位置:首页 > 饲料原料 鸡蛋 >
工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

作者:饲界指南 时间:2026-01-03 阅读:69

这篇文章给大家聊聊关于工业发酵饲料的优势,以及餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站哦。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

本文目录

  1. 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料
  2. 食品发酵的本质
  3. 粪便堆肥 的优势

餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

以餐厨垃圾作为原料来生产蛋白饲料,一方面不仅可以减少其对环境及人类所可能造成的污染与危害,另一方面也可以再利用餐厨垃圾,促进畜牧业等的发展,从而实现环境经济的共同效益。

现阶段,餐厨垃圾制作蛋白饲料的途径主要有:高温干燥和微生物发酵两种。多采用微生物发酵法。因其后者更具优越性:接种前的灭菌过程可以有效消灭餐厨垃圾存在的有害病原菌,使得最终生物蛋白饲料的安全性得到保障;另外一方面,通过微生物的生长代谢,改善了餐厨垃圾的品质,并产生了大量的微生物菌体蛋白,很大程度上提高了产物中的蛋白质量。用于生产生物蛋白饲料的菌种必须符合以下条件(王星敏,2026):第一,可以较好的同化发酵底物中的基质碳源及无机氮源,进而合成小肽和有机酸等小分子物质;第二,菌种生长繁殖速度较快,最终产物菌体单细胞蛋白含量较高;第三,菌种须是安全的,菌体本身无毒性、无致病性,不会对环境固有的生态平衡造成危害;第四,菌种的性质较稳定,不易发生突变。从现有国内外研究进展看,有以下几类常用菌种有:

(1)乳酸菌

乳酸菌,即可以发酵利用碳水化合物最终生成乳酸的一类菌种。动物体内的大部分乳酸菌皆为益生菌,具有帮助消化,改善动物肠脏健康的功效,是人类食品和动物饲料中(Jalil,2026)常见的一种添加剂。在现今生产中常用到的乳酸菌,有 30多种,按照乳酸代谢途径来分类,大体可分为4类:专性异型、同型、兼性异型以及异型双歧杆菌乳酸发酵。这些菌种形成乳酸的主要来源是摄取细菌所产生的糖类。另外乳酸可以有效的抑制有害微生物的生长代谢以及有机物的腐败。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

(2)酵母菌

应用于发酵餐厨垃圾生物产蛋白饲料的主要包括:啤酒酵母、热带假丝酵母、产朊假丝酵母、皮状皮孢酵母等。此类菌株都可以可分泌多种水解酶,且其活性含量高达50%~60%,并可以有效的促进细胞分裂,起到加强营养和抗病促长的效果(Esteban,2026)。

(3)霉菌

霉菌是一类丝状真菌的统称。黑曲霉、黄曲霉、烟曲霉、根霉等真菌,分泌产物大量的酶类,比如蛋白酶、果胶酶、淀粉酶、纤维素酶、植酸酶等,这几类酶可以促进底物中淀粉、纤维素等诸多高分子化合物转化为单糖等小分子物质,便于微生物的生长利用。并且霉菌菌体中蛋白质含量较高,达到 20%~30%,因此在实际生产中被广泛使用(Bernal,1998)。

(4)芽孢杆菌

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

芽抱杆菌芽孢生命力较强不易致死,在强酸、强碱、高氧、低氧环境下都可以正常的生存代谢。因此在饲喂时其可以以活菌形式进入到动物的消化系统,进而抑制肠道中可能存在的有害菌。另外由于期体积比一般病源菌分子要大很多,从而占据一定的空间优势,能抑制有害微生物的的生命活动。

(5)放线菌(Actinomycetes)

