黎平縣豬場異位微生物發酵床的應用分析

楊秀臺

(貴州省黎平縣農業農村局，貴州 黎平 557300)

微生物發酵床養豬技術是我國本世紀初從日本引進的一項新興養殖技術，原理使用豬舍墊料中添加了微生物活菌建造的發酵床，豬將排泄物直接排放在發酵床上，利用生豬拱掘習性，加以人工輔助翻耙，使豬糞、尿和墊料充分混合。通過有益發酵微生物菌落的分解，使豬糞、尿得到充分分解和轉化，從而達到無臭、無味、無害化。2010 年，黎平縣有養豬利用微生物發酵床技術養豬，通過采用有益微生物和墊料有效組合，實現對豬糞便污水的有效利用，減少污染排放，實現生豬養殖的零排放[1]。沒有臭氣和污水排放，豬場用水量與豬群疾病減少，飼料報酬、出欄率增加。2016年，黎平縣引廣東溫氏集團貴州養豬公司入駐，開始規模化生豬養殖，建設異位發酵床處理糞污，微生物發酵床技術得以在生豬養殖中廣泛應用。本文就黎平縣豬場微生物發酵床技術應用中存在的問題進行深入探討，總結經驗，找出問題根源，探尋解決之道，以供生產中參考。

1 養殖場微生物發酵床技術應用情況

其優點是豬在發酵床中運動，增加了其運動量，提高了生長性能； 每天對飼養場地清理，減少廢水產生，降低臭氣產生，不會對環境造成影響； 使用后的墊料有豐富的營養物質，有機質含量高，可用于生產有機肥，進而實現廢棄物的資源化利用[2]。黎平縣2017 年以來肉雞養殖主要是應用原位微生物發酵床技術處理糞污。在養殖過程中，根據墊料的濕度和糞污量多少，定時機械翻耙，補充菌劑。肉雞出欄后，墊料消毒，歸堆發酵再利用。規模化肉牛場也采用微生物發酵床技術飼養，減少了污染物排放，節省了清糞工作量，效果良好。2018 年非洲豬瘟傳播到我國后，對生豬飼養產生了極大影響，用原位微生物發酵床技術飼養生豬易傳播傳染性疾病，病毒病菌難以徹底清除，養殖風險大。

1.1 原位微生物發酵床

異位微生物發酵床是在原位發酵床的基礎上，將生豬與發酵床分離開來，發酵床易地建設，生豬不再直接在墊料上活動。豬群產生的糞污經過漏糞板掉入糞尿溝，刮糞機將糞尿帶入蓄糞池中。吸污泵從蓄糞池將糞漿噴灑到發酵床上，翻拋機運行時將糞污與墊料拌合，添加發酵菌種后一起發酵，從而達到糞污處理的目的。

黎平縣異位微生物發酵床技術規模化推廣始于2017 年，當時建設異位微生物發酵床技術參考廣西壯族自治區桂林地區設計樣式，豬舍建設雨污分流、飲污分離裝置，糞尿通道封閉，糞便尿液隨糞尿溝進入蓄糞池。發酵床選建在蓄糞池附近，棚高3.5 m，檐腳3 m，發酵槽高1.2 m，寬4.55 m，長隨地形而定，底部灌注20 cm 厚砼； 翻拋機使用耙齒式翻耙機，機身寬4.5 m，翻拋深度80 cm。每頭豬建0.3 m3發酵床，0.3 m3蓄糞池。黎平縣第一個微生物異位發酵床建設面積560 m2，容積670 m3，每日可處理豬糞污15 ～20 m3，完全滿足每批豬所產糞污的消納處理，解決了豬場無土地消納糞污的矛盾。

1.2 異位微生物發酵床

根據2022 年底統計，黎平縣共有規模以上養殖場72 個，其中養牛場6 個，養豬場55 個，家禽場5 個，養羊場5 個； 規模養殖場中，采用微生物發酵技術處理畜禽糞污的養牛場1個，養豬場28 個，養禽場(蛋雞場) 3 個，建設微生物發酵床45 個，面積1.355 萬m2，容積1.67 萬m3。

2 微生物發酵床技術應用效能

2.1 解決了規模養殖場糞污消納等環境問題

正常的發酵床在夏秋季節，一般平均每日消納1 m3糞污需要30 ～35 m3發酵墊料，冬春季節需要45 ～ 50 m3發酵墊料。2018—2022年，全縣先后建設微生物異位發酵床45 個，日均處理豬場糞污4 000 m3，解決了黎平縣生豬產業發展與土地消納的矛盾，達到養殖污染“零排放”，養殖業生產與環境和諧共生。

