微生物發(fā)酵床技術(shù)生豬養(yǎng)殖模式的生態(tài)環(huán)境效益研究

摘要：基于微生物發(fā)酵床技術(shù)養(yǎng)殖模式具有基本實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖零排放、無臭味、改善養(yǎng)殖環(huán)境空氣質(zhì)量和有效調(diào)節(jié)改良土壤環(huán)境質(zhì)量等諸多優(yōu)勢，是一種新型生態(tài)環(huán)保養(yǎng)殖技術(shù)，環(huán)境效益顯著。文章通過微生物發(fā)酵床技術(shù)作用機(jī)理分析研究了其環(huán)境保護(hù)價值，并以廣東省平遠(yuǎn)縣生豬養(yǎng)殖業(yè)綜合環(huán)境整治中推廣使用的異位微生物發(fā)酵床為例，闡釋了異位微生物發(fā)酵床建設(shè)與應(yīng)用要求。

關(guān)鍵詞：微生物;發(fā)酵床技術(shù);生豬養(yǎng)殖;環(huán)境效應(yīng)

中圖分類號：X24? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? 文章編號：2095-672X（2019）08-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.047

Study on ecological environment benefit of live pig breeding model with microbial fermentation bed technology

Zou Zhiqiang

（Environmental Protection Bureau of Pingyuan County，Meizhou City，Meizhou Guangdong 514600，China）

Abstract：Based on the microbial fermentation bed technology， the aquaculture model has many advantages，such as zero emissions， no odor，improving the air quality of aquaculture environment and effectively adjusting and improving the soil environment quality. It is a new type of ecological and environmental protection aquaculture technology with remarkable environmental benefits. In this paper， the environmental protection value of microbial fermentation bed was analyzed through the mechanism of microbial fermentation bed technology. Taking the ectopic microbial fermentation bed popularized in the comprehensive environmental renovation of pig breeding industry in Pingyuan County of Guangdong Province as an example， the construction and application requirements of ectopic microbial fermentation bed were explained.

Key words：Microorganism;Fermentation bed technology;Pig breeding;Environmental effects

改革開放以來，社會經(jīng)濟(jì)得到了迅猛發(fā)展，生活水平不斷提高，人們對肉類的需求不斷增長，推動了生豬養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展。然而，由于社會環(huán)境保護(hù)意識的淡薄，生豬養(yǎng)殖業(yè)在發(fā)展壯大的過程中忽視了環(huán)境保護(hù)，尤其是農(nóng)村生豬養(yǎng)殖業(yè)的無序發(fā)展更為突出，導(dǎo)致污水橫流、廢物隨意丟棄和臭氣熏天，嚴(yán)重地影響了幸福鄉(xiāng)村、美麗中國的建設(shè)。隨著進(jìn)入新時代，建設(shè)美麗中國深受社會的廣泛關(guān)注和歡迎，人們環(huán)保意識不斷增強(qiáng)，加之環(huán)境保護(hù)相關(guān)法律法規(guī)的不斷完善，社會對環(huán)境的要求也越來越高，如何為社會提供更加良好的生態(tài)產(chǎn)品成為各級黨委政府的主要課題之一。為此，各級黨委政府開展了一系列卓有成效的環(huán)境保護(hù)綜合整治工作，其中包含了生豬養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境保護(hù)綜合整治，有效推動生豬養(yǎng)殖業(yè)走向規(guī)范化、健康化、生態(tài)化。在生豬養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境保護(hù)綜合整治中，微生物發(fā)酵床技術(shù)由于投入成本低、可操作性強(qiáng)、可資源化利用、綠色環(huán)保等特點(diǎn)而得到大力推廣，廣受歡迎。