放线菌常被用于蛋白饲料的生产。特别是一些高温放线菌,可以较好的分解纤维素和木质素。除此之外,放线菌在生长代谢过程中还可以分泌出抗生素类等物质,从而抑制肠道中的有害病原菌,提高机体的免疫能力。一般,放线菌的菌体蛋白中营养物质较丰富。发酵是指通过特定微生物的生长代谢对底物中的有机物进行分解和转化的过程。发酵方式主要包括固态发酵和液态发酵两种。固态发酵,即以气相为连续相的一种生物反应过程,主要是在在具有一定湿度的水不溶性固体基质中,利用微生物进行发酵的工艺体系;液态发酵则是以液相为连续相的生物反应过程。固态发酵日益受到重视,因为其具有能耗低、产率高、周期短等优点。

固态发酵的培养基来源比较广泛常见,如工农业生产中所产生的下脚料等;这种生产过程能耗低、投资少、技术较易掌握;在发酵的过程中,亦无三废产生,对环境造成的污染很小;另外发酵过程一般不需要严格的无菌环境。

因此固态发酵是缓解能源危机、防治环境等的一种有效途径,是绿色生产的主要方式(Pnadey,1992;Rahgava,2000)。但也要注意到,固态发酵也存在一些不足之处,比如不便于机械化操作,加大劳动强度,产品有限等(Robinson,2026)。餐厨垃圾含有较丰富的营养物质,可提供微生物生长需要的淀粉、纤维素、糖类等物质,用微生物对其进行发酵,一方面可以通过接种前的高温灭菌杀灭那些有害病原菌,另一方面通过接种有益的微生物改善去组成成分,另外产生大量的单细胞菌体蛋白得到积累,另外也避免了餐厨垃圾对环境和人体所可能造成的威胁,从而实现餐厨废物的无害化、资源化利用。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

食品发酵的本质

发酵

发酵,指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物,同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。在发酵条件下,有机物只是部分地被氧化, 只释放出一小部分的能量。发酵过程的氧化是与有机物的还原藕联在一起的。被还原的有机物来自于初始发酵的分解代谢,即不需要外界提供电子受体。发酵现象早巳被人们所认识,但了解它的本质却是近200年来的事。英语中发酵一词fermentation是从拉丁语fervere派生而来的,原意为“翻腾”,它描述酵母作用于果汁或麦芽浸出液时的现象。现代对发酵的定义是:通过微生物(或动植物细胞)的生长培养和化学变化,大量产生和积累专门的代谢产物的反应过程。

基本信息

中文名:发酵

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

外文名:fermentation

又名:酦酵

读音:fā jiào

定义:生物体对于有机物的某种分解过程

应用:食品工业、生物和化学工业

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

基本含义

名称

发酵

沸腾现象是由浸出液中的糖在缺氧条件下降解而产生的二氧化碳所引起的。在生物化学中把酵母的无氧呼吸过程称作发酵。我们现在所指的发酵早已赋予了不同的含义。

发酵是生命体所进行的化学反应和生理变化,是多种多样的生物化学反应根据生命体本身所具有的遗传信息去不断分解合成,以取得能量来维持生命活动的过程。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

发酵产物是指在反应过程当中或反应到达终点时所产生的能够调节代谢使之达到平衡的物质。

实际上,发酵也是呼吸作用的一种,只不过呼吸作用最终生成CO2和水,而发酵最终是获得各种不同的代谢产物。

定义

汉词“发酵”作为名词表示一个过程,作为动词表示一种行动。

(1)微生物生理学严格定义的“发酵”:

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

有机物被生物体氧化降解成氧化产物并释放能量的过程统称为生物氧化。

微生物生理学把生物氧化区分为呼吸和发酵,呼吸又可进一步区分为有氧呼吸和无氧呼吸。 发酵是生物氧化的一种方式。

发酵是这样一种生物氧化方式:在没有外源最终电子受体的条件下,化能异养型微生物细胞对能源有机化合物的氧化与内源的(已经经过该细胞代谢的)有机化合物的还原相耦合,一般并不发生经包含细胞色素等的电子传递链上的电子传递和电子传递磷酸化,而是通过底物(激酶的底物)水平磷酸化来获得代谢能ATP;能源有机化合物释放的电子的一级电子载体NAD,以NADH的形式直接将电子交给内源的有机电子受体而再生成NAD,同时将后者还原成发酵产物(不完全氧化的产物)。

