异位发酵床技术推广和应用

刘祥祥

（广东省韶关市水口镇畜牧兽医水产站，广东 韶关 512444）

《国务院办公厅关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》中指出：要加强畜禽污资源化利用技术集成，推广异位发酵床等经济实用技术模式。同时，《畜禽粪污资源化利用行动方案2017-2020年》中也提出：重点推广“异位发酵床”等模式。南雄市是广东省的养猪大县，水口镇是南雄市的养猪大镇。随着生猪养殖业规模化发展要求，提高生猪养殖转型升级，极大程度地推动了我镇经济发展。为了解决养猪粪污及粪污产生臭味困扰，使其不影响我镇人民群众的生产生活，不造成周边环境污染的问题，我镇依照市生猪生产转型升级文件要求，大力推广和应用异位发酵床粪污处理技术，从而在2022年全面达到无臭味、无排放，养猪粪污能在养殖场内有效处理，产生的有机肥全部用于果树、黄烟，减少农作物使用化肥，提升农产品质量，保证养猪业可持续发展，加大了养猪粪污的资源化利用和提高种植业经济效益。

1.异位发酵床技术

1.1 原理

异位发酵床原理是以谷壳、木屑等作为垫料原料，可将其按1∶1比例混合，并在垫料均匀拌入微生物菌，然后直接将粪污喷洒在异位发酵床垫料上，再启动自动翻耙机，促使粪污和垫料进行充分的搅和，控制搅和湿度在40%左右，温度38℃～55℃，使微生物菌在异位发酵床充分发酵，把猪粪便和尿液通过微生物发酵产热的方式转化为固体有机肥料，形成生态农业所需的有机肥。该技术不仅操作简单，新型环保，还能实现动态化的持续发酵，具有无害、资源化、减量化的应用优势。

1.2 发酵菌种的选择

异位发酵床是围绕栏舍建设的粪污处理场，按每立方米加入100-150克微生物肥，粪污抽入垫料中，充分搅拌均匀后，在适合的温度时，20天左右微生物菌剂迅速繁殖，而微生物菌剂（枯草芽孢杆菌及其代谢产生的多种消化酶、维生素等）数量快速繁殖和增加同时，大量微生物菌剂分解粪尿及填料中的有机物释放的热量导致床体温度迅速升高，最高文能达到60℃。基质中的大量不耐高温的病虫、细菌将被杀死，而床体发酵引起的持续高温，使得水分较快蒸发，填入的粪污被微生物菌快速分解和消耗。每天翻耙可以有效增加微生物菌剂与粪便的接触从而提高降解效率。还要根据发酵床与降解能力进行判断，若发现发酵床分解能力下降，需及时补加菌种。防止微生物菌剂与抗生素、杀虫剂、消毒剂等强酸强碱混合使用，所以正确使用微生物菌与选择合适的菌种，对保障异位发酵床的功能发挥尤为重要。

2.示范户选择及成本计算

2.1 示范户选择

某养殖场坐落在南雄市水口镇水口村委会上垇村小组大荒坪，有高效养猪栏舍5栋，每栋养殖约1200头。远离居民区，在适养区内，为了猪场的发展，有效处理养猪粪污，是本养殖场迫在眉睫的问题，而异位发酵床粪污处理技术是目前比较好处理养殖场粪污的技术，实现粪污完全降解，生产出有机肥，可以农业综合化利用。按异味发酵床建设标准，外墙高约1.1米，每头猪需0.2平方米的基本要求建设了，占地约1200平方米4座异位发酵床。

2.2 异位发酵床建设成本计算

异位发酵床结构和相关工作流程，主要由喷淋泵、管道、钢轨、翻耙机、雨棚、防雨帘、粪污沟、垫料、发酵床等组成，工作流程为猪舍——收集池——异位发酵床——果树（黄烟），异位发酵床喷淋泵、管道、钢轨、雨棚、防雨帘、粪污沟建好每平方米约需400元，垫料每平方米约60元（250平方米约1.5万元谷壳、木屑），每台翻耙机3万元，初步估算建好1200平方米的异位发酵床约72万元，能处理本养猪场6000头生猪的粪污。

3.异位发酵床技术的应用及管理

3.1 加强异位发酵床管理

养猪场能高效、持续发展，操作好异位发酵床管理是个重要环节，异位发酵床安全有序的运行，才能够有效地处理猪场，养殖中产生的粪污。因此养猪场必须结合自己场内实际情况，最好有位专职人员管理及操作异位发酵床，制定异位发酵床操作规程，定时观察情况、定量抽粪污及加微生物和垫料进发酵床，特别是猪2个月日龄后，要每3天抽一次粪污进发酵床，以手抓出水为止，最终能全面消纳污粪。建立相应的异位发酵床有机肥资源化利用台账，记录好谷壳、木屑及微生物的添加量。工作人员上岗前培训，树立安全生产常识，防止机械、用电、腐熟物高温、沼气的伤害。

