浙江省發酵床養豬技術應用探討

周斌

(浙江省畜牧技術推廣總站，浙江 杭州 310020)

近年來，浙江省以“綠水青山就是金山銀山”理念為指引，按照“雙高”農業強省的總體要求，以綠色發展為主線，大力推進畜禽養殖污染整治與廢棄物資源化利用，積極探索新技術新模式，發酵床養豬技術作為浙江省科學養豬8大主推技術之一，在節水、占地、污水處理等方面相對優勢明顯。

發酵床養殖技術是根據微生態理論和生物發酵理論，結合微生物學、營養學、生態學、空氣動力學等原理，將微生物菌群、木屑、稻殼等按一定比例進行混合，并利用高轉化率的微生物復合菌群[1]及墊料的物理吸附和分散作用，持續、穩定地將畜禽的糞尿廢棄物轉化為多種營養物質與能量的技術。發酵床模式是利用發酵床養殖技術，實現糞尿完全降解的無污染、零排放目標的新環保型養殖模式[2-3]，該養殖模式最早始于日本[4]，1993年由山東農業大學李鐵堅引入中國，隨后在福建、山東、遼寧等地大量推廣[5]。

1 浙江省發酵床養豬技術發展現狀

1.1 浙江省發酵床養豬技術應用情況

2006年，浙江省引入發酵床養豬技術。截至2017年10月底，全省應用發酵床技術養殖場323個，占全省保留場總數的5.3%，其中12個尚未運行，實際應用場311個。其中，衢州、嵊州、麗水、溫州、杭州、嘉興、寧波、金華、臺州、紹興應用數分別為 197、22、25、21、18、1、11、10、3、3個。衢州市應用數最多，197個養殖場應用發酵床技術，占當地保留場的22.6%。全省發酵床養殖總存欄36.17萬頭，面積27.24萬m2，日用水量2 625.14 t，日糞污處理量2503.03 t。

1.2 浙江省發酵床技術模式

1.2.1 接觸式發酵床

接觸式發酵床主要是通過新建或改建原有豬舍，豬直接同發酵床接觸的飼養模式。豬飼喂采用特殊工藝加工而成的含微生物菌種的飼料添加劑，豬舍內全面鋪設一定厚度的谷殼、木屑和菌種等混合生物有機物墊料，豬排出的糞尿在豬棚內經微生物完全發酵迅速降解、消化。該技術模式最早在江山縣試點，目前全省采用接觸式發酵養殖模式的規模豬場有33家，其中與其他發酵床技術混合應用的有5家。

1.2.2 離地發酵床

離地發酵床是將傳統“吃、住、排”一體的單層豬舍改為縱向升高的生活、排放兩分離的雙層豬舍，一層將發酵菌與木屑、谷殼、廢菌棒等按照比例建成發酵床，二層為豬生活區，豬排泄物落于發酵床上，通過翻拋機翻拋均勻后，被迅速降解、消化，真正實現零排放。2013年該技術模式在麗水試點，目前全省采用離地發酵床養殖模式的規模豬場有21家，其中與其他發酵床技術混合的為4家。

1.2.3 異位發酵床

異位發酵床主要通過在糞污處理區單獨建設發酵車間，用攪拌機將豬糞尿混合均勻后，通過潛污泵輸送到有谷殼、木屑等墊料的發酵車間，撒入菌種，翻拋機翻拋均勻，在生物發酵床內形成溫度在50 ℃以上的自然發酵環境，高溫蒸發污水，微生物分解豬糞和墊料中的有機物，最終形成半成品有機肥。該技術模式2012年在江山開始試點，目前全省采用異位發酵床養殖模式的規模豬場最多，達264家，占84.9%。

1.3 發酵床墊料組成

發酵床墊料成分以木屑、稻殼為主，輔以秸稈、廢菌棒、玉米粉、豆粕、果殼等。木屑因其吸水性強、透氣性好、使用時間長、不易腐爛等優點，是制作發酵床的最常用的墊料原料。浙江省88.1%的發酵床養殖場選擇稻殼和木屑的組合，木屑的用量一般為30%～50%不等，以40%的配比較為常用。在麗水等食用菌種植較多地區，會利用當地食用菌種植后留下的廢菌棒為墊料，既可以化廢為寶利用，又可以降低墊料成本。

1.4 發酵床菌群組成及來源

國內學者圍繞發酵床微生物復合菌劑開展了大量研究工作，王衛平等[6]和張邑帆等[7]均以不同菌種配比成復合菌劑，應用效果較好。復合微生物菌群在氧氣充足的條件下，代謝加快，可有效分解墊料中的有機物[8]。微生物復合菌劑主要是將具有嗜熱、除臭、木質素和纖維素高效降解能力的好氧菌群及兼性好氧菌群(如芽孢桿菌、酵母菌、乳酸菌等)復配而成。發酵床菌劑主要有國產、進口和自主培育3種，浙江省有234家養殖場采用國產菌種，占現有養殖場數量的75.2%；82家采用進口菌種，其中日本洛東菌種為主要進口菌種，約占進口菌種的50%；11家養殖場國產、進口菌種混用，僅有2家養殖場的菌種為自主培育。

1.5 運行成本與效益

浙江省大多數豬場采用“稻殼+木屑”組合作為墊料，稻殼∶木屑=6∶4，生豬頭均墊料一般為接觸式1.5 m3、離地0.8 m3、異位0.6 m3。按市場價稻殼625元·t-1，木屑500元·t-1，菌種進口12～28萬元·t-1、國產菌種6～18萬元·t-1計，墊料(含菌種)成本約為600元·t-1或150元·m-3。