细胞中的NAD是有限的,如果作为一级电子载体的辅酶NAD不能得到再生,就不能被回用,有效的电子载体就会愈来愈少,脱氢反应就不能持续进行下去了。因此辅酶NAD的再生是生物氧化(包括发酵)继续进行下去的必要条件。

(2)工业生产上定义的发酵——“工业发酵”

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

工业生产上笼统地把一切依靠微生物的生命活动而实现的工业生产均称为“发酵”。这样定义的发酵就是“工业发酵”。工业发酵要依靠微生物的生命活动,生命活动依靠生物氧化提供的代谢能来支撑,因此工业发酵应该复盖微生物生理学中生物氧化的所有方式:有氧呼吸、无氧呼吸和发酵。

近百年来,随着科学技术的进步,发酵技术发生了划时代的变革,已经从利用自然界中原有的微生物进行发酵生产的阶段进入到,按照人的意愿改造成具有特殊性能的微生物以生产人类所需要的发酵产品的新阶段。

(3)专业词汇“发酵(fermentation)”

“发酵”这个词汇在生活中往往是人联想到发面制作大饼、油条、馒头、包子,或者联想到食品酸败物品霉烂。

“发酵”作为专业词汇其含义不但复盖发面制作大饼、油条、馒头、包子,更重要的是指用发酵的手段工业化生产酒及酒精饮料、食品及食品添加剂、饲料及饲料添加剂、药品、化工材料等等。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

特点

发酵和其他化学工业的最大区别在于它是生物体所进行的化学反应。其主要特点如下:

1、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应,反应安全,要求条件也比较简单。

2、发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品为主,只要加入少量的有机和无机氮源就可进行反应。微生物因不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。基于这—特性,可以利用废水和废物等作为发酵的原料进行生物资源的改造和更新。

3、发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的,反应的专一性强,因而可以得到较为单—的代谢产物。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

4、由于生物体本身所具有的反应机制,能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位地氧化、还原等化学转化反应,也可以产生比较复杂的高分子化合物。

5、发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。除了必须对设备进行严格消毒处理和空气过滤外,反应必须在无菌条件下进行。如果污染了杂菌,生产上就要遭到巨大的经济损失,要是感染了噬菌体,对发酵就会造成更大的危害。因而维持无菌条件是发酵成败的关键。

6、微生物菌种是进行发酵的根本因素,通过变异和菌种筛选,可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用,也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。

7、工业发酵与其他工业相比,投资少,见效快,开可以取得显着的经济效益。

基于以上特点,工业发酵日益引起人们重视。和传统的发酵工艺相比,现代发酵工程除了上述的发酵特征之外更有其优越性。除了使用微生物外,还可以用动植物细胞和酶,也可以用人工构建的“工程菌’来进行反应;反应设备也不只是常规的发酵罐,而是以各种各样的生物反应器而代之,自动化连续化程度高,使发酵水平在原有基础上有所提高和和创新。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

反应

发酵反应的过程依据不同糖的利用与产物的生产而不同。以下以葡萄糖生产酒精为例,说明酿酒发酵的过程,同时这也是最经典的发酵反应:

化学式:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+2ATP(放出能量:118kJ/mol)文字式:糖(葡萄糖、果糖或蔗糖)→醇类(乙醇)+二氧化碳+能量(ATP)就实际反应的生化途径而言,在厌氧呼吸的初期,往往是糖酵解途径,之后的途径与终产物有关。

类型

根据发酵的特点和微生物对氧的不同需要,可以将发酵分成若干类型:

