异位发酵床技术及在猪场粪污处理效果分析

畜业技术

饲养管理

异位发酵床技术及在猪场粪污处理效果分析袁雪波张护李志雄*(云南省红河州畜牧技术推广站661199)

摘要：生猪规模养殖粪污排放产生的污染问题是当前环保整 治的重点，这迫使养殖企业寻求经济环保的粪污处理方式。异位发酵床养猪技术具有低污染和生态环保等特点，克服了 传统原位（舍内）发酵床技术存在的诸多弊端，已成为农业 部推荐的粪污处理模式之一。本文分析介绍了异位发酵床的 基本原理、工艺流程、应用效果，讨论其存在问题，并对发 展前景进行展望。

关键词：异位发酵床；猪场；粪污处理；应用效果

近年来我国生猪养殖业迅猛发展，2017年出栏达6.88 亿头，生猪粪污产生量占畜禽养殖业污染的80%以上，其带 来的环境面源污染问题日益突出。为此，国内学者和养殖企 业开展了大量研究工作。微生物异位发酵床养殖技术具有低 污染和环保等特点，已成为农业部推荐模式之一。本文就异 位发酵床技术及其应用效果进行分析。

1异位发酵床的引入

对于发酵床，国内相关的研究报道主要集中在原位发酵 床技术，该技术在生产中存在很多问题，制约了其推广应 用。首先是原料问题，锯末和谷壳用量大，来源有限，是限 制大面积推广的瓶颈。其次，原位发酵床饲养密度为集约化 猪场70%，猪舍难以实施完整的消毒程序。最后，原位发酵 床夏季猪舍易出现髙温髙湿，垫料在发酵后存在大量的真菌 毒素，猪接触给生长带来影响|1]。针对这些问题，国内专家 和生产企业研究探索将畜禽养殖与发酵床分离，建立使用异 位发酵床养殖模式。该技术的应用能很好地解决原位发酵床 存在的诸多问题。

2异位发酵床的原理

在处理猪粪污上，异位与原位发酵床基本原理相似，即利用活性强大的微生物复合菌群，持续和稳定地将猪粪转化 为有机肥，实现无污染、零排放目标。异位发酵床一般由发 酵池、垫料、菌剂、粪污管道、机械翻堆设备、防雨棚等组 成，利用谷壳、锯末、秸秆粉等作基质原料，加人微生物菌 剂，充分混合搅拌，铺在发酵池内，将猪粪污通过管道喷洒 在发酵床上，利用机器翻堆，使垫料和粪污搅拌混合，多次 导人粪污循环进行发酵，最终转化变成有机肥[2]。

3异位发酵床技术工艺与管理

3.1设备与技术工艺

异位发酵床设备主要有粪污搅拌机、切割栗、自动喷淋 机、翻堆机等。基本工艺流程是：猪舍内产生的粪便和尿 液，经内设的排粪沟进人集粪池，在集粪池内由切割搅拌机 搅拌控制沉淀，然后通过粪污切割栗进行打浆并抽送至喷淋 池，由喷淋机将粪污浆喷洒在发酵舍内的异位发酵床面上。添加适量的菌剂，开动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，消除产生的臭味。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。

3.2床体设计

床宽一般4耀5m、长50~70m、髙0.7耀0.8m。发酵床为长方形，在污道一边设有出料口，安装闸板，另外3边为水泥 墙面，在纵向墙体上部安装轨道式翻堆机，并在一侧安装直 径20cm左右的粪污管道，管道每间隔6~8m连接安装1个喷 头喷洒粪污，床体底部为混凝土地面，需达到防渗漏标准。床上方2m髙处安装防雨顶棚，两侧一般安装塑料薄膜卷帘，用于防雨和冬季发酵床保温|3]。每头猪约需0.2耀0.3m2床体 面积，猪场根据猪场规模大小决定建设面积。

3.3床体制作

异位发酵床主料要求选择吸水性和通透性较好的原料做 载体，可因地制宜选择垫料资源，如锯末、木屑、菌糠、谷 壳、秸秆粉等，比例占物料70%以上，辅助原料常用的有饼 粕、麦麸、过磷酸钙、生石灰等，主要是用以调节物料含水 量、pH、C/P、C/N、通透性，占比不超过30% |3]。物料应提 前搅拌混合均匀后再进行铺设，厚度50cm左右，配成的物料 C/N控制在 40~60:1，C/P控制在 80~140:1，pH为 6~8 |4]。首次 使用要先在床体表面喷洒嗜热型菌种，用翻堆机将菌种与床 体物料充分混合，然后喷洒粪污，床体开始进行发酵。

