專利名稱：畜禽糞便飼料資源化專用沸石生物處理劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
1.1畜牧業(yè)領(lǐng)域1. 1. 1利用畜禽糞便開發(fā)飼料資源1)以牛(肉牛、奶牛、水牛、黃牛、牦牛)糞為原料，利用本發(fā)明進(jìn)行飼料資源開發(fā)。2)以豬糞為原料，利用本發(fā)明進(jìn)行飼料資源開發(fā)。3)以羊(山羊、綿羊)糞為原料，利用本發(fā)明進(jìn)行飼料資源開發(fā)。4)以禽(雞、鴨、鵝)糞為原料，利用本發(fā)明進(jìn)行飼料資源開發(fā)。1. 1. 2利用有機(jī)廢棄物開發(fā)飼料資源1)以農(nóng)作物(玉米、小麥、水稻、大豆等)秸桿為原料，利用本發(fā)明進(jìn)行飼料資源開發(fā)。2)以食品加工業(yè)(糧食、面粉、糕點、方便面、醋、醬、酒、罐頭、果汁、飲料、蔬菜、制 糖、味精、肉制品、魚類制品等)產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物為原料，利用本發(fā)明進(jìn)行飼料資源開發(fā)。1.1. 3飼料添加劑將本發(fā)明按一定比例添加在飼料中，進(jìn)行種類畜禽及水產(chǎn)動物養(yǎng)殖。1.2在環(huán)保領(lǐng)域1. 2. 1利用本發(fā)明消除畜牧業(yè)產(chǎn)生的畜禽糞便、剩余飼料等對環(huán)境造成的污染。1. 2. 2利用本發(fā)明消除農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的農(nóng)作物秸桿等有機(jī)廢棄物對環(huán)境造成的污染。1. 2. 3利用本發(fā)明消除食品加工業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物對環(huán)境造成的污染。
背景技術(shù)：
2.背景技術(shù)：
本發(fā)明是在我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展受資源短缺的限制，環(huán)境污染的制約，農(nóng)牧業(yè)生 產(chǎn)產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物已成為造成環(huán)境污染的主要元兇的背景條件下。結(jié)合我國節(jié)能減排戰(zhàn) 略的實施，循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，在傳統(tǒng)畜牧業(yè)向現(xiàn)代畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時刻，開發(fā)的一項 解決飼料資源短缺與環(huán)境污染問題的創(chuàng)新科技產(chǎn)品。它以“保全地球生態(tài)、促進(jìn)節(jié)能減排、 實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)綠色食品”為宗旨，以農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)生的畜禽糞便等有機(jī)廢棄物為主要原 料，利用本發(fā)明產(chǎn)品進(jìn)行飼料資源化處理，形成符合飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的飼料資源，生產(chǎn)無害化 生物飼料系列產(chǎn)品。