黎平县猪场异位微生物发酵床的应用分析

杨秀台

(贵州省黎平县农业农村局，贵州 黎平 557300)

微生物发酵床养猪技术是我国本世纪初从日本引进的一项新兴养殖技术，原理使用猪舍垫料中添加了微生物活菌建造的发酵床，猪将排泄物直接排放在发酵床上，利用生猪拱掘习性，加以人工辅助翻耙，使猪粪、尿和垫料充分混合。通过有益发酵微生物菌落的分解，使猪粪、尿得到充分分解和转化，从而达到无臭、无味、无害化。2010 年，黎平县有养猪利用微生物发酵床技术养猪，通过采用有益微生物和垫料有效组合，实现对猪粪便污水的有效利用，减少污染排放，实现生猪养殖的零排放[1]。没有臭气和污水排放，猪场用水量与猪群疾病减少，饲料报酬、出栏率增加。2016年，黎平县引广东温氏集团贵州养猪公司入驻，开始规模化生猪养殖，建设异位发酵床处理粪污，微生物发酵床技术得以在生猪养殖中广泛应用。本文就黎平县猪场微生物发酵床技术应用中存在的问题进行深入探讨，总结经验，找出问题根源，探寻解决之道，以供生产中参考。

1 养殖场微生物发酵床技术应用情况

其优点是猪在发酵床中运动，增加了其运动量，提高了生长性能； 每天对饲养场地清理，减少废水产生，降低臭气产生，不会对环境造成影响； 使用后的垫料有丰富的营养物质，有机质含量高，可用于生产有机肥，进而实现废弃物的资源化利用[2]。黎平县2017 年以来肉鸡养殖主要是应用原位微生物发酵床技术处理粪污。在养殖过程中，根据垫料的湿度和粪污量多少，定时机械翻耙，补充菌剂。肉鸡出栏后，垫料消毒，归堆发酵再利用。规模化肉牛场也采用微生物发酵床技术饲养，减少了污染物排放，节省了清粪工作量，效果良好。2018 年非洲猪瘟传播到我国后，对生猪饲养产生了极大影响，用原位微生物发酵床技术饲养生猪易传播传染性疾病，病毒病菌难以彻底清除，养殖风险大。

1.1 原位微生物发酵床

异位微生物发酵床是在原位发酵床的基础上，将生猪与发酵床分离开来，发酵床易地建设，生猪不再直接在垫料上活动。猪群产生的粪污经过漏粪板掉入粪尿沟，刮粪机将粪尿带入蓄粪池中。吸污泵从蓄粪池将粪浆喷洒到发酵床上，翻抛机运行时将粪污与垫料拌合，添加发酵菌种后一起发酵，从而达到粪污处理的目的。

黎平县异位微生物发酵床技术规模化推广始于2017 年，当时建设异位微生物发酵床技术参考广西壮族自治区桂林地区设计样式，猪舍建设雨污分流、饮污分离装置，粪尿通道封闭，粪便尿液随粪尿沟进入蓄粪池。发酵床选建在蓄粪池附近，棚高3.5 m，檐脚3 m，发酵槽高1.2 m，宽4.55 m，长随地形而定，底部灌注20 cm 厚砼； 翻抛机使用耙齿式翻耙机，机身宽4.5 m，翻抛深度80 cm。每头猪建0.3 m3发酵床，0.3 m3蓄粪池。黎平县第一个微生物异位发酵床建设面积560 m2，容积670 m3，每日可处理猪粪污15 ～20 m3，完全满足每批猪所产粪污的消纳处理，解决了猪场无土地消纳粪污的矛盾。

1.2 异位微生物发酵床

根据2022 年底统计，黎平县共有规模以上养殖场72 个，其中养牛场6 个，养猪场55 个，家禽场5 个，养羊场5 个； 规模养殖场中，采用微生物发酵技术处理畜禽粪污的养牛场1个，养猪场28 个，养禽场(蛋鸡场) 3 个，建设微生物发酵床45 个，面积1.355 万m2，容积1.67 万m3。

2 微生物发酵床技术应用效能

2.1 解决了规模养殖场粪污消纳等环境问题

正常的发酵床在夏秋季节，一般平均每日消纳1 m3粪污需要30 ～35 m3发酵垫料，冬春季节需要45 ～ 50 m3发酵垫料。2018—2022年，全县先后建设微生物异位发酵床45 个，日均处理猪场粪污4 000 m3，解决了黎平县生猪产业发展与土地消纳的矛盾，达到养殖污染“零排放”，养殖业生产与环境和谐共生。

