事实如此浪漫

猪场爆炸的奇怪案例

这个养猪场因泡沫爆炸而被摧毁。 Ross Muhlbauer,爱荷华州立大学

一个起初,粪肥只是冒着无害的泡沫。直到后来,事情才变得致命。

中西部的养猪场是巨大的谷仓,坐落在巨大的坑上,坑里充满了恶臭难闻的粪便。猪在板条地板上走来走去,粪便会掉到下面几英尺深的坑里。2007年前后,农民们开始注意到猪粪的行为很滑稽。通常是液体的混合物开始产生泡沫,不断上升,越过板条,一直到猪的分趾处。

然后情况变得更糟了。在气泡中的气体中有两种特别值得注意:甲烷和硫化氢——两者都是高度易燃的。只需要一点火花,然后嘭!2011年9月,谷仓爆炸杀死1500头猪,一名工人受重伤。在过去的几年里,一连串的谷仓爆炸给农民造成了数百万美元的损失,而这只是其中最严重的一起。

科学家们一直在努力解开猪粪泡沫爆炸的谜团,但到目前为止还没有直接的答案。从物理角度来说,每个泡沫都需要三个组件:气体、稳定剂、表面活性剂。粪便中通常充满了微生物,它们会产生甲烷等气体,而它们的细胞可以起到稳定剂的作用。因此,表面活性剂——任何一种化学物质,如肥皂,可以降低液体的表面张力,从而形成泡沫——很可能是新产品的候选。

大约在同一时间,起泡的粪便成为一个问题,农民也开始喂他们的猪越来越多带有可溶物的干酒糟DDGS是乙醇生产过程中产生的一种类似谷类的副产品。DDGS富含植物纤维和长链脂肪酸——表面活性剂的候选物质。由于美国为用玉米生产乙醇提供巨额补贴,DDGS成为廉价且充足的动物饲料来源。这至少在经济上是有意义的。

从一开始,DDGS就被怀疑是粪便泡沫的罪魁祸首(一本杂志称其为“猪爆炸理论”),但实验仍不确定。比较添加DDGS和不添加DDGS的不同饲粮的粪便,没有发现添加DDGS的猪的粪便特别起泡(pdf).然而,这个实验室实验只观察了在瓶子中培养40天的粪便。

粪坑是另一种野兽。粪便在被排出之前要放置长达一年的时间,在此期间,它会被炖烂并分解,各种化学过程都会发生。一年的积累也使得研究人员很难对猪场的粪池进行比较,因为猪的饮食经常会发生变化。最重要的是,DDGS的含量本身并不一致,根据季节和炼油厂的不同而不同。这可能就是为什么泡沫肥料在一些种植ddgs的农场是一个问题,而在其他农场则不是。

没有已知的起泡粪便的原因,就没有解决问题的根源。农民们提出的最佳短期解决方案是抗生素。瘤胃素90一种通常用于防止牛腹胀的抗生素,已被用于防止猪粪坑中的气体。它起作用了,尽管没人知道为什么。科学家们假设,微生物群落的变化——无论是来自DDGS喂养还是其他原因——可能也在泡沫粪便中发挥了作用。

所有关于猪粪泡沫爆炸的未知因素都表明,要小心意外的后果。农业占80%的抗生素在美国销售,并广泛使用家畜体内的抗生素导致致命的耐抗生素感染的发展。Rumensin 90充其量只是一个短期解决方案,而不是长期政策。如果起泡的粪便确实与DDGS有关,那么更早的,考虑不周到的后果政策刺激计划生产乙醇简直就是在我们面前爆炸。


Sarah Zhang是华盛顿特区的科学记者。在推特上关注她@sarahzhang

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