2.2 減少了養殖場環保設施投入

以飼養2 000 頭肉豬場為例，建設一套可處理30t 豬場污水的系統，土建設施包括厭氧池、好氧池、生化池、生態濕地等，需要投資40 萬元，購置污水處理設備一套，設備投資25 萬元，耗材每年4 萬元，總投資近70 萬元。建設能處理2 000 頭肉豬糞污的異位微生物發酵床，面積500 m2，墊料堆體600 m3，土建費10 萬元，發酵棚6 萬元，墊料購置7 萬元，翻耙機械8 萬元，總投資31 萬元。微生物發酵床投資僅相當于環保處理投資的一半，并有后續收益。

2.3 實現了糞污資源的循環利用

墊料使用后可形成直接用于果樹、農作物的生物有機肥，達到資源利用，變廢為寶的效果[3]。墊料兩年后出售每噸300 元，可收回部分投資。

3 異位微生物發酵床技術應用存在問題與原因分析

幾年來，隨著生豬規模養殖量和微生物發酵床技術應用數量的不斷增加，異位發酵床的管理使用上也出現了不少問題，如墊料層淺薄，大多數場僅有50 ～ 60 cm 厚度，不足100 cm，發酵不完全、不充分； 發酵床設計上也存在問題，加上管理粗放等，異位微生物發酵床使用效能受到嚴重影響。

微生物發酵床技術發揮作用的前提，需要合理化設計、科學化運行、精細化管理。這項技術的應用盡管有專業部門的指導和監督，但各養殖場管理人員的責任意識和管理技能良莠不齊，知識層次不同，經常性出現各種各樣的問題，運行不正常。

3.1 墊料發酵濕度控制不準

一般認為，發酵墊料的水分含量為50% ～70%為適宜范圍。李秀金[4]等通過牛糞堆肥研究得出，牛糞堆料含水量為65%時，比含水量50%時獲得更高的堆溫，更有利用殺滅病原菌。因此，發酵床墊料的水分含量控制在65%為最佳。一般手捏墊料成團，放之即散為直覺判斷含水量標準。微生物發酵床配置安裝的吸污泵無流量計控制，無法準確測量抽取的糞污量，一次性抽取糞漿過多，就會造成墊料過濕缺氧，發酵菌群死亡。

3.2 設計上存在缺陷

豬舍設計上沒有考慮豬舍的清洗消毒所產生的污水，經過分流井分開收集，在獨立的貯存池存放。污水與糞尿水一起混合到蓄糞池，增加了污染量和微生物發酵處理難度。

黎平縣生豬養殖場所建發酵床均由廣東溫氏食品集團貴州養豬公司參照廣西壯族自治區桂林地區建設模式，發酵床未設置回流溝、滲出液收集池等配套裝置，液體物質逐步累積成為糞水坑。

3.3 墊料原料使用比例不恰當

異位發酵床要選用透氣性、吸水性好的材料為載體，如谷殼、鋸屑、菌棒渣、椰子殼等，總含量在80%，由兩種或幾種組成，如用鋸末與谷殼組合，最佳配比是1∶2 或1∶1。多數養殖場習慣單獨或大比例用鋸屑作墊料，鋸末占比達80%以上。因鋸屑顆粒細小，遇水易板結，墊料缺氧導致發酵益生菌作用減弱，發酵周期延長，甚至造成死床。

3.4 化學消毒劑對發酵菌活力的影響

自從2018 年非洲豬瘟傳入我國以來，各養殖公司(場) 都花費大量資金投入到消毒環節上，化學消毒藥用量增加到之前一倍以上，這些消毒藥劑伴隨著糞尿進入蓄糞池，噴淋到發酵床上，對生物發酵菌株有殺滅作用。

3.5 不及時補充發酵菌株

在生豬飼養過程中，由于預防和治療疾病的需要，要經常進行消毒滅菌滅病毒和注射抗生素治療各種疾病，消毒藥物的細微顆粒與帶有抗生素藥物成分的豬糞尿一起進入蓄糞池，當吸污泵抽取到含有這類物質的糞漿時，噴灑到發酵床上就會傷害發酵菌株，導致部分菌株死亡，因而要定期補充活發酵菌株。養殖場管理人員始終錯誤地認為，發酵菌株在墊料中自然繁殖增殖，不需要添加新的活菌株，導致活菌株越來越少，最后死床。

3.6 墊料層厚度不夠

發酵床墊料層厚度一般要求150 cm 以上，才可有較好的效果。規模養豬場發酵床墊料厚度多為60 ～80 cm，發酵效果不理想。目前，黎平縣微生物發酵床使用的墊料主要為谷殼和鋸木屑，鋸屑的資源較豐富，但谷殼需要到外省調運才能滿足需要，經常找不到貨源而且價格昂貴，導致微生物發酵床長期沒有增加墊料，墊料厚度不足，發酵效果差。

3.7 外界因素影響

一是環境氣溫的影響，不利于生物菌群繁殖生長。黎平縣所建的異位發酵床，一般使用效果好的時間段是4—10 月，平均室外氣溫都在15 ℃以上，每年11 月至翌年3 月，是使用效果差的時段。二是空氣濕度大。黎平縣晴天時空氣濕度也達到70% ～80%，雨天達90%以上，不利于發酵蒸發水分。