這不僅可以有效地解決了有機(jī)廢棄物大量排放造成的環(huán)境污染問題， 而且為現(xiàn)代畜牧業(yè)生產(chǎn)提供充足的生物飼料資源，解決飼料短缺問題，從而實現(xiàn)畜牧業(yè)資 源的循環(huán)利用，確保國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，近年中央出臺的以“四取消”、和“四補(bǔ)貼”為代表的支農(nóng)惠 農(nóng)政策，減輕了農(nóng)民負(fù)擔(dān)，增加了農(nóng)民收入，保持了連續(xù)性和穩(wěn)定性，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)保障 和服務(wù)能力，切實保護(hù)和調(diào)動了農(nóng)民發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的積極性。糧食生產(chǎn)逐年增加，與此同 時，農(nóng)業(yè)的興盛，產(chǎn)生了大量的農(nóng)作物秸桿，成為造成農(nóng)村環(huán)境污染的主要污染源。全國有 1. 2X 109t農(nóng)作物秸桿，用于飼料的不足25%。在利用方式上基本是不加任何處理的原始 利用，利用效率極低。
在畜牧業(yè)生產(chǎn)方面，近年發(fā)展迅速，每年飼養(yǎng)各類畜禽1. 7 X IO10頭(只)，畜禽糞 便排放總數(shù)達(dá)到3.2X109t。隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，其情況還會更加嚴(yán)重。從環(huán)境的角度看， 畜禽糞便、農(nóng)作物秸桿等有機(jī)廢棄物的大量排放，對人類、其它生物以及畜禽自身生存環(huán)境 的污染愈來愈突出，對大氣、水域、土壤的污染也愈來愈嚴(yán)重，已成為地球生態(tài)環(huán)境惡化的 主要元兇。從資源的角度看，畜禽糞便等有機(jī)廢棄物是良好的可再生資源。如能將其轉(zhuǎn)化 為飼料，實現(xiàn)畜牧業(yè)資源的循環(huán)利用，不僅可以解決目前人類面臨的資源短缺和環(huán)境污染 兩大難題，而且對于緩解人畜爭糧的矛盾，實現(xiàn)畜牧業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，建設(shè)社會主義新農(nóng)村都具 有十分重要的意義。利用本發(fā)明如能將我國3.2X109t畜禽糞便的1/5重新轉(zhuǎn)化為飼料，可增加 6. 4X108t飼料資源，是全國商品飼料銷售量的4. 5倍，也是全國糧食總產(chǎn)量(4. 5X108t)的 1.4倍。也就是說還可以再養(yǎng)活一個中國。畜禽糞便等有機(jī)廢棄物的大量排放，對地球生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，直接影響著 人類的健康和生存，因此，畜牧養(yǎng)殖場的環(huán)境質(zhì)量控制，已被各國人民和政府所關(guān)注。自上 世紀(jì)50年代，發(fā)達(dá)國家開始大規(guī)模的集約化養(yǎng)殖，在城鎮(zhèn)郊區(qū)建立了一大批規(guī)?；笄蒺B(yǎng) 殖場。但由于每天有大量畜禽糞便及污水產(chǎn)生，難以貯存、處理和循環(huán)利用，造成了嚴(yán)重的 環(huán)境污染。日本用“畜產(chǎn)公害”高度概括了這一問題的嚴(yán)重性，與此同時許多發(fā)達(dá)國家迅速 采取措施研究解決辦法，并通過立法加以規(guī)范化管理。美國首先以雞糞作羊補(bǔ)充飼料試驗 成功后，日、英、法、德、丹麥、前蘇聯(lián)、泰國、西班牙、澳大利亞等十幾個國家和地區(qū)開展了畜 禽糞便再利用研究。目前已有許多國家利用雞糞加工飼料，德國、美國的雞糞飼料“托普藍(lán)” 已作為蛋白飼料出售，英國和德國的雞糞飼料進(jìn)入了國際市場。豬糞也被用來喂牛、喂魚、 喂羊等。我國進(jìn)入上世紀(jì)80年代后才開始重視這一資源的利用。最初的應(yīng)用主要是用來 彌補(bǔ)飼料資源的短缺，其利用方式基本上是只作簡單處理或不經(jīng)任何處理的直接補(bǔ)飼。