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

1、按发酵原料来区分:糖类物质发酵、石油发酵及废水发酵等类型。

2、按发酵产物来区分:如氨基酸发酵、有机酸发酵、抗生素发酵、酒精发酵、维生素发酵等。

3、按发酵形式来区分,则有:固态发酵和深层液体发酵。

4、按发酵工艺流程区分则有:分批发酵、连续发酵和流加发酵。

5、按发酵过程中对氧的不同需求来分,一般可分为:厌氧发酵和通风发酵两大类型。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

菌种

微生物(microorganism简称microbe)是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活密切相关。微生物在自然界中可谓“无处不在,无处不有”,涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。广州农牧开发有限公司专业分离提纯生产菌种。

原核:细菌、放线菌、螺旋体、支原体、立克次氏体、衣原体。

真核:真菌、藻类、原生动物。

非细胞类:病毒和亚病毒。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

培养

在工业上,发酵过程的发生处于严格的控制之下,这种控制称为培养,即分批培养、补料分批培养、半连续培养和连续培养。

分批培养

分批发酵是最为简单的发酵过程,培养基中接入菌种以后,没有物料的加入和取出,除了空气的通入和排气。整个过程中菌的浓度、营养成分的浓度和产物浓度等参数都随时间变化。

微生物生长分为:迟滞期、对数生长期、稳定期和死亡期。在迟滞期,菌体没有分裂只有生长,因为当菌种接种入一个新的环境,细胞内的核酸、酶等稀释,这时细胞不能分裂。当细胞内的与细胞分裂相关的物质浓度达到一定程度,细胞开始分裂,这时细胞生长很快,比生长速率几近常数。这个时期称为对数生长期。随着细胞生长,培养液中的营养物减少,废物积累,导致细胞生长速率下降,进入减速期和稳定期。最后当细胞死亡速率大于生成速率,进入死亡期。对于初级代谢产物,在对数生长期初期就开始合成并积累,而次级代谢产物则在对数生长期后期和稳定期大量合成。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

分批培养的操作简单,周期短,染菌机会少,生产过程和产品质量容易掌握;然而产率低,不适于测定动力学数据。

补料分批培养

补料分批培养是指在分批培养过程中补入新鲜的料液,以克服营养不足而导致的发酵过早结束的缺点。在此过程中只有料液的加入没有料液的取出,所以发酵结束时发酵液体积比发酵开始时有所增加。在工厂的实际生产中采用这种方法很多。

在这样一种系统中可以维持低的基质浓度,避免快速利用碳源的阻遏效应;可以通过补料控制达到最佳的生长和产物合成条件;还可以利用计算机控制合理的补料速率,稳定最佳生产工艺。同时,由于没有物料取出,产物的积累最终导致比生产速率的下降。由于有物料的加入增加了染菌机会。

半连续培养

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

在补料分批培养的基础上间歇放掉部分发酵液(带放)称为半连续培养。某些品种采取这种方式,如四环素发酵。放掉部分发酵液,再补入部分料液,使代谢有害物得以稀释有利于产物合成,提高了总产量。然而这样做也导致代谢产生的前体物被稀释,提取的总体积增大。

连续培养

发酵过程中一边补入新鲜料液一边放出等量的发酵液,使发酵罐内的体积维持恒定。达到稳态后,整个过程中菌的浓度,产物浓度,限制性基质浓度都是恒定的。

在连续培养中控制稀释速率可以使发酵过程最优化。发酵周期长,可以得到高的产量。然而假如菌种不稳定的话,长期连续培养会引起菌种退化,降低产量。长时间补料染菌机会也大大增加。所以这样发酵方式在实际生产中并不常用。

具体应用

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

固态发酵应用范围极为广泛

传统上人们利用固态发酵生产面包、麦芽、酒曲、酒精饮料、酱油、豆豉、蘑菇等食品或生产中间原料。

近代研究发现利用固态发酵生产的一些食品中含有生理活性物质,表明了固态发酵在生产这些食品及食品添加剂上有优势。随着能源危机与环境问题的日益严重,固态发酵技术以其特有的优点引起人们极大的兴趣。人们在固态发酵领域的研究及其在资源环境、蛋白质饲料中的应用取得了较大进展,主要表现在生物饲料、生物燃料、生物农药、生物转化、生物解毒及生物修复等方面的成功开发应用,为固态发酵的不断发展提供了强有力支持,为传统技术发扬光大提供了广阔的应用前景。