4 微生物發酵床技術應用問題的解決對策

4.1 優化設計

從圈舍建設和發酵床設計角度進行優化，就圈舍而言，已全部實現“雨污分流” “飲污分離”，從源頭上減少了糞污量。然而，每批生豬出欄后的清洗臟水、消毒廢水也一起沖入蓄糞池，每棟豬舍都會有10 ～20 m3廢水產生，不僅增加了污染量，也增加了消毒廢水導致生物發酵菌死亡風險。因此，應用微生物發酵技術處理糞污，還需要在雨污分離的基礎上，每棟豬舍設置 “分流井” 和配置20 ～30 m3廢水收集池，在每批豬出欄后消毒清洗圈舍的廢水單獨收集處理。發酵床設計優化，首先必須在發酵床底部設置回流溝和滲濾液回收池以及爆氣管，回流溝寬20 ～ 25 cm，深20 cm，溝面鋪上漏縫水泥板，板上鋪設過濾網，溝末端連接滲濾液回收池，回收池容積10 ～50 m3，這樣發酵產生的滲濾液或是多余水分可通過回流溝匯集到回收池，始終保持發酵墊料水分在50% ～70%。在發酵床底部鋪設爆氣管道，每天爆氣增氧，確保發酵層的通氣性。

4.2 增加異位發酵床槽體高度和墊料層厚度

發酵槽由原來1.2m 提高到1.8 ～2.0 m，墊料層厚度增加到1.5 ～1.8 m。墊料層厚度與發酵產熱(溫度) 呈正比例關系。當墊料層為50 cm 時，發酵時堆心溫度僅有40 ℃，當墊料層為100 cm 時，堆心溫度60 ～63 ℃，當墊料層為150 cm 時，堆心溫度可達70 ℃以上，產熱充分，可消滅大部分病原微生物，發酵后的物料可直接當作農家肥或有機肥廠加工的原料使用。

4.3 更換翻拋機械

原使用的翻拋機械為耙齒式翻拋機，可翻拋深度最高80 cm，且易出現跳軌、燒電機、斷齒等現象，故障率高，不易維修。更換為液壓升降輪盤式翻拋機，翻拋深度可達2 m，翻拋機翻拋深度可根據墊料厚度調節，使用方便，這種機型將成為黎平縣今后微生物發酵技術處理糞污的首選機型。

4.4 改善墊料的透氣性

葉鼎承、胡玲英等認為，墊料中含氧量保持在5% ～15% 比較合宜，當氧氣含量低于5%時會導致厭氧發酵，而含氧量高于15%則會使堆體溫度降低，降低異位發酵微好氧發酵菌種的活性[5]。因此，發酵墊料床體必須要有一定的孔隙度，發酵材料要有一定的粒度才能形成孔隙。一般發酵墊料宜選用谷殼、鋸屑、刨木花、木皮、細糠等原料制作。試驗證明，最理想的發酵墊料比例為50%鋸末、30%稻殼、20%秸稈[6]。根據觀察，墊料正常發酵要求具有一定比例的粉狀物和一定比例顆粒物，粉狀物粒徑≤1 mm，顆粒物1 ～5 mm，兩者比例1∶(1 ～2) 為宜，方可保證墊料的透氣性，即含氧量。

4.5 因地制宜選擇墊料，節約成本

墊料宜選擇有透氣性吸水性強的原料和來源豐富易得、運輸方便、成本低的材料，黎平縣資源豐富的材料有木材加工廠下腳料、松杉木鋸屑、木皮、油茶殼、廢菌棒、各類農作物秸稈、稻谷殼等，木材加工廠下腳料、木皮、各類農作物秸稈都可加工成墊料使用，要靈活選料，降低成本。

4.6 定時添加發酵菌種

要選擇正規廠家生產的專用菌種，根據養殖場消毒和抗生素使用頻率，適時添加發酵菌種，比如正常運行的發酵床，一周或一旬添加一次菌種，保證發酵床菌種的活力。

5 結論

微生物異位發酵床處理豬糞污是利用人工構建的高效發酵系統，將畜禽糞污收集、異地處理，使畜禽養殖與糞污處理分開進行，以源頭減量、過程控制、末端利用為治理路徑，利用谷殼、木屑等作原料，加入微生物發酵菌劑，混合攪拌，經過智能控制，進行有氧快速發酵分解糞污，形成有機肥加工原料，實現養殖糞污零排放和資源化利用[7]。微生物發酵床處理畜禽糞污技術在黎平縣的推廣應用，極大地緩解了黎平縣養殖場規模化發展與糞污消納土地之間的矛盾，為黎平縣畜禽養殖業的發展立下了汗馬功勞，盡管在推廣應用過程中，出現過各種各樣問題，但只要設計規范合理，管理得當，仍是黎平縣山區養殖場處理和利用畜禽糞污的重要手段，值得繼續推廣。