2.2 减少了养殖场环保设施投入

以饲养2 000 头肉猪场为例，建设一套可处理30t 猪场污水的系统，土建设施包括厌氧池、好氧池、生化池、生态湿地等，需要投资40 万元，购置污水处理设备一套，设备投资25 万元，耗材每年4 万元，总投资近70 万元。建设能处理2 000 头肉猪粪污的异位微生物发酵床，面积500 m2，垫料堆体600 m3，土建费10 万元，发酵棚6 万元，垫料购置7 万元，翻耙机械8 万元，总投资31 万元。微生物发酵床投资仅相当于环保处理投资的一半，并有后续收益。

2.3 实现了粪污资源的循环利用

垫料使用后可形成直接用于果树、农作物的生物有机肥，达到资源利用，变废为宝的效果[3]。垫料两年后出售每吨300 元，可收回部分投资。

3 异位微生物发酵床技术应用存在问题与原因分析

几年来，随着生猪规模养殖量和微生物发酵床技术应用数量的不断增加，异位发酵床的管理使用上也出现了不少问题，如垫料层浅薄，大多数场仅有50 ～ 60 cm 厚度，不足100 cm，发酵不完全、不充分； 发酵床设计上也存在问题，加上管理粗放等，异位微生物发酵床使用效能受到严重影响。

微生物发酵床技术发挥作用的前提，需要合理化设计、科学化运行、精细化管理。这项技术的应用尽管有专业部门的指导和监督，但各养殖场管理人员的责任意识和管理技能良莠不齐，知识层次不同，经常性出现各种各样的问题，运行不正常。

3.1 垫料发酵湿度控制不准

一般认为，发酵垫料的水分含量为50% ～70%为适宜范围。李秀金[4]等通过牛粪堆肥研究得出，牛粪堆料含水量为65%时，比含水量50%时获得更高的堆温，更有利用杀灭病原菌。因此，发酵床垫料的水分含量控制在65%为最佳。一般手捏垫料成团，放之即散为直觉判断含水量标准。微生物发酵床配置安装的吸污泵无流量计控制，无法准确测量抽取的粪污量，一次性抽取粪浆过多，就会造成垫料过湿缺氧，发酵菌群死亡。

3.2 设计上存在缺陷

猪舍设计上没有考虑猪舍的清洗消毒所产生的污水，经过分流井分开收集，在独立的贮存池存放。污水与粪尿水一起混合到蓄粪池，增加了污染量和微生物发酵处理难度。

黎平县生猪养殖场所建发酵床均由广东温氏食品集团贵州养猪公司参照广西壮族自治区桂林地区建设模式，发酵床未设置回流沟、渗出液收集池等配套装置，液体物质逐步累积成为粪水坑。

3.3 垫料原料使用比例不恰当

异位发酵床要选用透气性、吸水性好的材料为载体，如谷壳、锯屑、菌棒渣、椰子壳等，总含量在80%，由两种或几种组成，如用锯末与谷壳组合，最佳配比是1∶2 或1∶1。多数养殖场习惯单独或大比例用锯屑作垫料，锯末占比达80%以上。因锯屑颗粒细小，遇水易板结，垫料缺氧导致发酵益生菌作用减弱，发酵周期延长，甚至造成死床。

3.4 化学消毒剂对发酵菌活力的影响

自从2018 年非洲猪瘟传入我国以来，各养殖公司(场) 都花费大量资金投入到消毒环节上，化学消毒药用量增加到之前一倍以上，这些消毒药剂伴随着粪尿进入蓄粪池，喷淋到发酵床上，对生物发酵菌株有杀灭作用。

3.5 不及时补充发酵菌株

在生猪饲养过程中，由于预防和治疗疾病的需要，要经常进行消毒灭菌灭病毒和注射抗生素治疗各种疾病，消毒药物的细微颗粒与带有抗生素药物成分的猪粪尿一起进入蓄粪池，当吸污泵抽取到含有这类物质的粪浆时，喷洒到发酵床上就会伤害发酵菌株，导致部分菌株死亡，因而要定期补充活发酵菌株。养殖场管理人员始终错误地认为，发酵菌株在垫料中自然繁殖增殖，不需要添加新的活菌株，导致活菌株越来越少，最后死床。

3.6 垫料层厚度不够

发酵床垫料层厚度一般要求150 cm 以上，才可有较好的效果。规模养猪场发酵床垫料厚度多为60 ～80 cm，发酵效果不理想。目前，黎平县微生物发酵床使用的垫料主要为谷壳和锯木屑，锯屑的资源较丰富，但谷壳需要到外省调运才能满足需要，经常找不到货源而且价格昂贵，导致微生物发酵床长期没有增加垫料，垫料厚度不足，发酵效果差。

3.7 外界因素影响

一是环境气温的影响，不利于生物菌群繁殖生长。黎平县所建的异位发酵床，一般使用效果好的时间段是4—10 月，平均室外气温都在15 ℃以上，每年11 月至翌年3 月，是使用效果差的时段。二是空气湿度大。黎平县晴天时空气湿度也达到70% ～80%，雨天达90%以上，不利于发酵蒸发水分。

