堆肥产品肥效。专利CN201810320047.4，CN201710077317.9，CN201310734659.5等均公开了降解禽畜粪便中抗生素的方法，CN201811633872.6公开了一种重金属钝化并保氮方法；但是，目前采用好氧堆肥同时去除抗生素、抗性基因并降低有效态重金属含量、控制氮素流失还未见报道。因此，如果提高好氧堆肥效率并去除抗生素、抗性基因并降低有效态重金属含量、控制氮素流失是目前迫切需要解决的问题。

发明内容