猪粪在我国畜禽类粪便中占主体的地位。猪粪主要的处理方式有直接还田、堆肥（传统自然发酵） 及微生物复合菌处理。在过去的几十年中，直接还田是猪粪最原始和最简单的资源化利用方式，其优点主要体现在：猪粪中富含氮、磷、钾等农作物所需 的营养元素，同时还含有胡敏酸等胶性成分，可改善土层的团粒结构，增加土壤蓄水性和透气性，有利于农作物生长。通过土壤的过滤，植物根系的过滤、吸 附、离
豬糞在我國畜禽類糞便中占主體的地位。豬糞主要的處理方式有直接還田、堆肥（傳統自然發酵） 及微生物復合菌處理。在過去的幾十年中，直接還田是豬糞最原始和最簡單的資源化利用方式，其優點主要體現在：豬糞中富含氮、磷、鉀等農作物所需 的營養元素，同時還含有胡敏酸等膠性成分，可改善土層的團粒結構，增加土壤蓄水性和透氣性，有利于農作物生長。通過土壤的過濾，植物根系的過濾、吸 附、離子交換、氧化，以及土壤微生物之間的拮抗作用等，豬糞中的有機物和病原體等在直接還田后可被降解和殺滅，在避免二次污染的同時提高了土壤肥力和農作物的產量。但與此同時，直接還田也有比較明顯的缺點，豬糞含水率較高且具有惡臭氣味， 直接還田過程中氨的揮發會導致肥效下降；豬糞中的藥物殘留、病菌和蟲卵等有害物質不利于作物生長，甚至會造成植株腐爛；豬糞排放量遠超過農田糞 便承載量時，會導致農田硝酸鹽污染。因此，豬糞直接還田的方式受到了一定的限制。堆肥是處理有機廢棄物的一種常用的好氧發酵方法，堆肥的目的是將畜禽糞便變成無毒無害的有機肥料，是養殖業和種植業的接口技術之一。豬糞通過堆肥實現資源化利用，符合我國鄉村振興戰 略和可持續發展戰略。堆肥的優點主要表現在：堆肥經分解后含有大量腐殖質，腐殖質可以改善土壤 結構、提高土壤肥力、改善作物品質、提高作物抗逆 性等。有機廢棄物可以通過堆肥處理來生產有機肥和其他優質肥料，大大減少了化肥的使用。與其他處理方式相比，堆肥處理成本低、技術安全可靠，且環境條件要求低。但是傳統堆肥方式也有明顯的缺點，即不經處理讓豬糞自然發酵的傳統堆肥工藝落后，堆肥過程散發臭氣，堆體發酵不完全，發酵得到的肥料肥效低，早已跟不上現代農業發展的步伐。現代新型堆肥方法在堆肥處理過程中，接種繁殖快、活性強的微生物菌劑，有利于堆肥養分的保留和縮短發酵時間。研究表明，單個細菌、真菌菌群的 活性再高，對堆肥過程的加速作用也不如多個微生物菌群的協同作用。可用于堆肥的微生物種類包括乳桿菌屬、固氮菌屬、木霉屬、裂殖酵母菌屬、鏈霉菌屬等。在堆肥中接種復合菌劑可以達到加速溫度上升，延長高溫持續時間，提高堆肥腐熟度和產品肥效，縮短腐熟周期的效果。
1 微生物復合菌劑處理豬糞生產有機肥技術環節
本研究以中小型豬場為研究對象，中小型生豬養殖場3800頭豬一年產糞量約為3500 t。使用的VT-1000菌劑是由北京沃土天地生物科技有限公司研究開發的一種復合微生物菌劑，主要由乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌、霉菌、放線菌等近10種菌株構成。
1.1 堆肥前期準備工作
1.1.1 調整堆肥 pH
