异位发酵床技术及在养猪场使用专用菌种处理粪污效果明显温度上升快持续性长、分解粪污速度快、降低氨气臭味、对人畜及环境无害

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高温高湿，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。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-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风。

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、切割泵、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，经内设的排粪沟进入集粪池，在集粪池内由切制搅拌机搅拌控制沉淀，然后通过粪污切割泵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杷混合的垫料，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-般4~5m、长50~70m、高0.7-0.8m。发酵床为长方形，在污道- -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20em左右的粪污管道，管道每间隔6~8m连接安装1个喷头喷酒粪污，床体底部为混凝土地面，需达到防渗漏标准。床上方2m高处安装防雨顶棚，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0.2~0.3m2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、CIP、CIN、通透性，占比不超过30%日。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CIN控制在40~60:1, CIP控制在80-~140:1, pH为6~8 H。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- -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的水分，当发酵池里面发酵基质的高度沉降20-25cm时，需要补充发酵基质原料用。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。王远孝等就研究报道，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。吴志娟等报道，1 个年出栏万头猪场，采取水冲粪模式耗水将近200 vVd,水泡粪模式100~15u/d，干清粪模式50 1d,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，资金投入相对少。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13万m2以上，而采用异位发酵床- -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%以上，成活率提高1%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，显著提高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，提高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

猪粪中含有较高浓度的铜、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回。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1"研究发现，饲喂高铜饲料的发酵床垫料中沉积了高水平的铜，且第- - 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四。

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--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。

异位发酵床专用复合菌种产品说明书

原料组成：枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、酵母菌、侧孢芽孢杆菌、反硝化细菌、放线菌等辅料，几乎全溶于水。

产品分析成分保证值：≥200亿cfu/g，水份＜15%。

在管理好的情况下，能够产生高温的菌种（70℃左右）并能够持续产热可以减少垫料的面积（体积），如产热一般的菌种（最高温低于60℃）每50立方垫料每天才能消纳1立方粪污，高温菌种可以做到15-30立方垫料每天消纳1立方粪污，差异显著。（注意：由于发酵床垫料的温度是随着水份、养份、垫料厚度等不断变化的，数据仅供参考，不作为承诺的依据）

本品是专门针对异位发酵床（也叫场外发酵床、舍外发酵床、不接触式发酵床）养殖粪污降解需要而设计的专业产品。具有相互协同、温度上升快且持续性长、分解粪污速度快、降低氨气臭味、对人畜及环境无害等特点，完成发酵的垫料可以成为较好的有机肥。

【用法用量】

菌种激活：将本品1包（200g）放入20公斤35-40℃温水中，加入2公斤红糖，覆盖简单密封（不需要严格密封，产气大时可以透气出来）并进行适当保温，激活24小时以上备用（72小时以上效果更好），菌种激活进行密封可以保存半年。

异位发酵床新垫料初次使用菌种：垫料厚度建议不低于1.2米（推荐1.5-2.2米，翻耙深度建议90厘米以上），将激活菌种1公斤兑水10公斤用于5立方垫料中，本品1包激活菌液可以用于约100立方垫料。喷淋垫料表面后启动翻耙机（翻抛机），菌种接入发酵床垫料中后24小时内要将新鲜粪污喷淋到垫料上并进行翻耙，垫料总体含水量不能超过60%。

补充菌种的操作：发酵床新垫料初次接种一般使用3个月左右或者臭味加重、分解变慢、温度下降（垫料中下部低于45℃），就需要再次补充菌种。将激活的菌种兑水喷洒到垫料表面再启动翻耙机即可，每100立方垫料补充本品1包激活菌液。

【注意事项】

1.含水量太多的粪污不适合运用到异位发酵床上，因此建议从源头减量的养殖场使用，主要是做好雨污分流、饮污分流、不冲水的模式运用异位发酵床技术（除动物粪尿外，不另外增加含水量20%以上的新鲜粪污）。喷淋到发酵床垫料的粪污要遵循少量多次的原则，确保含水量不超过60%，且建议每2-3天喷淋1次，确保有足够的新鲜粪污让微生物能够持续工作。

2.垫料形成安全的粪污资源化有机肥建议结合当地廉价的秸秆资源、食用菌渣等，建议不超过6个月更换1次垫料作为有机肥，垫料使用时间过长，有可能会导致重金属和盐分超标，形成新的危废。

3.如果养殖栏舍内使用较重的化学消毒剂、生石灰和烧碱等，可能导致异位发酵床无法正常工作。

4.异位发酵床应该是四周、屋顶都是采用透明封闭模式材料（顶部侧面有透气缝隙），方便室内温度提升，促进水份蒸发。

【包装规格】200克/包（市场零售价120元/包，相当于每立方垫料成本1.2元），60包/桶。