本發(fā)明屬于固體廢物治理領(lǐng)域,特別涉及一種豬糞的資源化處理方法。
背景技術(shù):
隨著畜牧業(yè)生產(chǎn)向現(xiàn)代化、集約化和規(guī)模化方向發(fā)展,獸藥在降低動物發(fā)病率與死亡率、促進(jìn)動物生長等方面起著顯著的作用。據(jù)報(bào)道,全球抗生素總產(chǎn)量的70%左右用于畜牧業(yè),尤其四環(huán)素類抗生素的用量占了總抗生素用量的一半。大量研究表明,抗生素類藥物進(jìn)入動物體內(nèi)后,大約60%~90%以藥物原形或初級代謝產(chǎn)物的形式隨動物糞便排出。據(jù)報(bào)道,2010年全國畜禽糞便的排放量達(dá)45億噸,這些糞便作為有機(jī)肥施入農(nóng)田后,抗生素通過土壤的吸附、遷移、降解和植物吸收,以各種途徑進(jìn)入到環(huán)境介質(zhì)中,并通過在食物鏈中的累積遷移進(jìn)入人體,構(gòu)成了對人類健康的潛在危害。
如何有效地降低或脫除豬糞中的抗生素,阻止或減少抗生素向作物體內(nèi)遷移是實(shí)現(xiàn)畜禽糞便安全利用的重要保障。為此,國內(nèi)外學(xué)者對豬糞中抗生素的降解方法進(jìn)行了大量研究。目前研究較多的是高溫堆肥法降解豬糞中抗生素,該法處理周期較長(至少需要一個(gè)月左右),且豬糞中的抗生素并不能達(dá)到完全降解。
黑水虻幼蟲在自然界以餐廚垃圾、動物糞便、動植物尸體等腐爛的有機(jī)物為食,并將食物高效地轉(zhuǎn)化為自身的營養(yǎng)物質(zhì)。另外,黑水虻繁殖迅速,轉(zhuǎn)化率高,容易管理,飼養(yǎng)成本低。因此,將黑水虻幼蟲用于豬糞的資源化處理過程,不但可以有效地解決豬糞中抗生素污染及環(huán)境污染問題,而且可以將處理豬糞后的黑水虻幼蟲及蟲砂用于生產(chǎn)高價(jià)值的動物飼料及有機(jī)肥料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有豬糞的環(huán)境及殘留抗生素污染問題,提供一種操作簡單,快速高效的資源化處理豬糞的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種將豬糞轉(zhuǎn)化為高價(jià)值動物飼料及有機(jī)肥料的方法。
根據(jù)本發(fā)明的目的,本發(fā)明提供一種利用黑水虻進(jìn)行豬糞資源化處理的方法,包括利用油料餅粕調(diào)節(jié)豬糞的含水量,采用枯草芽孢桿菌及釀酒酵母對豬糞與油料餅粕的混合物進(jìn)行發(fā)酵,并通過飼養(yǎng)黑水虻幼蟲實(shí)現(xiàn)豬糞的資源化處理過程等步驟,其具體步驟如下:
一種利用黑水虻進(jìn)行豬糞資源化處理的方法,按照下述步驟進(jìn)行:
(1)豬糞與油料餅粕混合至含水量質(zhì)量百分比為40%~70%;
(2)將豬糞與油料餅粕的混合物于121℃滅菌15分鐘,冷卻至室溫后接種2%~10%(v/w)活化后的枯草芽胞桿菌(Bacillus subtilis)培養(yǎng)液,于37℃發(fā)酵1~3天;再次滅菌后接種5%~10%(v/w)活化后的釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)培養(yǎng)液,于28℃發(fā)酵2~5天;
(3)將黑水虻幼蟲(Hermetia illucens L.)與(2)中發(fā)酵后的混合物以質(zhì)量比1:1~1:5的比例進(jìn)行混合;
(4)黑水虻幼蟲的飼養(yǎng)周期為10天左右,飼養(yǎng)周期結(jié)束后收集黑水虻幼蟲及蟲砂。
黑水虻幼蟲、蟲砂及未取食完的飼料可分別用于飼料及肥料生產(chǎn)。
其中所述的油料餅粕為棉籽粕、菜籽粕、豆粕、葵花籽粕等。
本發(fā)明采用微生物發(fā)酵和飼養(yǎng)黑水虻幼蟲實(shí)現(xiàn)豬糞的資源化處理,對取食豬糞10天左右的黑水虻幼蟲及蟲砂中四環(huán)素類抗生素進(jìn)行了測定。結(jié)果表明,黑水虻幼蟲蟲體及蟲砂中均未檢測到常用的三種四環(huán)素類抗生素(土霉素、金霉素及四環(huán)素)。
由于本發(fā)明采用了利用發(fā)酵豬糞與油料餅粕的混合物飼養(yǎng)黑水虻幼蟲,最終產(chǎn)物為黑水虻幼蟲及蟲砂,豬糞的資源化處理時(shí)間短,且黑水虻幼蟲及蟲砂可分別用于飼料及肥料生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了豬糞的資源化處理過程。
具體實(shí)施方式
為了說明本發(fā)明所述一種利用黑水虻進(jìn)行豬糞資源化處理的方法,下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
實(shí)施例1