酒精发酵和乳酸发酵

(1)、破碎和去梗

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

破碎:使果肉和果汗分离。

去梗:果梗有青梗味,除非酒中需要额外增加单宁,才会保留果便。

(2)、酒精发酵和浸渍

葡萄破碎去梗后,被输送到发酵容器中进行发酵,酵母可以由葡萄自身原有的,也可以是人工添加的,发酵过程持续4~10天,葡萄皮中的单宁和色素就渗入葡萄汁里。

单宁和色素的撮过程就称为浸渍。浸渍时间从数日到数周不等。酵造单宁含量低、较柔顺的“新酒”,浸渍时间会很短;酿造可长期收藏的红酒时,由于需要足够的单宁,浸渍的时间会很长。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

(3)、更换容器和压榨皮渣

更换容器是为了将皮渣从葡萄原酒中分离,结束浸渍过程。皮渣移出容器后,再经压榨出酒。从皮渣中压榨出的葡萄酒颜色较深,单宁含量也较高,味苦涩。

(4)、乳酸发酵

在红葡萄酒酿造过程中,通常会进行称为乳酸发酵的副发酵。副发酵是利用乳酸菌把酒中酸涩的苹果酸变成较柔顺且稳定的乳酸。

生产味精

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

全世界都采用发酵法生产味精。发酵法生产味精的原料基本上都是淀粉、砂糖、醋酸、糖蜜等天然物质,因此味精不是化学合成产品。

生物发酵处理垃圾

BTA工艺流程可广泛应用于处理生活垃圾、商业垃圾、农业垃圾及城市固体垃圾中的可降解生物垃圾(Biowaste)(垃圾中的有机物部份)。通过BTA工艺流程可将垃圾转换成高质量的生物燃气(biogas)和有机肥(Compost),生物燃气又可发电并产出热能。

用BTA工艺流程进行垃圾处理时,所用的水基本都是在生产过程中产生的循环水,多余的水可直接应用于农业灌溉或进行进一步的污水清洁处理。

较为常用的是BTA单级发酵系统。垃圾浆料的发酵在混合发酵反应罐中一次完成。考虑到投资与运行的成本,现有的发酵设备(如污水处理厂、农业沼气厂的发酵罐)都可以直接改造利用这一工艺。BTA单级发酵系统完全可应用于现有的垃圾处理工厂扩大产量,如果要进行餐厨垃圾的处理还有必要再增加一些BTA杀菌消毒设施。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

还有一种BTA多级发酵系统,大多用于年处理量超过5万吨的工厂。在BTA多级发酵系统中垃圾浆料通过脱水分离成固态物质和液相物质。液相中包含可溶解的有机成份,可以直接泵入厌氧发酵罐(甲烷反应器)中。经过脱水后的固体渣料中由于仍然包含有未溶解的有机成份,可再一次将其与水混合打进水解反应器,经过约4天后对这些悬浮液再次脱水,然后将液体部分注入到发酵罐(甲烷反应器)中。通过在不同反应器(酸化、水解和甲烷)中的降解过程,BTA多级发酵系统为微生物创造最理想的生长条件,加快了生物的降解速度,只需要几天时间就使60%—80%的有机物质转化成甲烷气体。

发酵食物

简介

发酵食品是人类巧妙地利用有益微生物加工制造的一类食品,具有独特的风味,丰富了我们的饮食生活,如酸奶、干酪、酒酿、泡菜、酱油、食醋、豆豉、乳腐、黄酒、啤酒、葡萄酒,甚至还可包括臭豆腐和臭冬瓜,这些都是颇具魅主要有谷物发酵制品、豆类发酵制品和乳类发酵制品。