4 微生物发酵床技术应用问题的解决对策

4.1 优化设计

从圈舍建设和发酵床设计角度进行优化，就圈舍而言，已全部实现“雨污分流” “饮污分离”，从源头上减少了粪污量。然而，每批生猪出栏后的清洗脏水、消毒废水也一起冲入蓄粪池，每栋猪舍都会有10 ～20 m3废水产生，不仅增加了污染量，也增加了消毒废水导致生物发酵菌死亡风险。因此，应用微生物发酵技术处理粪污，还需要在雨污分离的基础上，每栋猪舍设置 “分流井” 和配置20 ～30 m3废水收集池，在每批猪出栏后消毒清洗圈舍的废水单独收集处理。发酵床设计优化，首先必须在发酵床底部设置回流沟和渗滤液回收池以及爆气管，回流沟宽20 ～ 25 cm，深20 cm，沟面铺上漏缝水泥板，板上铺设过滤网，沟末端连接渗滤液回收池，回收池容积10 ～50 m3，这样发酵产生的渗滤液或是多余水分可通过回流沟汇集到回收池，始终保持发酵垫料水分在50% ～70%。在发酵床底部铺设爆气管道，每天爆气增氧，确保发酵层的通气性。

4.2 增加异位发酵床槽体高度和垫料层厚度

发酵槽由原来1.2m 提高到1.8 ～2.0 m，垫料层厚度增加到1.5 ～1.8 m。垫料层厚度与发酵产热(温度) 呈正比例关系。当垫料层为50 cm 时，发酵时堆心温度仅有40 ℃，当垫料层为100 cm 时，堆心温度60 ～63 ℃，当垫料层为150 cm 时，堆心温度可达70 ℃以上，产热充分，可消灭大部分病原微生物，发酵后的物料可直接当作农家肥或有机肥厂加工的原料使用。

4.3 更换翻抛机械

原使用的翻抛机械为耙齿式翻抛机，可翻抛深度最高80 cm，且易出现跳轨、烧电机、断齿等现象，故障率高，不易维修。更换为液压升降轮盘式翻抛机，翻抛深度可达2 m，翻抛机翻抛深度可根据垫料厚度调节，使用方便，这种机型将成为黎平县今后微生物发酵技术处理粪污的首选机型。

4.4 改善垫料的透气性

叶鼎承、胡玲英等认为，垫料中含氧量保持在5% ～15% 比较合宜，当氧气含量低于5%时会导致厌氧发酵，而含氧量高于15%则会使堆体温度降低，降低异位发酵微好氧发酵菌种的活性[5]。因此，发酵垫料床体必须要有一定的孔隙度，发酵材料要有一定的粒度才能形成孔隙。一般发酵垫料宜选用谷壳、锯屑、刨木花、木皮、细糠等原料制作。试验证明，最理想的发酵垫料比例为50%锯末、30%稻壳、20%秸秆[6]。根据观察，垫料正常发酵要求具有一定比例的粉状物和一定比例颗粒物，粉状物粒径≤1 mm，颗粒物1 ～5 mm，两者比例1∶(1 ～2) 为宜，方可保证垫料的透气性，即含氧量。

4.5 因地制宜选择垫料，节约成本

垫料宜选择有透气性吸水性强的原料和来源丰富易得、运输方便、成本低的材料，黎平县资源丰富的材料有木材加工厂下脚料、松杉木锯屑、木皮、油茶壳、废菌棒、各类农作物秸秆、稻谷壳等，木材加工厂下脚料、木皮、各类农作物秸秆都可加工成垫料使用，要灵活选料，降低成本。

4.6 定时添加发酵菌种

要选择正规厂家生产的专用菌种，根据养殖场消毒和抗生素使用频率，适时添加发酵菌种，比如正常运行的发酵床，一周或一旬添加一次菌种，保证发酵床菌种的活力。

5 结论

微生物异位发酵床处理猪粪污是利用人工构建的高效发酵系统，将畜禽粪污收集、异地处理，使畜禽养殖与粪污处理分开进行，以源头减量、过程控制、末端利用为治理路径，利用谷壳、木屑等作原料，加入微生物发酵菌剂，混合搅拌，经过智能控制，进行有氧快速发酵分解粪污，形成有机肥加工原料，实现养殖粪污零排放和资源化利用[7]。微生物发酵床处理畜禽粪污技术在黎平县的推广应用，极大地缓解了黎平县养殖场规模化发展与粪污消纳土地之间的矛盾，为黎平县畜禽养殖业的发展立下了汗马功劳，尽管在推广应用过程中，出现过各种各样问题，但只要设计规范合理，管理得当，仍是黎平县山区养殖场处理和利用畜禽粪污的重要手段，值得继续推广。