巨威菌劑降解牛尸體的效果分析

崔民東，柴秀娥，常志威，王苗苗，李曉慧，王玉福，任守愛

（1. 吉林巨威生物技術有限公司研發(fā)中心，吉林長春 130000；2. 吉林省畜牧獸醫(yī)科學研究院，吉林長春 130000；3. 吉林省動物衛(wèi)生監(jiān)督所，吉林長春 130000）

我國是畜牧業(yè)大國，動物尸體處理關乎環(huán)境保護，關系到動物疫病防治[1]。目前，我國動物尸體的無害化處理方法主要包括焚化法、掩埋法、硫酸分解法、高溫法、化制法[2]。從養(yǎng)殖戶來看，處理動物的常用方式為焚燒或深埋。這兩類方式不僅耗費高，也附帶了較重的區(qū)域性環(huán)境污染問題[3]。相比于上述常用的處理方式，生物降解無害化處理則表現(xiàn)出全方位優(yōu)勢。

本研究針對某牧場的死牛，通過生物降解法，即利用巨威菌劑的生長、繁殖、代謝功能，分解動物尸體并殺滅有害病原體，從而解決焚燒或深埋帶來的耗費高、污染大等問題。

1 材料與方法

1.1 材料

巨威菌劑：吉林巨威生物技術有限公司生產(chǎn)，批號201701001；輔助材料：按照使用說明，采購合適大小以及適當水分的木塊、木屑；動物尸體：選用某牧場死牛，質量相當，平均約670 kg。

1.2 場地要求

硬化水泥地面，具有遮風擋雨的彩鋼房。

1.3 方法

1.3.1 菌床搭建 按照巨威菌劑使用方法搭建菌床：將木塊、木屑按照2:1比例搭建30 m3菌床，再向菌床內投入30 kg巨威菌劑，混合均勻后即完成菌床搭建。按照夏季、冬季兩個季節(jié)分別進行試驗設計。每次試驗分別搭建3個平行菌床，其中夏季3個菌床標記為A1、B1、C1，冬季3個菌床標記為 A2、B2、C2。

1.3.2 處理操作與記錄 待菌床達到運行條件后，將待處理的牛尸體投至巨威菌床中心位置，并將其完全覆蓋；在處理過程中，對菌床每天進行一次徹底移位翻攪，以保持菌床處于蓬松狀態(tài)，從而為菌床內的微生物發(fā)酵提供所需氧氣。每天翻攪的同時，用針式溫度計伸入菌床內，測量并記錄菌床中心溫度，同時記錄牛尸體的降解程度，直至牛尸體降解完全。

2 結果與分析

2.1 降解時間

夏季和冬季的牛尸體降解情況分別見表1、表2。從數(shù)據(jù)中可以得出：不管是夏季，還是冬季，30 m3菌床內投入體重約670 kg的牛尸體后，僅需5 d時間，尸體即可被完全降解；1～5 d，3組試驗的平均總降解率分別為7.05%、27.92%、60.17%、84.43%、99.53%，平均日降解速度分別為1.97、5.83、9.01、6.89、4.11 kg/h；夏季和冬季的降解效果無明顯差異。從日平均降解速度可以看出，第3天的日降解速度最高（圖1），說明此時的微生物繁殖速度及數(shù)量達到了頂峰。

從圖2中可以直觀地看出，在降解過程中牛尸體體積隨著處理時間增長而快速下降，尤其在降解到第3天時，牛尸體體積變化最明顯，到第4天時僅剩小塊，到第5天肉及內臟已經(jīng)完全降解，僅剩牛骨。