只 因除臭和滅菌兩大問題難以解決，長期以來，對這一資源的飼料化研究與開發(fā)只處于研究 階段，尚未形成產(chǎn)業(yè)化開發(fā)條件和技術(shù)水平。2. 2技術(shù)原理為了解決上述問題，我們開發(fā)研制了畜禽糞便等有機(jī)廢棄物飼料資源化專用沸石 生物處理劑。本發(fā)明采用以菌治菌的戰(zhàn)略，利用有益微生物厭氧發(fā)酵技術(shù)和添加飼用沸石 的物理吸附技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)路線，達(dá)到除臭和抑制病原微生物，使其無害化、飼料資源化 之目的。2. 2. 1畜禽糞便飼料資源化專用沸石生物處理劑在畜禽糞便等有機(jī)廢棄物飼料資源化處理中，考慮到在處理前期有益微生物的優(yōu) 勢力量尚未形成，尚不能完全捕獲惡臭物質(zhì)的實際，惡臭氣體中的有機(jī)物質(zhì)首先要經(jīng)歷由 氣相轉(zhuǎn)移為固體表面生物膜的傳質(zhì)過程。采用有益微生物厭氧發(fā)酵技術(shù)和添加飼用沸石物 理吸附技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)路線，首先讓大量的有益微生物生活在多孔沸石中，形成有益微 生物占主導(dǎo)地位的畜禽糞便飼料資源化專用沸石生物處理劑。2. 2. 2專用沸石生物處理劑除臭機(jī)理畜禽糞便產(chǎn)生的惡臭成分有230多種，但通常大致分為三類含硫的、含氮化的和 碳、氫化合物。由于這些惡臭物質(zhì)是在畜禽消化分解飼料或是畜禽體內(nèi)代謝過程中產(chǎn)生的低分子化合物，穩(wěn)定性較差，遇氧會訊速氧化，產(chǎn)生由NH3、H2S, CO2, CH4, CH3SH(甲硫醇)、 (CH3) 3N (三甲胺)、CH3SCH3 (二甲基硫)、CH3SSCH3 (二甲二硫醚)、乙醛、苯乙烯、吲哚、丙烯醛 等10多種惡臭物質(zhì)組成的混合氣體，這就是人們通常所說的惡臭氣體，它以氣體的形式釋 放，使有效養(yǎng)分大量損失。專用沸石生物處理劑除臭是利用微生物以惡臭氣體中的有機(jī)組 分作為其生命活動的能源或其他養(yǎng)分，經(jīng)代謝降解，轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī)物(CO2、水等)及細(xì) 胞組成物質(zhì)。專用沸石生物處理劑在厭氧條件下，進(jìn)行畜禽糞便等有機(jī)廢棄物進(jìn)行飼料資 源化處理過程中，由于有沸石物理吸附和有益微生物對惡臭青睞雙重功效，對于惡臭氣體 具有極強(qiáng)的吸附能力，能在有益微生物對惡臭氣體作為基質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化利用之前將其捕獲， 在固體表面形成生物層，完成氣相到固相的轉(zhuǎn)換過程，然后有益微生物在發(fā)酵分解畜禽糞 便等有機(jī)廢棄物的過程中，將NH3、H2S, CO2, CH4, CH3SH等惡臭氣體作為基質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化利用， 合成糖類、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)等生理代謝物質(zhì)。其中的一部分溶入介質(zhì)被固定，一部分作為其 他微生物的能源，另一部分作為細(xì)胞物質(zhì)或細(xì)胞代謝能源。惡臭氣體通過上述過程不斷減 少，從而達(dá)到凈化、除臭之目的。這樣一方面解決了畜禽糞便在飼料資源化處理過程中的除 臭難題，除去惡臭異味，提高了飼料品質(zhì)和處理飼料的適口性。另一方面以糖類、有機(jī)酸、菌 體蛋白等形式將其固定，保留于處理飼料中，增加了處理飼料的蛋白等養(yǎng)分含量，提高了飼 料品質(zhì)。同時減少了有害氣體向大氣的排放，有效地解決了畜禽糞便所造成的環(huán)境污染問 題。2. 