堆肥在較寬的 pH（3.0～11.0）范圍內進行，較適宜的pH范圍為5.5～8.5。在中性和弱堿性條件下，堆料容易滋生微生物。堆肥開始階段，一些酸性細菌分解有機物，產生酸性中間產物，pH下降；中間產物隨著堆肥時間的推移逐漸消失，pH再次上升，pH最終為8.0～8.5。總體而言， 在整個堆肥過程中，pH 波動不大，在 5.5～8.5 區間內。添加微生物菌劑有利于pH的升高，堆肥過程中的pH無需調整。
1.1.2 控制堆肥初始碳氮比
C/N影響堆肥中總營養元素的平衡，較適宜的起始C/N 為25～30。比值過高，生物活動減少；比值低于20，大量的氮通過氨揮發揮掉，在堆肥高溫期氮損失最明顯。鮮豬糞的碳含量占7.8%，氮含量占0.6%，碳氮比13∶1；干稻草碳含量占 42.0%，氮含量 0.63%，碳氮比為 67∶1。因此，將1 000 kg鮮豬糞與275 kg干稻草混合，可以使初始C/N達到25。
1.1.3 控制堆肥含水量
微生物的生命活動離不開水，堆肥中的含水率是微生物進行好氧代謝和堆肥能否順利進行的關鍵。吳淑杭等研究表明，初始含水率應控制在40%～65%，過高、過低都會影響堆肥的順利進行，其中含水率以55%～65%最為適宜。含水率過低意味著堆肥會過早干燥，阻礙微生物生長，提前結束堆肥。含水率過高則會降低堆肥體系的含氧量，增強微生物的無氧呼吸，減緩堆肥的腐熟速度、降低堆肥的質量，同時高溫期溫度下降得更快，不利于堆肥順利進行。適宜的含水率，有利于優勢微生物的生長代謝，抑制有機質向惡臭物質的轉化。也有研究認為堆肥原料初始含水率在 50%～60%比較適宜快速腐熟 。肖文敏等認為，初始含水率在冬季低溫環境應控制在 57%～60%， 以減少水分蒸發帶走熱量。在炎熱的夏季 60%～65% 含水率有利于好氧堆肥啟動。所以在控制好 豬糞與稻草的比例后，要往堆體加入適當的水，使初始含水率控制在 57%～60%（冬季低溫環境）或60%～65%（夏季炎熱環境）。含水率比較簡單的測定方法是在充分攪拌后，抓一把混合物料，沒有水分溢出來，但用力握能剛好握出水分，說明含水率剛剛好。
1.1.4 降低堆肥過程氮素損失
堆肥過程中有機氮礦化、NH3持續揮發和硝態氮反硝作用，不僅降低了產品肥效，同時產生嚴重的異味，造成酸雨等環境問題。堆肥過程中，氮的形態包括硝態氮、總氮、有機氮和銨態氮。含氮化合物相互轉化的關系可以由堆體銨態氮與全氮的比值高低間接反映出來。比值越低，堆體沉積的氮越多。氮的轉化途徑包括氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固定作用。揮發性氮素大部分在氮轉化細菌降解有機物過程中產生，氮轉化細菌主要包括自生固氮細菌、氨化細菌、硝化細菌和反硝化細菌 。趙秋等研究發現堆肥處理氮素損失高達 77.0%。劉艷婷等初步探討了好氧堆肥接種復合菌劑來解決氮流失問題。復合菌劑的添加可以促進堆肥腐熟，總氮減少17.3%，有機氮 損失18.5%，表明優勢微生物直接參與氮轉化或通過與氮轉化細菌相互作用影響氮的代謝。在豬糞堆肥中加入微生物菌劑能相對降低總氮和銨態氮的濃度、銨態氮與全氮的比值[12] 。按微生物菌劑和豬糞混合物的質量比 1∶1 000 接種 VT-1000 微生物菌劑。
1.2 監測調控堆肥過程溫度