3.2 使用注意事项

第一，猪场粪污渠道、管网和收集池要做防水，避免有渗漏，做到雨污分流及粪污收集池密闭，避免水量增多对发酵造成运行时间长或死床现象；养殖场要安装节水型饮水器，减少饮用水混入粪污，增加发酵床的工作量。并且尽量提标改造异味发酵床设施，养殖量不变扩大发酵床，增加粪污容量，增大异位发酵床粪污的能力。

第二，养殖场严格按照有效消毒药浓度执行，避免猪舍消毒水混入粪污中和饲养过程中使用抗生素后产生的粪污进入发酵床。异味发酵场管理人员要及时观察发酵情况，一旦发现床体温度不正常，垫料湿度大，要及时补充菌种和垫料，保证发酵床能正常工作。

第三，为了有效保障异位发酵床技术的作用发挥，垫料必须要选择无发霉、腐烂的木屑、谷壳等，不要使用过多樟木、松木具有杀死和抑制微生物繁殖的物料。垫料要以难分解的木质素类物质较好，粗细搭配，透气吸水，在添加垫料和翻耙过程中，发现铁物质和影响翻耙机的杂物要及时清理，确保异味发酵床机械安全运行。其他充填物由于不容易降解，或者是降解之后可能会出现二次污染，所以不宜作为异位发酵垫料。依据实际发酵床的大小，合理调整垫料的高度，一般高度为1.2-1.5m。喷洒了生物发酵菌之后，需要平铺。发酵的实际过程中，微生物活动不断增强，垫料中的有机质也会不断分解，从而使得C/N不断降低。已有研究结果指出，发酵的最佳pH为5.5-8.5，EC值过高的垫料并不适用于植物的生长，也不能够作为成熟的有机肥，为此在异位发酵床技术的应用中需要尤其关注垫料情况。

3.3 异位发酵床粪污处理后的农业应用

第一，果树、农作物应用的效果，本场年出栏生猪约1.2万头，经异位发酵床全面处理污粪，年生产有机肥约6000吨，可提供种植约10亩李树或约5亩黄烟的有机基肥。有机肥能增强李树、黄烟抗性，促进根系生长，减轻或部分防止病虫害发生，提高产品安全性、绿色性；减少使用化肥，每亩梨树增加产量百分之四十，增加每亩梨树种植收入480元，每亩黄烟增加产量百分之二十，增加每亩黄烟种植收入720元。

第二，多施异位发酵床有机肥，促进改良土壤。发酵床有机肥均匀撒在土地上，然后机械翻地，放置2年后耕种，可以增强土壤生物繁殖转化能力和微生物活性，有效提高土壤的缓冲性能、吸收性能及抗逆性能。培育多了土壤中的有机质含量，有机肥中可以增进土壤物理、化学和生物特性，有机肥包含猪消化道内分泌的各种活性酶，以及微生物菌产生的各种酶，这些酶施到土壤后，可大大提升土壤酶的活性，促进土壤中微生物大量繁殖，特别是许多对植物有益的微生菌剂等。有机肥中许多有机物或转化成有机胶体，大大增加了土壤吸附表面，并且产生许多胶粘物质，使土壤颗粒胶结起来变成稳定的团粒结构，提高了土壤保肥、保水、保温的能力和透气的性能。并且养分比例全面，有利于农作物吸收更多需要的钾、铵、镁、锌等营养元素，保肥更明显，通气性能也好，利于农作物根系生长。

4.异位发酵床的“死床”原因及预防措施

异位发酵床在其使用的过程中，受到多方面因素的影响，可能会出现“死床”现象，原因可能是：一是没有做好雨污分离工作，使得集污池的水分增多，大大增加了处理的压力；二是垫料的比例存在不合理现象，其中的水分含量较多；三是温度长时间处于50℃以下，增加了湿度水平；四是出现了很多蚊虫，臭味严重；五是垫料产生了板结，当发现死床现象之后并没有第一时间处理；六是对于消毒机的选择并不合理，进而产生了不良影响。

为了有效地预防“死床”现象，可以从如下几个层面采取措施：一是做好雨污分离工作，从源头上避免水流入集污池；二是科学选择垫料；三是选择无毒无害的消毒剂，减少灭菌作用；四是选择耐高温的菌种，并结合现实情况及时更换，确保浓度处于合理水平；四是应用先进设备做好翻抛工作，提高垫料的透气性；五是在其底部设置排水沟，及时排出多余的水分；六是在雷雨季节要做好防雨措施，避免雨水混入其中增加含水量。

