异位发酵床无害化处理猪场粪污技术

文│林亚峰 孙艳 许海军（山东省烟台市农业技术推广中心）

吕云峰（山东省烟台市芝罘区动物疫病预防控制中心）

吕晓艳（山东省烟台市动物疫病预防控制中心）

孙茂昌（山东省烟台市农业综合执法支队）

随着生猪养殖规模化的迅速发展，养猪带来的环境污染问题日益明显，猪场养殖废弃物无害化处理已成为迫切需求。实践证明，通过建设异位发酵床集中处理，可以高效无害化处理养殖粪污。不仅降低了养猪带来的生态污染，而且实现了猪粪污变废为宝。既符合我国农业的发展要求和发展方向，又具有显著的生态环境效益、社会效益和经济效益。

一、异位发酵床适用范围

异位发酵床无害化处理养猪粪污模式的应用，要按照科学规划的原则，结合实际情况，仔细核算养殖场的占地面积和投资成本，在养殖场周边有种植用地的情况下，要积极进行粪污还田消纳，如无法消纳或消纳不完可根据养殖条件建设异位发酵床。该技术比较适合刮粪板干清粪工艺的猪场，不适合粪污含水量大的养殖场使用。每天的处理量为发酵床垫料体积5%～6%的粪污量，例如存栏2000头的猪场，1天的粪污产生量为20吨左右，需要400立方的垫料处理，如垫料铺成80厘米厚，则只需要650立方的垫料处理。

二、异位发酵床的建设

异位发酵床处理主要针对周边养殖场产生的畜禽粪污的无害化处理，以养殖粪污和农业下脚料为主要原料，经独立的有机肥生产车间，利用有益微生物进行发酵，将粪污发酵和畜禽养殖分离开来，生产生物有机肥。

1.厂址的选择。异位发酵床的建设厂址应选在畜禽养殖场和附近居民区主导风向的下风侧，相对畜禽养殖场位置较低处，要求距离主要干道和村庄以及养殖场间隔在1000米以上，交通便捷，水电齐全。

2.总体布局。异位发酵床建设布局要考虑到猪场远期生产规模扩展的可能性，统一规划布局。设计应充分利用地形排水，降低能耗。合理利用空间，同时要符合场地施工、设备安装与调试，以及日常维护和运行安全的要求。

3.车间设计规格。异位发酵床处理粪污车间采用钢结构，采用彩钢瓦材质，并配有采光板。车间设计分原料区、发酵区和成品区。车间设计最低点的高度为6米，并配有三个以上进出通道，通道出口最低点设计高度不低于4.5米。

4.发酵床建设标准。发酵床墙体长度55米，宽度10米，高度1.8米，墙体采用混凝土浇筑结构，两侧墙体建高度为80厘米的槽钢立柱，立柱上铺设双向轨道。

5.垫料原料的选择。垫料的来源广泛，要从垫料发酵效率、处理效果及投入成本三个方面选择垫料原料，需选择含碳量高、碳氮比均衡持久及透气性好、吸附性强的低成本的原料（表1）。一般由粮食加工副产物、植物秸秆类、蘑菇菌渣、锯末、稻壳等植物残体组成。在垫料进行制备过程中，需将垫料的水分含量控制在 60%～65%。实际生产中，不同垫料配方，各种垫料添加的比例也不同，垫料原料按照使用量划分，可以分为主要原料、辅助原料和调理原料：（1）主要原料。原料占到物料比例的50%以上，由一种或多种原材料构成，通常有糠醛渣、木薯渣、蘑菇渣、锯末。（2）辅助原料。用来调节物料的含水量、酸碱度和物料间隙的一些原料，由一种或多种原料组成，通常这类原料占整个物料的比例不超过50%。常用的辅料有糖渣、草木灰、豆粕、花生壳粉、稻壳。（3）调理原料。用来调节原料的酸碱度，如生石灰、稀酸等，此外还包括一些调理能量的原料，如红糖或糖蜜等，主要用于发酵菌种迅速扩增。

表1 常见垫料原料

6.不同垫料配方。见表2。

三、异位发酵床的制备

1.设施设备的安装调试。异位发酵床建设间距应紧凑、合理，并应满足施工、设备安装与维护、安全的要求。经过具体的生产实践，确定需要的设施设备。进料系统设施设备（地坑投料口、转运皮带机、自动配料系统、立式粉碎机、圆筒清理筛、装载机）、曝气设备（曝气管道、送风机）、翻抛设施（行走式翻抛机）、混合设备（立方的强制间隙混合机）、换轨台车。