溫度是反映堆肥過程較為直觀的參數之一。堆肥溫度55 ℃保持3 d以上或50 ℃保持5～7 d是 殺滅堆肥中病原微生物，保證合格的堆肥衛生指標和腐熟的重要條件。準備一個金屬探溫針，每天 10：00、15：00各測量1次溫度并記錄。以每個堆肥點2次測量溫度的平均溫度作為該點溫度，以同一深度的5個堆肥點的平均溫度作為該堆肥深度的溫度。
發酵初期0～5 d，溫度逐漸上升，這一階段堆肥的中心溫度會慢慢升高到60～70 ℃，有時還能看見堆體上冒白煙，說明發酵正在快速進行中。5～26 d為高溫期，堆肥中心溫度可達到70～90 ℃。然而，只有少數嗜熱細菌可以在70 ℃以上的溫度下存活，這 限制了微生物的生長，降低了有機物的分解速率，但同時高溫也會殺滅蟲卵和大部分病原菌。這個階段溫度會因為堆體缺氧而下降，因此需要數次翻堆混合，讓堆體中混入氧氣，使堆體再次發酵升溫到65 ℃左右，翻堆的時間點是測溫后檢測到溫度下降的時候。這一階段溫度會呈現周期性波動。26～34ｄ為降溫期，溫度一般會降到40～50 ℃。這個過程只需要每天按時測量溫度即可。34～46 d為腐熟期，完全腐熟后，溫度會慢慢降低至常溫，可不用再翻堆。 添加微生物復合菌劑后，堆體溫度55 ℃以上的天數可達 20 d，60 ℃以上的天數達 14 d，可滿足糞便無害化衛生要求（GB 7959—2012），即人工翻堆好氧發酵(高溫堆肥)的極限要求 50 ℃以上持續 10 d，60 ℃以上持續 5 d。堆肥不接種微生物菌劑，則無法滿足糞便無害化衛生要求和有機肥生產國家標準要求。1.3 堆肥結束指標檢測
堆肥結束時，C/N值穩定在16左右，說明堆肥達到腐熟并且理化性質和生物性狀都達到穩定。水分蒸發和微生物代謝會降低堆體含水率，含水率由開始的60%左右下降到最后的30%左右，日均含水率下降0.9%。堆體溫度為常溫，腐熟的有機肥呈褐色或者黑色，沒有臭味。
2 堆肥注意事項
2.1 大腸桿菌檢測
糞便大腸桿菌數量常被作為評價糞便無害化處理效果的重要指標。大腸桿菌只有在溫度超過 55 ℃并持續約2 h才能滅活。堆體中添加微生物菌劑，如果在堆肥結束時檢測到大腸桿菌，原因可能是堆體高溫周期不夠長，不足以使堆體中的大腸桿菌完全滅活。因此要注意在高溫期勤翻堆，保證氧氣供應，使堆體達到高溫的時間盡量延長。
2.2 有害氣體控制
硫化氫和硫醇是含硫有害氣體的主要成分。糞便中的硫酸鹽和硫酸根在厭氧條件下，通過硫酸鹽還原細菌活動產生硫化氫。在堆肥中添加功能性微生物菌劑可以延長堆肥的高溫持續時間，控制惡臭氣體的轉化，改善微生物菌群的組成。徐杰等研究發現，具有快速升溫加熱除臭功能的復合菌劑可以降低雞糞堆肥過程中的氣味濃度，快速分解纖維素等有機物。張生偉等研究也表明，豬糞堆肥中添加除臭功能復合菌劑可以減少惡臭氣體的排放。因此，在微生物復合菌劑中應加入含有除臭功能的微生物菌。
3 結論與展望
本文介紹了中小型生豬養殖企業豬糞的主要資源化利用方式，即微生物菌劑處理豬糞生產有機肥技術，總結了豬糞堆肥需要注意的事項，以期為養豬行業的可持續發展提供參考。今后，豬糞資源化利用仍需不斷加強創新，加快研發綠色、高效、環保、低成本的豬糞資源化利用技術，并探索新的資源化利用模式，如種養結合模式等，例如豬糞發酵后喂魚減少魚飼料的開支，魚塘里的淤泥可以做肥料，這是一種高效率高收入的豬糞處理方式。
