结合发酵和蚯蚓堆肥技术实现可持续的宠物食品废弃物管理：废弃物特性与接种源的影响

《Waste Management》：Combining fermentation and vermicomposting for sustainable pet food waste management: Effects of waste profile and inoculum source

宠物食品工业废弃物通过微生物发酵预处理结合蚯蚓堆肥可转化为高碳封存土壤改良剂，优化纤维类型（山毛榉/松木）与颗粒比例（15%/30%）显著影响发酵参数及蚯蚓摄食偏好，最终代谢组学与蛋白质组学分析证实商业菌群与本地菌群功能等效，支持循环经济与可持续发展目标。

　　在当今社会，随着人们对环境保护意识的不断增强，如何有效处理和再利用废弃物成为了一个重要的研究课题。特别是在农业和畜牧业领域，废弃物的管理和再利用不仅关系到资源的可持续利用，也直接影响到生态系统的健康与全球气候变化的缓解。近年来，宠物食品行业因其对环境的影响逐渐引起了人们的关注。该行业不仅消耗大量的土地资源，还排放大量的温室气体，因此探索更加环保和高效的废弃物处理方法显得尤为重要。

本研究通过结合微生物发酵与蚯蚓堆肥，探讨了如何将宠物食品工业废弃物转化为高质量的土壤改良剂。这一方法不仅可以实现废弃物的再利用，还能支持当地的循环经济，推动可持续的废弃物管理。在实验中，研究人员考察了不同纤维来源（松木屑和山毛榉木屑）和饲料掺入比例（15%或30%）对发酵过程和蚯蚓堆肥特性的影响。此外，还比较了商业菌种（EM?）与本地来源的原生微生物（IMO）在发酵效率和蚯蚓吸引力方面的功能等价性。

研究结果显示，纤维类型对发酵结果有显著影响，尤其是在低饲料掺入比例下。山毛榉木屑能够有效降低pH值，并提高氧化还原电位，这可能与其较高的木质素含量有关。同时，电导率的变化也与纤维类型和饲料掺入比例密切相关。实验还发现，蚯蚓对山毛榉木屑基质表现出更强的偏好，这可能与基质的物理化学特性有关。此外，使用EM?和IMO进行发酵处理后，蚯蚓对发酵后的废弃物表现出相似的吸引力，这表明本地来源的微生物同样可以作为有效的发酵剂。

在微生物群落的分析中，研究人员发现尽管EM?和IMO在物种组成上存在差异，但在相同的环境中，它们的功能代谢活动却表现出高度的相似性。这种功能冗余性意味着，无论使用哪种菌种，都能在一定程度上实现废弃物的高效处理和资源转化。通过比较两种菌种的蛋白质组学数据，进一步证实了这一点。研究还指出，某些菌种如乳酸菌和醋酸菌具有抗菌特性，能够抑制植物病原体的生长，同时还能通过醋酸的产生减少生物膜的形成，从而提高废弃物的卫生水平。

本研究不仅为宠物食品行业的废弃物管理提供了新的思路，也为其他农业废弃物的处理提供了借鉴。通过优化纤维类型和饲料掺入比例，可以有效调控最终产物的物理化学特性和矿化潜力，使其更符合特定作物或土壤的需求。此外，本地来源的微生物在发酵过程中表现出与商业菌种相当的性能，这为实现成本效益和环境友好型的废弃物处理方案提供了可能。

未来的研究应进一步评估这种处理方法在经济上的可行性，并探索其在其他农业废弃物处理中的应用潜力。例如，可以考虑将其应用于农场动物饲料或粪便的处理，以实现更广泛的资源循环利用。通过将废弃物管理和土壤改良相结合，不仅可以提高资源的利用效率，还能为实现联合国可持续发展目标做出贡献。

综上所述，本研究展示了微生物发酵与蚯蚓堆肥相结合的可行性，为宠物食品行业的废弃物处理提供了科学依据和技术支持。通过深入研究不同纤维来源和饲料掺入比例对发酵过程和最终产物的影响，以及本地微生物与商业菌种在功能上的等价性，为实现更环保、更高效的废弃物再利用提供了新的视角和方法。这些发现不仅有助于推动宠物食品行业的可持续发展，也为其他农业废弃物的处理提供了重要的参考价值。