發酵床墊料經長期使用后，受重金屬和獸用抗生素富集、發酵效果降低等因素影響，必須徹底清理更換。從浙江省調查情況看，發酵床墊料使用時間最長的為5年，但全省286個養殖場的發酵床墊料使用時間在2～3年，占92.0%。墊料以生產有機肥和直接還田為主，分別為193家和11家，占比62.1%和36.7%，僅有2家的發酵床墊料用于生產基質。

以日處理50 t糞污水(約為500頭母豬場，存欄6 000頭，年出欄10 000頭)的異位發酵床養殖模式為例，發酵車間運營1年電費投入4.26萬元(按年用電量10 000度計)，人工費2萬元，墊料補充投入4萬元，菌種補充4.8萬元，設備維護1萬元，折舊費6.94萬元，合計23萬元；有機肥生產車間運營1年電費投入8.52萬元(按年用電量20 000度計)，人工費12萬元，包裝費5萬元，設備維護2萬元，折舊費15萬元，其他費用2.48萬元，合計45萬元。預計發酵車間和有機肥生產車間運行成本為68萬元。根據重金屬和獸用抗生素富集情況，建議按1年出料1次計算，日處理50 t糞污水，10 t糞污水可出1 t基礎有機肥，年產基礎有機肥1 800 t，以市場價600元·t-1計算，預計年產值108萬元。扣除68萬元成本和折舊，估算年盈利40萬元。

2 存在的問題

2.1 墊料成本高

木屑是墊料的主要原料，用量在30%～50%不等。但由于目前國家對樹木砍伐量的限制，以及在木材加工業中對于鋸末的再回收利用，加上生態養豬技術的推廣，使得資源有限的鋸末不僅短缺而且價格快速上漲，目前我省木屑價格在500元·t-1以上。同時，墊料利用過程需要補充墊料及菌種，一般30 d需要補加1次菌種或墊料，增加了成本支出。

2.2 管理相對粗放

發酵床技術在管理上要求較高，水分、碳氮比、通氣量、溫度、有機質含量、pH 等因素都會影響微生物的生長繁殖，從而影響發酵床處理糞污的速度與品質，而絕大多數養殖場僅僅是依靠感官或經驗來判斷，加上噴污量不加控制，尤其是離地發酵床受生豬飲水區、排泄區的布局限制，引起的糞污分布不均勻，水分調節不到位，極易造成發酵床“死床”。

2.3 翻堆機械故障率較高

常見的翻堆機大多參照有機肥加工地面行走式翻拋機或淺層翻拌機原理加工成的大直徑犁刀式、絞龍式等，一些地方甚至是直接用農用翻耙機和有機肥加工的翻混機改裝而成的，這些機器往往受力面寬、犁刀長而造成扭矩大，只能通過降低轉速和增加動力來補償，翻耙不均勻、發酵效果差、管道堵塞、零部件腐蝕等情況時有發生。同時，機械外型大且笨重，造價高，電機功率過大，翻堆效率低，犁刀易斷裂，故障率高，更嚴重的是存在犁刀飛出傷人事件的安全風險。

2.4 缺乏發酵床墊料資源化利用安全性的系統評價

由于國內對發酵床技術的研究主要集中在最近10年，對其資源化利用安全性的系統性評價研究不多。各養殖場墊料使用期限時間不定，最長的達5年，90%以上養殖場使用達2～3年，墊料中重金屬和獸用抗生素長期累積，直接還田，極易造成土壤的二次污染，對作物生長也可能會產生不利的影響。

3 對策建議

從畜牧業與環境和諧發展的角度來看，降低養殖糞污處理成本與確保不污染環境的矛盾將在今后一個時期長期存在，以糞污處理為主要目的的發酵床模式，具備占地少、處理徹底、運行成本低的特點，會逐步成為養殖糞污處理的補充方式，但受制于墊料、菌種、機械工藝及墊料再次利用安全性等問題，仍需不斷改進。

3.1 墊料組分替代

利用我省有較大存量的水稻、油菜、茶果枝條等主要農作物秸稈為原料，評價其總有機碳、全氮、纖維素、木質素等影響發酵床發酵的關鍵性能參數，找出適合作發酵床墊料的低成本的農作物秸稈替代不同比例的鋸末和稻殼。

3.2 自主菌種研發

探討現有發酵床墊料中優勢微生物的種類及數量，并結合傳統嗜熱及除臭微生物的富集培養手段，定向篩選出適合發酵床發酵的嗜熱及除臭優勢菌株(群)，及具有高效降解木質素、纖維素的菌株(群)，研發具有自主產權的菌種組合，獲得最佳的菌種添加量、添加周期、添加方式。

3.3 運行參數及機械改進

開展不同初始發酵參數對發酵床運行中升溫過程、糞尿的消納情況、持水性及腐熟化程度等評價參數的影響，探討在適宜初始條件下的翻堆頻率、糞污添加量、墊料補料方式、墊料高度、投菌方式等對發酵過程的影響研究。改進翻拋機械，實現糞污、菌劑、墊料自動添加、高效減臭的一體化翻堆設備。

3.4 安全性評價

開展發酵床墊料重金屬元素(Fe、Cu、Mn、Zn、Pb、As、Cd、Cr、Hg)、營養元素(N、P、K)和常用獸用抗生素的動態監測和殘留檢測，評估墊料資源化利用的安全性。根據不同發酵床墊料的理化特性，通過營養元素添加與配方調節，開展墊料肥料化、基質化安全性評價及高值化利用。

3.5 技術培訓

充分利用電視、報紙和新媒體，廣泛宣傳發酵床技術成功經驗與模式。多層次、多渠道開展發酵床技術培訓，深化農技干部“聯村聯場”活動，一對一做好養殖戶發酵床技術的指導，著力提升基層農技人員和養殖戶發酵床管理水平。