堆肥技术在病死猪无害化处理中的应用

黄峰岩杨松琴苏浩华郑艳红

（1.江西省畜牧兽医局，江西 南昌 330046；2.江西省动物卫生监督所）

堆肥技术在病死猪无害化处理中的应用

黄峰岩1杨松琴2苏浩华2郑艳红2

（1.江西省畜牧兽医局，江西 南昌 330046；2.江西省动物卫生监督所）

堆肥法是利用高温发酵消灭动物尸体中的各种病菌，不仅能实现环境保护，而且能提供良好的有机肥，是美国一些地方农民比较常用的一种生物处理病死动物方式。文章从堆肥基地选址与建设、堆肥条件与设备需求、堆肥操作与管理等方面，对美国密苏里州病死猪无害化处理法相关技术进行介绍。

堆肥；病死猪；无害化处理

按照美国密苏里州处理病死动物的相关法律，动物尸体应该在24h内妥善处理。在密苏里州，有5种常用的动物尸体处理方法：高温熬煮法、堆肥法、沉尸井法、焚烧法和填埋法。堆肥法符合密苏里州病死动物处理相关法律，具有无害化、资源化等优势，在密苏里州广泛应用。

1 堆肥基地

1.1基地选址

堆肥基地的选址至关重要。堆肥基地应选择在远离溪流、池塘和水井等水源的山顶或山顶附近，如果堆肥基地必须建在斜坡下方，则应在堆肥基地的上坡面建造导水渠，避免地表水从高处流经堆肥系统，从而减少污染。同时，堆肥基地选址还需考虑可能受影响的农场住户和附近的其他居民，最好能远离居民区。良好的交通条件同样重要，便于运送病死猪或死因不明的生猪、堆肥所需配料、堆肥产生的肥料与垃圾等。此外，排水系统、供电供水系统及工作环境等均要满足基本生产需求。

1.2基地设计

堆肥过程一般分为2个阶段，第1阶段为堆肥材料配制与病死猪分层放置，第2阶段为完全混合堆肥材料与病死猪，2个阶段都至少需要3个月。通常情况下，至少需要3个发酵池，较大的堆肥系统需要更多的发酵池。经验表明，拥有空余发酵池对堆肥很有帮助，它们可用于存储锯末和肥料，从而方便堆肥。发酵池的面积和体积取决于堆肥系统的大小和猪场的年均病死猪数量。发酵池按以下标准设计：2个阶段的发酵池体积均为每天的堆肥尸重1.24 m3/kg，每个发酵池底面积9.3～18.6 m2，池深1.5～1.8m，发酵池壁三面密封，第四面开口，便于前端式或滑移式装载机铲运堆肥，开口面至少比装载机铲斗宽0.6m。第1阶段与第2阶段的发酵池应相邻，或是共用一堵墙，方便传送堆料。猪场的年均病死猪头数可通过以往的死亡数据计算（参见表1）。

表1 猪场生猪年均死亡情况kg,%

1.3基地建设

堆肥基地分为2种：一种是有顶盖的，另一种是露天的，通常依据具体情况来选择。美国密苏里州相关法律规定，用稻草等材料作为碳源时，应建造有顶盖的堆肥基地，减少水的吸收与渗漏，而以锯末作为碳源时，未作要求。堆肥基地可用干草堆砌或混凝土建造，用干草建造时，干草需扎成圆柱形，直径1.5～1.8m，首尾相连围成发酵池，相比于混凝土建造的发酵池，干草发酵池建造成本低、简单，但不耐用，也易受天气影响和人为损坏。

2 堆肥条件

2.1碳源

堆肥需要碳源，锯末因颗粒小、易于处理、吸收率和含碳量高，是理想的碳源，而稻草等材料作为唯一碳源时，效果欠佳，如果将它们弄成锯末一样大小，堆肥效果要好些。颗粒小、干燥的锯末有利堆肥，含有过多水分的锯末在冬季容易冻结成块，难以处理，也不能很好地包裹动物尸体。锯末堆肥时，每立方米的锯末可以用于160kg病死猪的堆肥；如果按猪场每头母猪所产小猪从出生到出栏阶段损失计算，则每头母猪每年所需的锯末量为0.2～0.4m3。2.2 碳氮比

