異位發(fā)酵床無害化處理豬場糞污技術

文│林亞峰 孫艷 許海軍（山東省煙臺市農(nóng)業(yè)技術推廣中心）

呂云峰（山東省煙臺市芝罘區(qū)動物疫病預防控制中心）

呂曉艷（山東省煙臺市動物疫病預防控制中心）

孫茂昌（山東省煙臺市農(nóng)業(yè)綜合執(zhí)法支隊）

隨著生豬養(yǎng)殖規(guī)模化的迅速發(fā)展，養(yǎng)豬帶來的環(huán)境污染問題日益明顯，豬場養(yǎng)殖廢棄物無害化處理已成為迫切需求。實踐證明，通過建設異位發(fā)酵床集中處理，可以高效無害化處理養(yǎng)殖糞污。不僅降低了養(yǎng)豬帶來的生態(tài)污染，而且實現(xiàn)了豬糞污變廢為寶。既符合我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求和發(fā)展方向，又具有顯著的生態(tài)環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。

一、異位發(fā)酵床適用范圍

異位發(fā)酵床無害化處理養(yǎng)豬糞污模式的應用，要按照科學規(guī)劃的原則，結合實際情況，仔細核算養(yǎng)殖場的占地面積和投資成本，在養(yǎng)殖場周邊有種植用地的情況下，要積極進行糞污還田消納，如無法消納或消納不完可根據(jù)養(yǎng)殖條件建設異位發(fā)酵床。該技術比較適合刮糞板干清糞工藝的豬場，不適合糞污含水量大的養(yǎng)殖場使用。每天的處理量為發(fā)酵床墊料體積5%～6%的糞污量，例如存欄2000頭的豬場，1天的糞污產(chǎn)生量為20噸左右，需要400立方的墊料處理，如墊料鋪成80厘米厚，則只需要650立方的墊料處理。

二、異位發(fā)酵床的建設

異位發(fā)酵床處理主要針對周邊養(yǎng)殖場產(chǎn)生的畜禽糞污的無害化處理，以養(yǎng)殖糞污和農(nóng)業(yè)下腳料為主要原料，經(jīng)獨立的有機肥生產(chǎn)車間，利用有益微生物進行發(fā)酵，將糞污發(fā)酵和畜禽養(yǎng)殖分離開來，生產(chǎn)生物有機肥。

1.廠址的選擇。異位發(fā)酵床的建設廠址應選在畜禽養(yǎng)殖場和附近居民區(qū)主導風向的下風側，相對畜禽養(yǎng)殖場位置較低處，要求距離主要干道和村莊以及養(yǎng)殖場間隔在1000米以上，交通便捷，水電齊全。

2.總體布局。異位發(fā)酵床建設布局要考慮到豬場遠期生產(chǎn)規(guī)模擴展的可能性，統(tǒng)一規(guī)劃布局。設計應充分利用地形排水，降低能耗。合理利用空間，同時要符合場地施工、設備安裝與調(diào)試，以及日常維護和運行安全的要求。

3.車間設計規(guī)格。異位發(fā)酵床處理糞污車間采用鋼結構，采用彩鋼瓦材質(zhì)，并配有采光板。車間設計分原料區(qū)、發(fā)酵區(qū)和成品區(qū)。車間設計最低點的高度為6米，并配有三個以上進出通道，通道出口最低點設計高度不低于4.5米。

4.發(fā)酵床建設標準。發(fā)酵床墻體長度55米，寬度10米，高度1.8米，墻體采用混凝土澆筑結構，兩側墻體建高度為80厘米的槽鋼立柱，立柱上鋪設雙向軌道。

5.墊料原料的選擇。墊料的來源廣泛，要從墊料發(fā)酵效率、處理效果及投入成本三個方面選擇墊料原料，需選擇含碳量高、碳氮比均衡持久及透氣性好、吸附性強的低成本的原料（表1）。一般由糧食加工副產(chǎn)物、植物秸稈類、蘑菇菌渣、鋸末、稻殼等植物殘體組成。在墊料進行制備過程中，需將墊料的水分含量控制在 60%～65%。實際生產(chǎn)中，不同墊料配方，各種墊料添加的比例也不同，墊料原料按照使用量劃分，可以分為主要原料、輔助原料和調(diào)理原料：（1）主要原料。原料占到物料比例的50%以上，由一種或多種原材料構成，通常有糠醛渣、木薯渣、蘑菇渣、鋸末。（2）輔助原料。用來調(diào)節(jié)物料的含水量、酸堿度和物料間隙的一些原料，由一種或多種原料組成，通常這類原料占整個物料的比例不超過50%。常用的輔料有糖渣、草木灰、豆粕、花生殼粉、稻殼。（3）調(diào)理原料。用來調(diào)節(jié)原料的酸堿度，如生石灰、稀酸等，此外還包括一些調(diào)理能量的原料，如紅糖或糖蜜等，主要用于發(fā)酵菌種迅速擴增。

表1 常見墊料原料

6.不同墊料配方。見表2。

三、異位發(fā)酵床的制備

1.設施設備的安裝調(diào)試。異位發(fā)酵床建設間距應緊湊、合理，并應滿足施工、設備安裝與維護、安全的要求。經(jīng)過具體的生產(chǎn)實踐，確定需要的設施設備。進料系統(tǒng)設施設備（地坑投料口、轉運皮帶機、自動配料系統(tǒng)、立式粉碎機、圓筒清理篩、裝載機）、曝氣設備（曝氣管道、送風機）、翻拋設施（行走式翻拋機）、混合設備（立方的強制間隙混合機）、換軌臺車。