表1 巨威菌床牛尸體總降解率與日降解速度（夏季）

表2 巨威菌床牛尸體總降解率與日降解速度（冬季）

圖1 不同時間的總降解度與日平均降解速度

圖2 巨威菌床降解死牛情況（1～5分別代表降解1～5 d）

2.2 菌床中心溫度

從數(shù)據(jù)中可以看出，牛尸體降解過程中的菌床中心溫度范圍分別為夏季62～74 ℃，冬季59～70 ℃，差異較小且均在第3天溫度達到高峰，說明外界環(huán)境溫度，對菌床中心溫度影響較小，不會影響巨威菌的降解效果（表3）。試驗發(fā)現(xiàn)，即使在外界溫度零下二三十度條件下，降解牛尸體的效果也非常顯著，同樣僅需5 d時間即可被降解，且菌床中心溫度仍保持在59～70 ℃范圍內。

3 討論

生物降解無害化處理是一種全新的動物尸體無害化處理形式，主要利用微生物對動物尸體進行發(fā)酵處理，通過發(fā)酵過程中產(chǎn)生的熱量，消滅病死動物體內病原微生物。根據(jù)文獻報道，生物降解法使用的發(fā)酵菌種不同，其發(fā)酵時間也會出現(xiàn)差異[4]。龔寒春等[5]設計的3組試驗得出，在同時加入酵母菌、沼氣渣、枯草芽孢桿菌的組合菌種后，發(fā)酵床的降解速度最快，對投入的大約20 kg死豬，需9 d時間就能被完全降解。袁陸等[6]研究發(fā)現(xiàn)，生物降解罐可在2個月內將動物尸體完全分解，冬季在有增溫罩的前提下，能夠使溫度保持在22 ℃左右。然而本 研究所使用的巨威菌劑，即使在北方冬季特定的嚴寒氣候條件下，僅僅用5 d時間即可將670 kg左右的牛尸體完全降解。若該方法應用于豬、雞、鴨、鵝等體積明顯小于牛的動物尸體上，其降解效果必將更加明顯，所用降解時間必定更短。這是因為本菌屬于耗氧菌，應用于體積小的動物尸體降解時，

可增大有效接觸面積，從而增強通氣性。

對比于目前處理動物尸體的幾種方式，巨威菌劑降解無害化處理動物尸體的方式，操作簡單方便，并且無需額外增加設備，可隨時對動物尸體、胎盤、死胎、動物糞便等有機廢棄物進行無害化處理。另外，對于菌床所使用的輔料，可根據(jù)當?shù)貙嶋H情況進行替換，木塊、木屑、秸稈、甘蔗渣等皆可，并可以實現(xiàn)資源再利用的目的。更為重要的是，此方法處理效果更為環(huán)保，無污水和煙氣產(chǎn)生，處理現(xiàn)場無異味。本研究委托中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院軍事獸醫(yī)研究所，對菌床本身、菌床篩下物、菌床周圍環(huán)境氣體進行生物安全性檢測，經(jīng)逐一對比，均未發(fā)現(xiàn)我國衛(wèi)生部和農業(yè)部規(guī)定的一類、二類致病微生物，因而這是一個綠色環(huán)保的無害化處理技術。

同時，采用巨威菌床降解處理的成本明顯低于焚燒和掩埋的處理成本。該方法適應于不同規(guī)模養(yǎng)殖場和屠宰場選用，便于就地、就近進行無害化處理，處理后的干物質不污染環(huán)境，值得在動物尸體無害化處理中推廣應用。

4 結論

本研究從應用水平證明了巨威菌劑降解牛尸體的效果。從試驗數(shù)據(jù)中可以得出，巨威菌劑降解牛尸體的效果非常顯著，對于體重約670 kg的牛尸體，僅需5 d即可完全被降解，而且不管是夏季，還是冬季，巨威菌床降解牛尸體的能力沒有顯著差異，充分證明此菌床在北方嚴寒的冬季同樣有效。此處理方式工藝簡單、成本低廉，無需額外增加設備，操作安全。同時降解后產(chǎn)生的篩下物可作為有機肥料加以利用，因而減少了污染，實現(xiàn)了生態(tài)農業(yè)的良性循環(huán)，適合在動物尸體無害化處理中推廣應用，肯定會得到廣大養(yǎng)殖戶的認同。