适度规模猪场异位发酵床的建造与维护

蒋锁俊 孙鎏国颜 军

（江苏省淮安市畜牧技术推广站，江苏淮安 223001）

近年来，养猪业的发展受土地和环保的双重压力影响，存在较大规模的滑坡，尤其是非洲猪瘟疫情影响下，大、小规模猪场的弊端越来越明显，而适度规模的猪场在这场灾难面前经受住了考验，是恢复生产保障市场供应的主力军。目前，畜禽粪污资源化利用是一项长期、艰巨的任务，各级政府都高度重视，把粪污资源化利用率作为进入小康社会的重要考核指标。为了探索适度规模猪场的粪污资源化利用，联合淮安温氏畜牧有限公司进行了异位发酵床的试验，通过几年的实践取得了较好的效果。

1 异位发酵床的建造

目前，江苏省淮安市的异位发酵床的建设以塑料大棚结合土建结构为主，顶棚透光瓦侧边尼龙薄膜为辅。异位发酵床的建造应因地制宜，紧靠养殖的猪舍，减少粪尿传输的距离。建造的面积以每头猪0.2 m2计算，一般500头肉猪存栏规模的发酵床面积为100 m2。现以大棚结合土建结构为例介绍建筑情况。

1.1 异位的发酵床制作

土建结构为外砌内径为3.65 m、外径4.20 m、高度70～80 cm、长度50～80 m的墙体，土地松软的猪场地基做成圈梁结构，整个发酵床是长方形结构，在排污口的一侧开设一个出料口，并安装一个闸门，其余均为水泥混合砖块结构，两侧墙体上安装翻耙机行走轨道，沿轨道运行翻爬发酵床。土建结构上方每隔1 m安装壁厚0.15 cm以上的热镀锌管作为塑料大棚的支架，构件安装肩高1.5～1.6 m，顶高2.4～2.5 m。肩高1.6 m以上覆盖0.8 mm以上的农用无滴透明膜1层；肩高1.6 m以下安装裙膜，裙膜的下沿安装摇膜装置。床体地面做好水泥地坪，并做防渗处理。有条件的猪场可在地坪下方配合安装空气能热泵系统以解决冬季发酵床体温度不足的问题。

1.2 垫料

发酵床垫料的原料不仅要具备保水性、透气性，而且要有一定的微生物营养。原则上垫料的选择要因地制宜选择当地的农副产品（如：农作物秸秆、玉米芯粉、竹糠、菌渣/蘑菇渣、酒糟、花生壳、稻草、树叶、杂草等）。要按碳氮比选择垫料原料，垫料总的碳氮比应在25～30∶1为宜。垫料需贮存在通风干燥处，并做好防霉措施。按照发酵床面积、厚度计算所需垫料量。垫料混合均匀铺好后，按照菌种使用说明均匀洒种。

1.3 菌种

发酵床的菌种一般采用的是以微生物为主的商品化产品，有条件的猪场可以在树林、竹林等落叶堆积较多的地方采集落叶下的白色菌丝进行菌种扩繁培养。菌种扩繁的具体方法：首先，将米糠5份、1∶500的植物营养液水2份、菌种原液50～100 mL混合均匀后平铺在土地上，厚度一般为夏季2～3 cm、冬季4～5 cm；然后，在上面盖上浸湿的草帘或麻袋，夏季发酵2～4 d，冬季发酵5～7 d，培养料上即能长出白色的菌丝。这时就可以将培养料和菌丝使用在发酵床上，也可风干作为菌种保存。植物营养液一般选择早春清晨的艾篙、野水芹菜为宜。江苏省淮安市养殖户采用的多为温氏集团研究院下属企业新兴县国研科技有限公司生产的微生物菌剂。

1.4 翻耙机

翻耙机由电动机、耙齿、装粪尿箱体、粪尿喷洒装置和沿轨道的输液导管组成。耙齿在50～55 cm，要离地坪10 cm；装粪尿箱体用来储存从收集池抽入的粪尿混合物，输液导管用于运输粪尿混合物。

1.5 菌种活化和上粪

严格按照菌种使用说明书将菌种与清水依比例稀释浸泡后均匀洒至垫料上，先开动翻耙机翻2～3次，然后可喷洒猪粪尿，加完粪尿开启翻耙机翻3次。

2 异位发酵床的运行与维护

2.1 水分控制

发酵床能否正常运行的关键点是水分控制。一般情况下应保持在37%～45%为宜。水分过高，应查找原因及时修补，同时增加翻耙次数，摇起裙膜，便于水分蒸发；如水分过低，要喷雾加水。温度作为降解效果的最直观表征，与发酵床的含水率呈显著负相关，即含水率过高导致低温厌氧发酵，氨气越浓，运行效果越差。翻耙频率的确定决定于发酵床的含水率与其内的粪水量。

2.2 翻耙

一般情况下，发酵床翻耙频率为1～2次/d；但当发酵床垫料含水率过高（＞55%）时，则需适度增加翻耙频率或补加垫料。若在翻耙过程中发现垫料厚度有所降低，应及时补充垫料至原有厚度，以保证发酵效果，正常垫料厚度为60～65 cm。