发酵食物的由来

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

早在公元前3000多年,居住在土耳其高原的古代游牧民族就已经制作和饮用酸奶了。到了现在,人们经过筛选,确定了酸奶发酵的最佳菌种,并把新的益生菌加入酸奶,让其保健价值更高。

一些蔬菜发酵后,蔬菜中的草酸等被分解,蛋白质水解后产生了有鲜味的肽和氨基酸。同时还生成了新的有机酸。

常见的发酵食品

主要有谷物发酵制品、豆类发酵制品和乳类发酵制品。

①谷物发酵制品包括甜面酱、米醋、米酒等,这些食品中富含苏氨酸等成分,可以防止记忆力减退。另外,醋的主要成分是多种氨基酸及矿物质,有降低血压、血糖及胆固醇的效果。 还有馒头、面包、包子、发面饼等。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

②豆类发酵制品包括豆瓣酱、酱油、豆豉、腐乳等。发酵的大豆含有丰富的抗血栓成分,有预防动脉粥样硬化、降低血压之功效。豆类发酵之后,能参与维生素K合成,防止骨质疏松症的发生。

③乳类发酵制品如酸奶、奶酪等含有乳酸菌等成分,能抑制肠道腐败菌的生长,又能刺激机体免疫系统,调动机体的积极因素,有效地预防癌症。

粪便堆肥 的优势

粪便堆肥的优势

(1)粪便在堆肥过程中,产生60-80℃的温度,可以有效地消灭畜禽粪便中各种病原体和寄生虫卵的存活;(2)经过堆肥发酵后,粪便中可以产生一些有利于植物生长的物质,从而防止农作物生物生育障碍;(3)堆肥发酵过程中所产生的热量,可以杀灭畜禽粪便中杂草的种子,避免施用以后杂草的孳生;(4)经过合理有效的堆肥处理,还可以减轻粪便的恶臭对空气的污染,并且便于长途运输和储存。(5)堆肥后粪便中的有机质极易分解,因此可以降低施用后对地下水所造成的污染

堆肥也有其优缺点

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

堆肥有两个主要的优点,一是可以把令人讨厌的废物转变为易于处理的物料,二是能创造有价值的商品即堆肥产品。但是不利的方面是,堆肥往往需要时间,也面临众多风险。人们不能简单的把粪便堆在牲口棚的后面,然后打算几个星期后得到好的堆肥产品;一个成功的堆肥企业如同其它任何工程一样,需要长期积累经验。

优点

堆肥的优点主要包括土壤改良、能生产可出售的产品、改善粪便处理、提高土地利用、降低污染和卫生风险、杀死病原体、使用堆肥作垫料替代物、抑制病害以及获得处理或倾倒费。

土壤改良

堆肥是一种很好的土壤改良剂。当堆肥被用于农田,可以增加有机质,改善土壤结构,减少肥料的使用量,并且可以减轻土壤的潜在侵蚀。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

可出售的商品

堆肥最具吸引力的特征之一就是产品有市场。潜在的消费者包括庭院种植、园林、菜农、草坪种植者以及高尔夫球场经营者等者。由于被看作一种废弃产品,堆肥的价格变化很大,其价格主要由本地市场需求、堆肥质量以及原材料价格等决定。

改善粪便处理

堆肥可以减轻粪便的重量、水分含量和活性,便于处理,并在没有臭气和苍蝇问题下得到很好的储存。由于堆肥可储藏的性质,它可以在一年中任何方便的时间被使用,从而减少农田径流和氮素损失。尽管堆肥后粪便体积大大减小,但由于添加了调理剂,堆肥体积变化也不大。

改善土地利用

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

堆肥和粪便都有肥料价值,都是良好的土壤改良剂。通常粪便被直接撒到农田上,也能起到改善土壤质量的作用。但把粪便堆肥后使用具有以下优点。

1、堆肥可以使粪便中的氮素转变为更加稳定的有机氮。尽管这样也导致了部分氮素的损失,但剩余的部分则不容易被淋失和进一步的氨挥发。

2、高比例的垫料粪便有较高的碳氮比。当它被直接施用到土壤后,粪便中过量的碳会导致土壤中的氮暂时不能被作物所利用。相反高碳粪便/垫料的混合物堆肥后则降低了碳氮比,更适合于土地利用。