5.异位发酵床技术的推广

5.1 异位发酵床技术的使用效果分析

第一，采用异位发酵床技术能够保留大部分植物所需的营养素，所以粪污资源化利用率较高，值得推广应用。

第二，采用异位发酵床技术处理粪污能够达到污水零排放的目的，不需要格外建设沼气工程，也不需要格外设置排污口。可以一次性地处理固液态粪污，大大减少发酵过程中的臭味，将粪污全部转化为固态的有机肥料，保障了生态水系的安全。

第三，养殖场所有致病性病原体和含寄生虫或虫卵的粪污在发酵床经过60天的高温发酵后均可杀灭，有效地杜绝了猪场病原体向外界扩散，腐熟的垫料生物安全性高，对非洲猪瘟等疫病有较好的防控作用。

5.2 推广中需要进一步研究的问题

第一，异味发酵床农用设施用地备案手续难办，有些养户建设栏舍的时候，生活区域配套设施没有办理农用设施用地手续，后续用地因用地政策调整和地类属性，合法手续办不下或时间长。

第二，粪污经过异味发酵床处理后，完全用于种植的有机肥或用于土壤改良。有机肥中所含的木丝是最多之一，木丝有丰富的木质素、纤维素、半纤维素等。木丝能降低腐熟速度，使得发酵床中木丝成为最耐发酵的垫料；木丝疏松多孔，保水透气性能也较为理想，但是为了保护绿水青山，禁止砍伐树木，近年加工木材后的木丝，很多不作为废弃物，经工艺处理后也做成家具等产品。而且因木丝产量低，价格也一直居高不下，寻找木丝的替代品，将成为发酵床推广运行的难题，而且木丝会发土肥虫，对植物根系有损伤。使得发酵的有机肥，种植户不是很青睐，购买的用于种植人少，有机肥价格也不高，腐熟垫料清理时间长，影响养户生猪生产，不能及时种养循环利用。

第三，猪粪污混入的金属元素会残留在发酵床的垫料中，粪污中含有较高浓度的铜、锌和砷等重金属，主要与饲料、添加剂、消毒药有关，在发酵床处理粪污过程中，粪污发酵不降解重金属，可能会造成重金属元素的堆积。经异味发酵床产出得有机肥中残留的消毒药、饲料添加剂、饲喂的药，在用于种植中，会被植物吸收，产生耐药性，例如某些种植名优生态绿色产品，种植户有选择的不用或少用，阻碍了有机肥普遍利用及种植户的求购需求。

5.3 全面推进异味发酵床建设，促进畜禽粪污资源化利用机制

在农村有“地靠粪养、苗靠粪长”的谚语，充分体现了“种养结合、生态循环、绿色发展”种养关系，是我镇全面贯彻落实习近平总书记绿色发展的理念，而采取“政府扶持、企业运营、社会参与”的生产方式，以种养结合循环发展为主线，养猪场粪污处理设施提升改造、畜禽粪污资源化利用建设是打通种养循环渠道为重点，倡导“龙头企业+带动农户”为主要形式，推行异位发酵床每平方米奖补100元政策或第三方粪污集中处理生产有机肥等两大路径，提升粪污资源化综合利用水平，完善畜禽粪污资源化利用的长效机制。如今我镇共推广33户规模养猪场建设异位发酵38座，建设面积9600多平方米。能处理养殖46000头生猪的粪污，生产23000吨有机肥，按每吨800元计算，有机肥产值1840万。接下来，将继续推广养殖场异位发酵床应用技术，加强操作人员的培训，规范发酵床管理条款，做好粪污资源化利用台账登记，进一步提高畜禽粪污资源化利用的制度化、标准化水平，推动种养结合科学发展。

6.结语

随着近年来高效场、生态厂规模化养殖的迅速发展，生猪生产产生的粪污，将成为阻碍养猪业发展生产的难题，据有关统计数据，全国生猪养殖产生的粪污约占畜禽粪污总量的90%，已经成为造成农业面源污染的一个重要原因。习近平总书记在2016年中央财经领导小组第14次会议上特别强调，加快推进畜禽养殖废弃物处理和资源化利用，关系6亿多农村居民生产生活环境，关系农村能源革命，关系能不能不断改善土壤地力、治理好农业面源污染，是一件利国利民利长远的大好事。养猪应用异位发酵床处理猪场粪污技术，是一项粪污零排放、无臭味和农业资源废弃物综合化利用为一体的综合技术。采用异位发酵床综合技术处理粪污的养猪场，没有排污设置，零外流、外排，不污染环境。不仅可一次性处理固液态粪污，而且粪污经发酵床发酵处理后可转化为固态有机肥原料，大量农、林废弃物谷壳、禾秆、木屑等为发酵垫料，实现地方生态发展。并且该技术与传统畜禽养殖粪污处理技术相比，具有投资回报高、技术实用简单，设备运行自动化，灵活方便，占地面积小，废弃物资源化利用率高等优点。