2.糞污的預處理。豬舍內(nèi)產(chǎn)生的糞水，經(jīng)排糞溝進入集污池，運送至廠內(nèi)后收集在集污池內(nèi)，集污池頂部加蓋處理。集污池底部設有切割攪拌機，糞污由切割攪拌機攪拌控制沉淀，并采用噴淋除臭劑的方法除臭。

3.墊料的準備。根據(jù)不同的墊料配方及標準選擇原料，并嚴格按照配方比例進行調(diào)配。墊料原料經(jīng)投料口稱重后，輸送至立式粉碎機，粉碎后經(jīng)圓筒清理篩選除雜后充分混勻。

4.發(fā)酵菌種的培養(yǎng)。利用原菌活化擴繁培養(yǎng)，以全麥粉、糖蜜（或紅糖）及水為原料制備培養(yǎng)基，以復合發(fā)酵原菌、復合功能原菌為原始菌種，經(jīng)菌種擴繁、曝氣充氧的方式實現(xiàn)菌種的增殖。

5.墊料入池。在混合機內(nèi)，將墊料、預處理后的糞水通過計量控制系統(tǒng)與按一定比例稀釋后的發(fā)酵菌種充分混合，5分鐘后將混合后的墊料經(jīng)輸送帶輸送至出料槽內(nèi)，由裝載機轉運至發(fā)酵池內(nèi)發(fā)酵。通過依軌道行走的翻堆機進行翻耙，使糞污和墊料混合進行發(fā)酵，分解糞尿，消除臭味。噴淋機不斷噴淋糞污，翻堆機在移位軌道上往返式翻耙混合的墊料，如此往復循環(huán)進行，完成糞污的混合處理，最終發(fā)酵后的墊料達到一定腐熟程度變成有機肥使用。

四、混合墊料的肥料化

1.發(fā)酵初期。墊料入池至墊料出池結束為一個發(fā)酵周期，發(fā)酵周期內(nèi)在墊料深度20～60厘米處，選擇4個測溫點，每天檢測兩次并記錄，根據(jù)發(fā)酵溫度的變化確定翻拋次數(shù)，使溫度保持在55～70℃。

2.發(fā)酵中期。發(fā)酵床溫度保持在55～70℃，需維持22～25天。實際生產(chǎn)過程中，發(fā)酵周期要根據(jù)墊料種類的不同，適時做出改變。同時，要充分利用通風機設備，做好間歇性通風曝氣，每天4次，每次1小時。

3.發(fā)酵后期。待發(fā)酵完畢，利用鏟車或輸送帶將發(fā)酵后的半成品移出發(fā)酵池至地面硬化、有頂棚、可防雨、通風良好的靜置陳化區(qū)。期間，根據(jù)溫度變化適時改變翻拋頻率，使物料溫度持續(xù)下降至常溫，過程需持續(xù)15天以上。經(jīng)上述工藝處理后的墊料，就可用于有機肥等系列產(chǎn)品的生產(chǎn)。

實踐證明，異位發(fā)酵床技術不只是局限于家庭牧場或是散養(yǎng)戶，通過將該技術與先進的處理方式相結合，可在較短的時間內(nèi)，實現(xiàn)糞污的集中化處理和資源化利用，既避免了畜禽與糞便等污染物的多次接觸，降低畜禽的發(fā)病率，保證畜禽的健康生長，又為糞污的資源化利用提供了很好的實踐案例。

表2 不同墊料配方

五、使用注意事項

1.糞污的收集。糞污收集采用暗溝，雨污分流，管路和收集池防滲防漏，避免雨水對發(fā)酵造成不良影響；養(yǎng)殖場需安裝節(jié)水型飲水器，并且改變清糞方式，由水沖糞、水泡糞改為干清糞，糞尿分離，保證糞污里面固態(tài)物質(zhì)，減少含水量過大對發(fā)酵的不良影響。

2.抗生素殘留。實時觀察發(fā)酵情況，尤其是使用抗生素后產(chǎn)生的糞污進入發(fā)酵床后，一旦發(fā)現(xiàn)床體溫度不正常性降低，要及時補充墊料和菌種，保證正常發(fā)酵。

3.墊料的選擇。墊料以不易分解的木質(zhì)素類物質(zhì)較好，選擇新鮮、無霉變、無腐爛和不含化學物質(zhì)墊料，避免使用樟木、松木等有殺蟲、油性的物料墊料要粗細搭配，保證透氣吸水，進料和翻拋過程發(fā)現(xiàn)雜物要及時清理。

六、體會與建議

1.重金屬殘留問題。由于在生豬養(yǎng)殖的飼料中添加有銅、鋅等礦物質(zhì)元素，再加上墊料原料中可能潛在的鎘、砷等重金屬殘留，從而易導致在有機肥成品中有重金屬的累積。因此在采用異位發(fā)酵床處理豬糞尿過程中，一定要注意防止重金屬殘留超標的問題，須定期對成品有機肥進行抽檢，確保符合我國有機肥產(chǎn)品的農(nóng)業(yè)行業(yè)標準（NY525-2012）。

2.墊料來源緊張。鋸末是當前墊料中碳氮比最高的原料，含有豐富的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素等成分，其中含有的木質(zhì)素可以延緩纖維素和半纖維素的發(fā)酵速度，而且木屑疏松多孔，保水透氣性能也較為理想。但鋸末的產(chǎn)量低，價格高。異位發(fā)酵床的墊料鋪設，可嘗試不同原料組合，在不影響發(fā)酵效果的情況下，盡可能降低墊料成本。建議可從糧食加工副產(chǎn)物、植物秸稈類、蘑菇菌渣、稻殼等植物殘體中選擇。