碳氮比在堆肥中是一个重要的影响因素，应保持适当比例，理想比为25∶1。对于一个良好的堆肥系统来说，并不要求达到理想碳氮比，控制在适当范围内即可。因此大多数堆料不需另外添加氮。如果要使堆料达到理想碳氮比，按上面比例使用锯末，则每33kg病死猪约需加入1kg硝酸铵，与锯末进行混合后覆盖于猪尸上，或者先在猪尸上盖上锯末，再撒入硝酸铵。

2.3水分

堆料中适宜的水分含量是堆肥成功的关键因素之一，堆料中理想含水量是50%～60%。实验表明，从干燥或烘干木材上获取的锯末，每立方米锯末含水量是20%～30%；而成堆的锯末，如堆放5年以上，则每立方米锯末含水量是50%～70%。猪尸与锯末堆中锯末的水分含量均接近理想含水量范围，因此，堆料中无需另外加水。如果锯末或堆料过于干燥，每立方米锯末需添加95～190L的水；如果锯末过于潮湿，在堆肥前，应干燥后再使用。

2.4温度

温度是堆肥顺利进展的重要指标。堆体温度应控制在55℃～70℃，从而利于病死猪分解。一般来说，地面温度越高，越有利于进行堆肥，但在冬季，由于锯末具有隔热效果，当地面温度为0℃时，正在进行发酵的堆体内部温度可保持在55℃～70℃，堆肥不会受到影响。但在严寒季节，将冰冻的病死猪放入冰凉的锯末中不会发酵，等到春天温度上升后，尸体才会发酵分解。

2.5时间

病死猪堆肥2个阶段的时间均为3个月，共需6个月，如病死猪太大、太多或气温过低，堆肥时间需相应延长，确保猪尸完全分解。

3 堆肥所需设备

前端式或滑移式装载机在堆肥中最为重要，主要用于运送病死猪；将病死猪恰当地放入堆料中，然后用腐熟堆料的锯末将其充分覆盖；将堆料从第一阶段发酵池转运至第二阶段发酵池；装运腐熟的肥料等。

不锈钢杆指针式温度计用来测量堆料内部的温度，监测堆肥是否有效进行。

撒肥机用来施撒肥料，完全腐熟的堆料是良好的有机肥，可用于农业、菜园、果园或作为土壤改良剂，因此，撒肥机在堆肥后期处置肥料时尤为重要。

日志用来记录堆肥过程，猪尸放入堆料中的时间、重量，统计病死猪造成的损失，这可作为提高死亡损失统计准确率的基础。通过记载温度、锯末数量及使用情况、2个阶段堆料转移时间、堆肥腐熟时间及肥料移出发酵池用于耕地的时间，帮助更好地管理堆肥系统。

4 堆肥操作及管理

开始第一阶段堆肥前，先在发酵池中放入足够的锯末，确保垫料层、发酵池四周边缘都至少有30cm的锯末。为减少渗漏，在垫料层需多放些锯末，地表水应被导流，远离发酵池，避免堆料湿度过大，从而影响堆肥。此外，堆肥基地旁边的杂草、灌木要及时进行修剪。

将猪尸放入第1阶段发酵池中，每具猪尸四周都应有足够的锯末，至少30cm。小猪可堆放。体积大的猪尸在覆盖锯末后，需再次加入锯末；猪蹄、腿、耳朵、鼻子不能暴露在堆料外，确保被完全覆盖。发酵池的角落或其它地方不能出现凹陷，否则容易积水；露天堆肥系统，堆料要成形，便于雨水排出。如果有腐熟堆料，第1阶段所需部分锯末或高达50%的锯末可用腐熟堆料代替，但在堆肥中使用新的锯末必不可少，否则碳源最终会被耗尽，堆肥也不能继续下去。

堆肥至少需要3个发酵池，通常操作如下：1号发酵池先开始堆肥，3个月后，2号发酵池开始堆肥，此时，1号发酵池中的堆料可转入到3号发酵池中，进入第2阶段堆肥，3个月后，第2阶段堆肥结束，将肥料移出用于耕地，同时，将2号发酵池中的

堆料转入3号发酵池中。

堆肥过程中，用不锈钢杆指针式温度计测量堆体中的温度，确保温度保持在55℃～70℃。如果没有可用的温度计，也可在堆体中插入钢棒，一段时间后拔出钢棒，通过手感觉钢棒的热度，估算堆体的温度。