2. 3專用沸石生物處理劑滅菌原理畜禽糞便中含有大量的病原微生物，這也是畜禽糞便飼料資源化處理的另一大難 題。本發(fā)明利用自主研制的沸石生物厭氧發(fā)酵處理劑技術(shù)，是利用強(qiáng)大的有益微生物力量 去抑制有害微生物和雜菌的活性。在處理過程中除了接菌加強(qiáng)有益微生物的力量之外，還 想方設(shè)法為有益微生物創(chuàng)造適宜的生活環(huán)境，使其最大限度的發(fā)揮有益效能。采用厭氧發(fā) 酵技術(shù)，是根據(jù)大多數(shù)病原微生物的好氧特性，使其在厭氧環(huán)境中失去了生存的條件和發(fā) 作的可能。相反為有益微生物創(chuàng)造了最適的生存環(huán)境，使其大量繁殖，占據(jù)優(yōu)勢地位，以強(qiáng) 大的優(yōu)勢力量去抑制病原微生物的活性。同時在厭氧發(fā)酵過程中，乳酸菌產(chǎn)生的有機(jī)酸形 成的酸性環(huán)境，有益微生物產(chǎn)生的抗氧化物質(zhì)等，均會有效地抑制殺滅病原微生物，達(dá)到無 害化、飼料資源化之目的。2. 2. 4專用沸石生物處理劑的厭氧發(fā)酵分解有機(jī)質(zhì)畜禽糞便等有機(jī)廢棄物的分解，在自然界中有腐敗分解和發(fā)酵分解兩種形式。所 謂腐敗分解，是有機(jī)質(zhì)在腐生菌等有害微生物的控制下，進(jìn)行的有機(jī)氧化過程。其分解產(chǎn)物 主要有熱量、NH3、H2S、C02、CH4及其它C. H化合物等。這些物質(zhì)大多以有害氣體的形式釋放， 使大量的養(yǎng)分流失，并造成環(huán)境污染。利用沸石生物處理劑對畜禽糞便等有機(jī)廢棄物進(jìn)行 厭氧發(fā)酵分解，是有益微生物對有機(jī)質(zhì)進(jìn)行的一種低溫分解過程，其中合成型微生物將分 解型微生物在發(fā)酵分解過程中產(chǎn)生的熱量、NH3, H2S, CO2, CH4等作為基質(zhì)進(jìn)行有機(jī)合成，形 成大量的菌體蛋白和生理活性物質(zhì)，大大增加飼料養(yǎng)分含量和活性成份。這種厭氧發(fā)酵分 解過程不僅減少了有害氣體的排放，消除了環(huán)境污染，而且完整地保存和更多的合成了飼 料營養(yǎng)，形成了高質(zhì)量的生物飼料。
發(fā)明內(nèi)容
3. 1專用沸石生物處理劑的制作主要原料3. 1. 1飼用沸石粉飼用沸石粉的主要成分是碳酸鈣、碳酸氫鈣等，在畜禽飼料中主要向畜禽補(bǔ)充鈣 質(zhì)，在商品飼料生產(chǎn)中都需要加入一定量的石粉或沸石粉以平衡鈣磷比例。國家對飼用沸 石粉的產(chǎn)品質(zhì)量做了明確規(guī)定，制定了(GB 21695)天然飼用沸石粉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明選用 飼用沸石粉作為沸石生物處理劑制作的主要原料，不僅符合國家飼用添加劑要求，主要是 利用飼用沸石具有多孔特性對惡臭物質(zhì)的極強(qiáng)吸附能力，在畜禽糞便等有機(jī)廢棄物飼料資 源化處理中一是捕獲惡臭氣體，二是在固體表面形成生物膜，完成氣相到固相的轉(zhuǎn)質(zhì)過程。3. 1.2有益微生物本發(fā)明選用含有乳酸菌、酵母菌、光合菌的復(fù)合商品有益微生物液體菌種?？蓮膹V 州市睦邦科技有限公司等單位購入。3. 2專用沸石生物處理劑的制作為了提高畜禽糞便等有機(jī)廢棄物飼料資源化處理效果，在惡臭捕獲后能盡快被有 益微生物分解。首先將飼用沸石制作成含有大量有益微生物的沸石生物處理劑，讓許許多 多的有益微生物生活在沸石的多孔里，形成強(qiáng)大有益微生物優(yōu)勢，發(fā)酵分解畜禽糞便等有 機(jī)廢棄物的同時，對惡臭物質(zhì)進(jìn)行快速分解轉(zhuǎn)化。3. 2. 1專用沸石生物處理劑的制作原料組成(祥見表1)。表 權(quán)利要求