將5kg新鮮豬糞與菜籽粕按照質(zhì)量比1:1左右的比例進(jìn)行混合,使混合物水分含量的質(zhì)量百分比達(dá)到40%;將混合物置于121℃滅菌15分鐘,冷卻至室溫后按照10%(v/w)的比例接種活化后的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)培養(yǎng)液,于37℃發(fā)酵1天;再于121℃滅菌15分鐘,冷卻至室溫后按照5%(v/w)的比例接種活化后的釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)培養(yǎng)液,于28℃繼續(xù)發(fā)酵5天;向1kg黑水虻幼蟲(Hermetia illucens L.)中添加1kg發(fā)酵后的混合物,于27℃進(jìn)行飼養(yǎng),在飼養(yǎng)過程中視黑水虻幼蟲取食情況適當(dāng)添加發(fā)酵產(chǎn)物;飼養(yǎng)過程持續(xù)10天左右,當(dāng)黑水虻幼蟲蟲體顏色變暗,取食速度變慢時(shí)收集黑水虻幼蟲及蟲砂。黑水虻幼蟲、蟲砂及未取食完的飼料可分別用于飼料及肥料生產(chǎn)。
實(shí)施例2
將5kg新鮮豬糞與棉籽粕按照質(zhì)量比1.8:1左右的比例進(jìn)行混合,使混合物水分含量的質(zhì)量百分比達(dá)到50%;將混合物置于121℃滅菌15分鐘,冷卻至室溫后按照2%(v/w)的比例接種活化后的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)培養(yǎng)液,于37℃發(fā)酵3天;再于121℃滅菌15分鐘,冷卻至室溫后按照10%(v/w)的比例接種活化后的釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)培養(yǎng)液,于28℃繼續(xù)發(fā)酵2天;向0.5kg黑水虻幼蟲(Hermetia illucens L.)中添加2.5kg發(fā)酵后的混合物,于27℃進(jìn)行飼養(yǎng),在飼養(yǎng)過程中視黑水虻幼蟲取食情況適當(dāng)添加發(fā)酵產(chǎn)物;飼養(yǎng)過程持續(xù)10天左右,當(dāng)黑水虻幼蟲蟲體顏色變暗,取食速度變慢時(shí)收集黑水虻幼蟲及蟲砂。黑水虻幼蟲、蟲砂及未取食完的飼料可分別用于飼料及肥料生產(chǎn)。
實(shí)施例3
將10kg新鮮豬糞與豆粕按照質(zhì)量比6.5:1左右的比例進(jìn)行混合后,使混合物水分含量的質(zhì)量百分比達(dá)到70%;將混合物置于121℃滅菌15分鐘,冷卻至室溫后按照6%(v/w)的比例接種活化后的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)培養(yǎng)液,于37℃發(fā)酵2天;再于121℃滅菌15分鐘,冷卻至室溫后按照8%(v/w)的比例接種活化后的釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)培養(yǎng)液,于28℃繼續(xù)發(fā)酵3天;向0.5kg黑水虻幼蟲(Hermetia illucens L.)中添加1kg發(fā)酵后的混合物,于27℃進(jìn)行飼養(yǎng),在飼養(yǎng)過程中視黑水虻幼蟲取食情況適當(dāng)添加發(fā)酵產(chǎn)物;飼養(yǎng)過程持續(xù)10天左右,當(dāng)黑水虻幼蟲蟲體顏色變暗,取食速度變慢時(shí)收集黑水虻幼蟲及蟲砂。黑水虻幼蟲、蟲砂及未取食完的飼料可分別用于飼料及肥料生產(chǎn)。
實(shí)施例4
將10kg新鮮豬糞與菜籽粕按照質(zhì)量比3:1左右的比例進(jìn)行混合后,使混合物水分含量的質(zhì)量百分比達(dá)到60%;將混合物置于121℃滅菌15分鐘,冷卻至室溫后按照5%(v/w)的比例接種活化后的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)培養(yǎng)液,于37℃發(fā)酵3天;再于121℃滅菌15分鐘,冷卻至室溫后按照5%(v/w)的比例接種活化后的釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)培養(yǎng)液,于28℃繼續(xù)發(fā)酵4天;向1kg黑水虻幼蟲(Hermetia illucens L.)中添加3kg發(fā)酵后的混合物,于27℃進(jìn)行飼養(yǎng),在飼養(yǎng)過程中視黑水虻幼蟲取食情況適當(dāng)添加發(fā)酵產(chǎn)物;飼養(yǎng)過程持續(xù)10天左右,當(dāng)黑水虻幼蟲蟲體顏色變暗,取食速度變慢時(shí)收集黑水虻幼蟲及蟲砂。黑水虻幼蟲、蟲砂及未取食完的飼料可分別用于飼料及肥料生產(chǎn)。
以上實(shí)施例中收集的黑水虻幼蟲蟲體及蟲砂經(jīng)高效液相色譜檢測,均未檢出土霉素、金霉素及四環(huán)素。