最后一批病死猪在第1阶段发酵池内发酵3个月后，或将其转至第2阶段发酵池后，应将堆体中的物质进行混合及通气，确保堆肥顺利完成。当堆体湿度过大时，应将堆料转移到另一发酵池，在转移过程中，添加干燥的配料。

病死猪在第2阶段的发酵池发酵3个月后，堆料已经腐熟，外观成黑色颗粒，犹如腐殖质物质，有些许霉味，一些难分解的物质：如骨头、头颅、牙齿仍依稀可见，但它们都很软，很容易用手捏碎。腐熟的堆料已变成有机肥料，可用于农业生产。每吨腐熟的湿堆肥与湿锯末肥料成分含量是不同的（参见表2）。

表2 每吨腐熟湿肥与湿锯末肥料成分对比kg

5 计算堆肥发酵池大小示例

此案例中共有700头仔猪，1 640头出栏育肥猪，200头繁育生猪，发酵池适用于母猪产仔-保育-育肥猪出栏整个饲养环节。发酵池大小计算如下：

5.1利用表1或经验计算堆肥尸重

保育阶段：死亡损失/年(kg/年)=仔猪数×均重×表1中年均死亡损失（%）

如：700（头）×14.3（kg）×24%=2 402.4（kg/年）

育肥出栏阶段：死亡损失/年（kg/年）=肥猪数×均重×表1中年均死亡损失（%）

如：1 640（头）×67.5（kg）×11%=12 177（kg/年）

繁育阶段：死亡损失/年（kg/年）=繁育生猪数×均重×表1中年均死亡损失（%）

如：200（头）×168.75（kg）×7%=2 362.5（kg/年）

3个阶段的年均重量损失共计2 362.5+2 402.4+ 12 177=16 941.9（kg）

每天堆肥的猪尸重量=年均损失重量÷365= 16 941.9（kg/年）÷365=46.4（kg/d）

5.22 个堆肥阶段的发酵池总体积（使用步骤1的数据）

第一阶段发酵池总体积（m3）=堆肥尸重（kg/d）× 1.24（m3）

如：第一阶段发酵池总体积=46.4（kg/d）×1.24（m3）=57.5（m3）

第二阶段发酵池总体积（m3）=堆肥尸重（kg/d）× 1.24（m3）

如：第二阶段发酵池总体积=46.4（kg/d）×1.24（m3）=57.5（m3）

5.3发酵池总面积（使用步骤2的数据）

第1阶段发酵池总面积（m2）=发酵池总体积（m3）÷池深（通常1.5～1.8m）

如：第1阶段发酵池总面积=57.5（m3）÷1.8（m）= 31.9（m2）

第2阶段发酵池总面积（m2）=发酵池体积（m3）÷池深（通常1.5～1.8m）

如：第2阶段发酵池总面积=57.7（m3）÷1.8（m）= 31.9（m2）

5.4发酵池数量（至少需要3个发酵池）

第1阶段发酵池的数量=第1阶段发酵池总面积÷9.3至18.6（m2）（每个发酵池的面积）

如：第1阶段发酵池数量=31.9（m2）÷10.2（m2）= 3.1（个）≈3（个）

第2阶段发酵池的数量=第2阶段发酵池总面积÷9.3至18.6（m2）（每个发酵池的面积）

如：第2阶段发酵池数量=31.9（m2）÷10.2（m2）= 3.1（个）≈3（个）

5.5发酵池尺寸

池深=堆肥所需深度（通常1.5～1.8m）=1.8m

池宽=装载机铲斗的宽度+0.6m（或者大于0.6m）=3m

池长=发酵池面积÷池宽=10.2（m2）÷3（m）=3.4m

堆肥技术是美国一些地方农民比较常用的一种生物处理病死动物方式，且易于操作与管理，实现变废为宝。而我国近年来规模化养猪场日益增多，在生猪供应量增加的同时，也产生了许多污染物，病死或死因不明生猪的处理成为一大难题。因此，堆肥技术的应用推广，对我国生猪的无害化处理具有重要的现实意义。

1004-2342（2014）03-0002-03

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2014-05-06）