2.3 菌种补充

根据发酵床的运行情况确定补充菌种的频率。一般情况下，每21 d补菌1次。添加量为首次菌种用量的一半。补充菌种的方式视垫料含水率而定，若垫料含水率在适当范围内则可将菌种与水稀释后均匀喷洒在垫料上，再翻耙均匀；若垫料含水率较高时则可将菌种与部分锯末混合均匀后直接撒在垫料上，再翻耙均匀。当垫料水分正常但温度较低时，可适当加大菌种添加量，也可补充些玉米粉以助升温。

2.4 通风换气

通风换气是为了发酵床水分散失和降低氨气等的浓度。原则上在床体能正常发酵的情况下应保持通风状态，冬季在保证棚内温度的前提下也应尽可能多通风，但需防止棚内温度骤降。

2.5 猪粪尿添加

猪粪尿混合物通过潜污泵从收集池沿管道输送到翻耙机均匀撒到垫料上，要防止猪舍外雨水或地表水进入发酵床中，注意不能将消毒水、强酸、强碱等加到发酵床内。

2.6 温度控制

发酵床垫料温度基本维持在30～55℃之间，可以确保床体微生物的好氧发酵。垫料层温度必须达到10℃以上，才能发酵良好。冬季由于温度过低发酵效果不理想，可将空气能热泵引进到发酵床中，从床底加热，提升冬季发酵效果，通过引进该加温设备，保证冬季发酵床体温度在30～37℃，充分保证发酵温度，引进热泵的发酵效果可比普通床体提升70%。

2.7 垫料发酵的质量标准

一般用定量和定性的标准来判断：定量标准一般为碳氮比30～70∶1；粪大肠杆菌在100个/g以下；蛔虫卵死亡率在98%以上；pH值在7.5左右。定性标准表现为垫料结构松散，手握紧再松开后不粘手；垫料无恶臭或其他异味。

3 异位发酵床的工作原理和原则

异位发酵床的工作原理同原位发酵床基本类似，是槽式有氧发酵模式。其原理是通过微生物发酵，微生物菌种生长的同时会产生蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、脲酶等高活性的胞外酶，可迅速将粪尿中的主要物质——粗蛋白、粗脂肪和半纤维素分解成氨基酸、乙酰CoA和单糖等小分子物质，这些物质被优势有益菌群吸收用于菌体的生长和繁殖。从而将猪粪尿中各种大分子有机物质进行进一步分解、同时由于发酵升温将病原微生物和寄生虫等杀灭，最终实现粪污无害化处理的过程。

使用异位发酵床的原则：因地制宜，同时做好“雨污分离，源头控水，异位发酵，资源化利用”。使用异位发酵床的猪场要进行猪舍改造，采用全漏缝地板，缝隙大小要适宜，改水冲粪、水泡粪为干清粪，同时改造饮水器（改鸭嘴式、乳头式为可调节碗式饮水器）。

4 异位发酵床使用的思考与推广

异位发酵床建造需占用大量土地，约为猪舍面积的20%，如万头猪场，就需建造不少于2 000 m2的发酵床，在目前养殖用地总体紧张的情况下，大规模猪场采用此法处理粪污效率相对较低。此外，如果大规模集中建造异位发酵床处理粪污，处理过程中将产生大量废气，会给环境造成较大压力。小规模猪场（＜500头），由于产生的粪污较少，经过发酵等无害化处理后可就近还田，无需花钱建造发酵床。因此，认为500～5 000头或不大于1万头的适度规模猪场采用舍外异位发酵床处理粪污比较合适。

异位发酵床的制作对垫料的需求量非常大，导致近年来原料成本升高，且建造异位发酵床还受土地、一次性投入资金及猪场投资人对新技术接受程度等因素影响，在推广上存在一定的局限性。但异位发酵床是一种新的猪粪尿排泄物处理模式，该技术从源头上能够控制传统规模化猪场造成的粪尿处理，是农业农村部推荐的养殖粪尿处理模式之一[1]，该模式能够使粪污资源化充分利用，并且不会造成二次污染。董立婷等[2]通过对异位发酵床发酵成熟垫料的养分含量、主要重金属含量、种子发芽率指数、蛔虫卵死亡率、粪肠大肠杆菌等进行试验分析得出：发酵床发酵处理后的垫料营养物质丰富，总养分含量、重金属含量均符合农业农村部有机肥料标准（NY525-2012）。

异位发酵床具有资源循环、高效利用的特点[3]，一般垫料可连续使用2～3年，熟化后的垫料作为有机肥利用对现有的土壤改造有良好的作用，能够增加土壤的有机质，减少化肥的使用，不仅能使农作物的安全得到保证，而且使养猪场周边的环境也得到净化，实现了农牧一体化循环，是一条养猪生产可持续发展之路。

异位发酵床的建设和管理决定了粪污资源化利用的效率和效益[4]。异位发酵床功能的发挥主要依赖于菌种微生物，受到发酵过程中垫料营养成分、pH值、温度、湿度、水分等因素的制约[5]。发酵床建设初期床体中的大量微生物分解能力较强，床体温度持续升高，处理粪污能力较高，15～20 d后，床体内含水量持续下降，且pH值持续升高，这个阶段细菌和真菌的数量均下降[6]，要及时进行粪尿的添加及垫料和菌种的补充。在生产实践中，往往出现过量添加粪污的情况，使得发酵床变成滤床，丧失发酵功能[7]，农业主管部门应对从业者加大技术培训，规范操作流程。