3、堆肥过程产生的热量可以减少粪便中杂草种子的数量。

表1.1堆肥的利与弊

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

堆肥的好处

堆肥的缺点

优良的土壤调节剂

花费时间和金钱

产品可出售

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

加工时需要土地

改善原料操作

可能产生臭气

改善了土地利用

堆肥受天气的影响

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

降低污染的风险和臭味的抱怨

需要市场

杀灭病原菌

原料和农作物残渣的转移

垫料(养殖场)代替品

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

可能损失肥料中的氮素

减轻土传病害

堆肥养分释放缓慢

可能从加工中获得收入或者补贴

作为商业企业有一定风险

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

降低污染风险和臭味抱怨

在农业特别是养殖业不断规模化的过程中,养殖粪便开始成为一种负担而不是财富。特别对一些养殖企业来说,由于没有大面积土地吸纳这些粪便,动物数量远远超过了土地的承受能力,粪便的处理就成了很头疼的问题。另外在牲畜数量过多的地区普遍都有臭气问题,也加剧了与附近居民的矛盾。堆肥可以减轻这些问题的影响。由于堆肥产品通常有需求,因此其的出路就不再是问题。堆肥可以储存和处理的性质允许它可以被运到比粪便和其他原料更远的地方。一个运行良好的粪便堆肥设施基本不会产生臭气和苍蝇,堆肥还可以把氮转变为不容易渗进地下水或者被径流冲走的形态。

杀灭病原菌

农场产生的废弃物中很少有人类的病原菌,但后来Giardia和Cryptosporidm parvum被报道在牲畜间爆发。这些原生动物都可导致人和动物反复腹泻,特别是免疫系统差的动物更严重。原生动物会隐匿在被感染动物的排泄物中,类似包囊物被传播,这些包囊即使在不利的环境下也可以生存。被感染动物(家养或野生)的粪便污染了饲料或水后,会让牲畜感染上这些寄生虫。年幼的动物经常圈在一起饲养,因而就更容易被感染,也更容易表现出临床上的症状。当动物因为这些原生动物而产生腹泻时,它的粪便中就会含有大量的该原生动物的包囊。一些动物即使没有表现出任何症状,但也许携带了这些原生动物并把粪便留在牲口棚里。这些原生动物暴露在摄氏60度的条件下30分钟可以被杀死。堆肥过程中的温度可以达到摄氏60度,但堆肥靠近表层的部分可能达不到这个温度,翻堆可以使所有的原料都达到所需的温度。有的文献建议把原生动物暴露在低于摄氏60度的条件下几天,也可能杀死这些生物。但需要更多的研究来提出专门指南来减少在堆肥过程中原生动物的数量。

垫料替代物

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

堆肥被用在家禽和牲畜的垫料上。研究和试验表明堆肥基本上是安全和有效的垫料。

抑制疾病

已经发现良好的堆肥可以在不使用化学药物控制的情况下减轻植物的土传病害。堆肥的这种抑制病害的特点已经开始被广泛地认识和赞赏。

处置或者倾倒费用

目前许多城市污水处理厂和垃圾场均在寻找可替代的处理方法。这时对于堆肥厂来说,就有了一个机会,即通过堆肥处理非农业废弃物来收取处理费,这种为接受废物获得的费用也称为处置费。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

一些市政和工业废弃物事实上可以改进堆肥的构成。大部分的粪便需要加入相对干的并且是良好碳源的物料,如落叶,锯末,树皮和刨花都是很好的这种原料;一些湿原料,如污水处理厂的污泥和食品加工中产生的废物,可以和如稻草一类的干物料混在一起堆肥。