3.4发酵床管理

床体制作完成后，间隔4~5d喷洒添加一次粪污，要防 止单次过量添加形成“死床”。开始两周每日用翻堆机翻动4 次床体，以后每日2次即可。发酵过程中能不断蒸发粪污中

作者简介：袁雪波（1984-)，男，硕士研究生，研究方向：动物营养与检测分析。

*通讯作者：李志雄，男，（1974-)，高级畜牧师，研究方向：畜禽养殖与粪污资源化利用。102J中国畜禽种业2018.6

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的水分，当发酵池里面发酵基质的髙度沉降20~25cm时，需 要补充发酵基质原料|4]。床体可反复使用，使用期限一般2~ 3年为宜。

4异位发酵床在猪场中应用效果

4.1降低粪污的产生和排放

异位发酵床技术最大的优势就是降低粪污产生，无需大 量用水冲刷地面，从而几乎没有粪污排出，最大程度减轻了 养猪业对周围环境的造成的面源污染|5]。王远孝等|6]研究 报道，发酵床养猪方式猪舍内臭味低，蚊蝇少。每立方米 垫料可降低氨氮排放5kg/年、化学需氧量排放100kg/年。此 外，因粪污场内处理不外排，监管比较便利，环评审核容易 通过。

4.2降低养殖成本

异位发酵床养猪能大大降低了工人的劳动强度和节省用 水。吴志娟等|7]报道，1个年出栏万头猪场，采取水冲粪模式 耗水将近200 t/d，水泡粪模式100~15t/d，干清粪模式50 t/ d，采用发酵床模式，可在干清粪基础上节约用水80~90%。同时，异位发酵床模式环保设施设备占地面积小，资金投人 相对少。以万头猪场来算，建设沼气工程总投资500万元以 上，占地面积达到1.3万m2以上，而采用异位发酵床一般投 资不超过250万元，占地面积0.25万m2,投资和占地分别减 少 50%和 80%。

4.3降低生猪发病率

采用异位发酵床技术，猪与垫料分离，很好地克服了原 位发酵床对生猪生长健康的产生的负面影响，育肥猪呼吸道 等方面的疾病降低60%c以上，成活率提髙1%c左右，相同体 重出栏天数缩短1周，总体效果显著。

4.4提高有机肥质量效益

董立婷等|8]研究报道，异位发酵床技术可有效消灭混合 垫料中病原微生物，显著提髙垫料的卫生安全系数。发酵后 混合垫料中的碳氮比、有机质均下降，总磷、总氮、总钾均 上升，满足其作为有机肥料的基本要求，提髙了粪污资源利 用率和经济效益。据推算，每出栏1头肥猪可生产发酵基质 约200kg，获纯利润约15元；万头猪场如果按12%的配比加 工生产有机肥，可产出1.5万t/万头。

5存在问题及探讨

5.1重金属残留

猪粪中含有较髙浓度的铜、锌和砷等重金属，在发酵床 养猪过程中可能导致重金属元素的堆积，这主要与饲料添加 剂有关|9]。发酵对重金属不能降解，猪排出的金属元素会残 留在发酵床的垫料中。李娜等|10]研究发现，饲喂髙铜饲料的 发酵床垫料中沉积了髙水平的铜，且第一年的垫料干物质铜 含量低于使用3年的垫料。据报道，在日本，发酵床使用年 限可达5~10年，但国内实际使用年限2~3年，与控制重金属残留有一定关系|2]。

5.2源头污水减量控制

异位发酵床处理粪污的容量有限，需要最大程度在养殖

源头减少污水产生量。要求实行完全的雨污分离，采用可减少

洒落水的饮水设备，粪污收集管路和收集池要做到防渗防漏。

5.3粪污过量添加

粪污过量添加会造成发酵床变成“死床”，丧失发酵能

力。要求在设计时就计算好粪污产生量，确定发酵池的建造

面积。使用过程中单次粪污不能过量添加，要根据基质原料

沉降情况补充填料，并定期翻耙垫料。

6展望

异位发酵床技术作为一种新改进的猪粪污处理模式，该

技术与传统水冲粪、水泡粪和人工（机械）清粪等模式相

比，不需每天用大量水冲洗圈舍，从源头上控制粪污的产生

量，降低后期处理成本和排污问题。以广东温氏集团为代表

的大型养殖企业，已经在云南红河州等地猪场建设应用异位

发酵床技术处理粪污，取得较好治污效果。在应用该项技术

过程中存在的问题，需进一步研究解决。总之，现代规模化

集约化养猪已经向环保、健康、经济的方向发展，异位发酵

床技术遵循变废为宝，资源循环利用理念，它的环保性、经

济性已经展现，随着环保压力加大和相关政策红线倒逼，这

一技术将会逐步得到广泛应用。

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