2.粪污的预处理。猪舍内产生的粪水，经排粪沟进入集污池，运送至厂内后收集在集污池内，集污池顶部加盖处理。集污池底部设有切割搅拌机，粪污由切割搅拌机搅拌控制沉淀，并采用喷淋除臭剂的方法除臭。

3.垫料的准备。根据不同的垫料配方及标准选择原料，并严格按照配方比例进行调配。垫料原料经投料口称重后，输送至立式粉碎机，粉碎后经圆筒清理筛选除杂后充分混匀。

4.发酵菌种的培养。利用原菌活化扩繁培养，以全麦粉、糖蜜（或红糖）及水为原料制备培养基，以复合发酵原菌、复合功能原菌为原始菌种，经菌种扩繁、曝气充氧的方式实现菌种的增殖。

5.垫料入池。在混合机内，将垫料、预处理后的粪水通过计量控制系统与按一定比例稀释后的发酵菌种充分混合，5分钟后将混合后的垫料经输送带输送至出料槽内，由装载机转运至发酵池内发酵。通过依轨道行走的翻堆机进行翻耙，使粪污和垫料混合进行发酵，分解粪尿，消除臭味。喷淋机不断喷淋粪污，翻堆机在移位轨道上往返式翻耙混合的垫料，如此往复循环进行，完成粪污的混合处理，最终发酵后的垫料达到一定腐熟程度变成有机肥使用。

四、混合垫料的肥料化

1.发酵初期。垫料入池至垫料出池结束为一个发酵周期，发酵周期内在垫料深度20～60厘米处，选择4个测温点，每天检测两次并记录，根据发酵温度的变化确定翻抛次数，使温度保持在55～70℃。

2.发酵中期。发酵床温度保持在55～70℃，需维持22～25天。实际生产过程中，发酵周期要根据垫料种类的不同，适时做出改变。同时，要充分利用通风机设备，做好间歇性通风曝气，每天4次，每次1小时。

3.发酵后期。待发酵完毕，利用铲车或输送带将发酵后的半成品移出发酵池至地面硬化、有顶棚、可防雨、通风良好的静置陈化区。期间，根据温度变化适时改变翻抛频率，使物料温度持续下降至常温，过程需持续15天以上。经上述工艺处理后的垫料，就可用于有机肥等系列产品的生产。

实践证明，异位发酵床技术不只是局限于家庭牧场或是散养户，通过将该技术与先进的处理方式相结合，可在较短的时间内，实现粪污的集中化处理和资源化利用，既避免了畜禽与粪便等污染物的多次接触，降低畜禽的发病率，保证畜禽的健康生长，又为粪污的资源化利用提供了很好的实践案例。

表2 不同垫料配方

五、使用注意事项

1.粪污的收集。粪污收集采用暗沟，雨污分流，管路和收集池防渗防漏，避免雨水对发酵造成不良影响；养殖场需安装节水型饮水器，并且改变清粪方式，由水冲粪、水泡粪改为干清粪，粪尿分离，保证粪污里面固态物质，减少含水量过大对发酵的不良影响。

2.抗生素残留。实时观察发酵情况，尤其是使用抗生素后产生的粪污进入发酵床后，一旦发现床体温度不正常性降低，要及时补充垫料和菌种，保证正常发酵。

3.垫料的选择。垫料以不易分解的木质素类物质较好，选择新鲜、无霉变、无腐烂和不含化学物质垫料，避免使用樟木、松木等有杀虫、油性的物料垫料要粗细搭配，保证透气吸水，进料和翻抛过程发现杂物要及时清理。

六、体会与建议

1.重金属残留问题。由于在生猪养殖的饲料中添加有铜、锌等矿物质元素，再加上垫料原料中可能潜在的镉、砷等重金属残留，从而易导致在有机肥成品中有重金属的累积。因此在采用异位发酵床处理猪粪尿过程中，一定要注意防止重金属残留超标的问题，须定期对成品有机肥进行抽检，确保符合我国有机肥产品的农业行业标准（NY525-2012）。

2.垫料来源紧张。锯末是当前垫料中碳氮比最高的原料，含有丰富的木质素、纤维素、半纤维素等成分，其中含有的木质素可以延缓纤维素和半纤维素的发酵速度，而且木屑疏松多孔，保水透气性能也较为理想。但锯末的产量低，价格高。异位发酵床的垫料铺设，可尝试不同原料组合，在不影响发酵效果的情况下，尽可能降低垫料成本。建议可从粮食加工副产物、植物秸秆类、蘑菇菌渣、稻壳等植物残体中选择。