畜禽糞便等有機(jī)廢棄物飼料資源化專用沸石生物處理劑產(chǎn)品技術(shù)特征劑形為粉劑，色澤呈淡黃色或黃褐色，氣味為發(fā)酵醇香味、弱酸味，有效活菌總數(shù)≥1.0×107cfu/g，水分含量≤35％。1在畜牧業(yè)領(lǐng)域的權(quán)利要求1.1利用畜禽糞便開發(fā)飼料資源1)以牛(肉牛、奶牛、水牛、黃牛、牦牛)糞為原料，利用本發(fā)明進(jìn)行飼料資源化處理和工廠化生產(chǎn)、銷售。2)以豬糞為原料，利用本發(fā)明進(jìn)行飼料資源化處理和工廠化生產(chǎn)、銷售。3)以羊(山羊、綿羊)糞為原料，利用本發(fā)明進(jìn)行飼料資源化處理和工廠化生產(chǎn)、銷售。4)以禽(雞、鴨、鵝)糞為原料，利用本發(fā)明進(jìn)行飼料資源化處理和工廠化生產(chǎn)、銷售。1.2利用有機(jī)廢棄物開發(fā)飼料資源1)以農(nóng)作物(五米、小麥、水稻、大豆等)秸桿為原料，利用本發(fā)明進(jìn)行飼料資源化處理和工廠化生產(chǎn)、銷售。2)以食品加工業(yè)(糧食、面粉、糕點、方便面、醋、醬、酒、罐頭、果汁、飲料、蔬菜、制糖、味精、肉制品、魚類制品等)產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物為原料，利用本發(fā)明進(jìn)行飼料資源化處理和工廠化生產(chǎn)、銷售。1.3飼料添加劑將本發(fā)明按一定比例添加在飼料中，進(jìn)行種類畜禽及水產(chǎn)動物養(yǎng)殖。2在環(huán)保領(lǐng)域的權(quán)利要求2.1利用本發(fā)明消除畜牧業(yè)產(chǎn)生的畜禽糞便、剩余飼料等對環(huán)境造成的污染。2.2利用本發(fā)明消除農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的農(nóng)作物秸桿等有機(jī)廢棄物對環(huán)境造成的污染。2.3利用本發(fā)明消除食品加工業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物對環(huán)境造成的污染。
2.1利用本發(fā)明消除畜牧業(yè)產(chǎn)生的畜禽糞便、剩余飼料等對環(huán)境造成的污染。 2. 2利用本發(fā)明消除農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的農(nóng)作物秸桿等有機(jī)廢棄物對環(huán)境造成的污染。 2. 3利用本發(fā)明消除食品加工業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物對環(huán)境造成的污染。
全文摘要
畜禽糞便等有機(jī)廢棄物飼料資源化專用沸石生物處理劑，主要用于畜牧業(yè)領(lǐng)域的畜禽糞便等有機(jī)廢棄物飼料資源化開發(fā)和環(huán)保領(lǐng)域消除畜禽糞便等有機(jī)廢棄物對環(huán)境造成的污染。主要解決畜禽糞便等有機(jī)廢棄物飼料資源化處理過程中的除臭、滅菌和發(fā)酵分解等技術(shù)難題。采用有益微生物厭氧發(fā)酵和添加飼用沸石物理吸附技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)路線，選用乳酸菌、酵母菌、光合菌等復(fù)合有益微生物，接菌于飼用沸石粉、發(fā)酵豆粕、玉米粉、米糠等組成的基質(zhì)中，經(jīng)厭氧發(fā)酵形成。本發(fā)明可通過原料處理、生物厭氧發(fā)酵處理等技術(shù)措施，將畜禽糞便等有機(jī)廢棄物處理成符合BG 13078飼料衛(wèi)生指標(biāo)的飼料資源。
文檔編號A23K1/175GK101990983SQ20091004196
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日
發(fā)明者程文定, 郜敏 申請人:廣州嘉益生物技術(shù)有限公司