在堆肥场地上堆制污泥、垃圾等废弃物可能要进行单独处理,并且必须考虑臭气问题和臭气控制措施、邻居抱怨以及更多环境法规的限制。由于原材料会决定堆肥产品的市场价值以及污染物(比如重金属)的浓度,因此对堆肥产品的质量和价值影响就应给以足够考虑。

缺点

堆肥的缺点包括费时,臭气影响,天气影响,市场销售,原料分散等,具体描述如下。

费时和成本

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

像其他工程一样,堆肥也需要设备、人力和管理。如果有现成机械和设备的话,堆肥的最初投入会非常低。这种方式对原料相对小的农场很适合,但是大部分中等到大型的堆肥厂已经发现仅利用现有设备会需要太多的人力,因此应购买专门的堆肥设备。堆肥设备中少的代价需要10万元左右,好一些的则需要100万以上。

土地

堆肥场地、原料储存以及堆肥成品储存都需要占用相当多的土地,有时甚至是建筑用地。

臭气

说堆肥没有臭气是失实的。尽管堆肥过程的最终产品是没有臭味的,但是用来堆制堆肥的有些原料确实会产生臭气。直到它们被堆制前,这些活性的原材料,如粪便、污泥以及食品垃圾都能产生臭气,特别是它们被放置一段时间后。如果处理不当,也可能在堆制的过程中产生臭气。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

对臭气的敏感是必要的。有些场地,由于位置的关系,可能需要对臭气进行处理。这与先前的堆肥可以解决臭气问题的声明并不矛盾,对大部分原料来说,一个管理的很好的堆体中产生的臭气只是一定时期的,并且时间很短。在大部分例子中,堆肥比起粪便的传统处理方法来确实改进了许多。

天气

寒冷的天气会降低堆肥物料的温度,也使得堆肥过程变慢。它还可能导致其他的问题,如原料和设备结冻。雨和雪的潜在影响更加严重,大的降雨量会增加堆肥混合物的水分,因此延长了堆肥的时间。目前多数堆肥厂均有顶棚设施,有的还装备了供暖设施,这些均大大减少了天气的负面影响。

市场

销售堆肥需要市场,这意味着要寻找潜在的客户,并对产品进行包装,广告,还要管理库存,使产品符合顾客的需要以及保持产品质量。

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

农田粪便和作物残渣转移

堆制肥料然后作为堆肥出售,会把农田产出的养分、有机质和培肥土壤的能力转移出去,作物秸秆也可进行堆肥而不是把它还田。但若购买商品肥料来补充农田失去的养分可能不够经济。

流失氮素的可能

堆制过的堆肥常常只含有新鲜粪便不到一半的氮素。一个好的粪便控制系统应保留住绝大部分的氮素,堆肥实际上就代表了氮素损失的一条潜在途径。 除了土壤混合和恰当的储存,粪便中的氮素会很快释放到大气,最后可能比堆肥中的残留的氮素还要少。

缓慢释放养分

工业发酵饲料的优势 餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料

堆肥中的养分主要呈复杂的有机形态,然后在植物利用之前被矿化。比如,堆肥的总氮中仅有约15%的氮素能在首个种植季节被利用。与原来粪便相比,堆肥最初的使用量应大一些,才能达到相同的氮肥水平。

在某一年份一般不会施加足够的堆肥以满足100%的作物氮素需要,因为这要求要耗费大量的时间与劳力。实际上在随后的几年中,前茬提供的氮素会逐渐被作物利用掉。

参考文件来自:

文章分享结束,工业发酵饲料的优势和餐厨垃圾的微生物发酵生产生物蛋白饲料的答案你都知道了吗?欢迎再次光临本站哦!

版权声明:本文为 “好饲料网” 原创文章,转载请附上原文出处链接及本声明;

原文链接:https://www.haosiliao.com/jidan/233422.html

标签: 发酵
Copyright ©2019-2024 好饲料网https://www.haosiliao.com/ 网站地图 豫ICP备2024087149号