1 微生物發(fā)酵床技術(shù)的介紹

微生物發(fā)酵床技術(shù)是基于微生態(tài)技術(shù)而發(fā)展起來的基本實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖零排放、無臭氣的一種新型環(huán)保養(yǎng)殖技術(shù) [1]。該技術(shù)主要是通過配套建設(shè)發(fā)酵床、無害化處理池等設(shè)施，應(yīng)用微生物發(fā)酵技術(shù)來處理豬糞、豬尿、污水、病死豬，發(fā)酵后的墊料完全腐熟成為有機(jī)肥，符合《畜禽糞便還田技術(shù)規(guī)范》（GB/T25246-2010）應(yīng)用要求，從而達(dá)到既解決養(yǎng)殖污染問題又能“變廢為寶”，具有良好的社會效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)酵床功能類似于一張床，是益生菌生長的固體培養(yǎng)基[2]，主要由有益微生物菌群、培養(yǎng)基和有機(jī)墊料載體組成。有機(jī)墊料載體作為有益微生物菌群生長的固體環(huán)境，是微生物發(fā)酵床床體的重要組成部分，關(guān)系到微生物發(fā)酵床技術(shù)應(yīng)用成敗與否，常用墊料載體主要有木屑、鋸末、米糠、谷殼、麥麩、秸稈粉、花生殼等具有質(zhì)地松軟、吸水性強(qiáng)的有機(jī)固體物質(zhì)，能夠就地取材、視資源而定。除此之外，發(fā)酵床還包含一定量的無機(jī)鹽、糖類物質(zhì)、氮源和水。無機(jī)鹽主要是食鹽和微量元素，微量元素如Fe、Zn、Mn等能夠促進(jìn)有益生生物菌新陳代謝，有利于有益微生物菌群繁殖生長;食鹽使?jié)B透壓維持平衡和為細(xì)菌膜電位提供信號傳導(dǎo)功能。糖類物質(zhì)主要是蔗糖、麥芽糖、葡糖糖等，為有益微生物菌群繁殖生長提供能量和碳源。氮源主要是含有一定量的氨基酸、蛋白質(zhì)等的物質(zhì)，能夠?yàn)橛幸嫖⑸锞荷L提供便利條件。

2 微生物發(fā)酵床技術(shù)的作用機(jī)理

微生物發(fā)酵床技術(shù)的作用機(jī)理是將有益微生物菌群噴灑在木屑、谷殼等有機(jī)墊料載體上，以便有益微生物菌群與有機(jī)墊料載體進(jìn)行協(xié)同發(fā)酵作用而使有益微生物菌群活化增殖，然后將豬糞、豬尿等養(yǎng)豬廢棄物送至發(fā)酵床與有機(jī)墊料載體均勻混合，從而通過有益微生物菌群發(fā)酵分解豬糞、豬尿中的有機(jī)物質(zhì)并轉(zhuǎn)化生物菌肥，也即有機(jī)肥，如圖所示。

圖1 微生物發(fā)酵床技術(shù)的作用機(jī)理圖

3 微生物發(fā)酵床技術(shù)的環(huán)境效益

微生物發(fā)酵床技術(shù)通過微生物發(fā)酵分解豬糞、豬尿等養(yǎng)豬廢棄物中的有機(jī)物質(zhì)而基本實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖零排放、無臭氣，為新型生態(tài)環(huán)保養(yǎng)殖技術(shù)。這種技術(shù)徹底扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)生豬養(yǎng)殖模式污水橫流、臭氣熏天的局面，有效促進(jìn)生豬養(yǎng)殖走向生態(tài)化，其環(huán)境效益明顯，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）無養(yǎng)殖廢水排放。微生物發(fā)酵床技術(shù)本身就是一種養(yǎng)殖節(jié)水技術(shù)，是通過有效控制養(yǎng)殖用水量，減少養(yǎng)殖廢水產(chǎn)生，并使全部養(yǎng)殖廢水參與微生物發(fā)酵過程，利用發(fā)酵過程產(chǎn)生的熱量蒸發(fā)水分，從而實(shí)現(xiàn)廢水零排放，不會引起水體營養(yǎng)富化。

（2）無養(yǎng)殖固體廢物排放。微生物發(fā)酵床技術(shù)通過微生物發(fā)酵已將生豬養(yǎng)殖產(chǎn)生的豬糞和無害化處理后病死豬等養(yǎng)殖固體廢棄物轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥后，綜合利用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)殖固體廢物的零排放。

（3）改善養(yǎng)殖環(huán)境空氣質(zhì)量。微生物發(fā)酵床技術(shù)能夠有效的將畜禽排放的氨氮吸收降解為無揮發(fā)性的有機(jī)酸、二氧化碳、水等代謝產(chǎn)物，有效降低養(yǎng)殖環(huán)境中氨氣、硫化氫、甲烷等有害氣體含量，基本實(shí)現(xiàn)無臭味，明顯改善了養(yǎng)殖環(huán)境空氣質(zhì)量。據(jù)高凱翔對發(fā)酵床模式和傳統(tǒng)水泥地養(yǎng)豬有害氣體產(chǎn)氣量的研究比較表明，發(fā)酵床模式NH3、H2S含量明顯低于傳統(tǒng)模式[3];王衛(wèi)平、王誠、武英等在木屑+豬糞發(fā)酵堆肥中加入復(fù)合發(fā)酵菌（含放線菌、酵母菌和芽孢桿菌），研究表明，加入復(fù)合發(fā)酵菌 3‰能有效地抑制 NH3在豬糞堆肥中的揮發(fā)，維持豬舍內(nèi)空氣清新，減少氮素?fù)p失從而改善欄舍空氣質(zhì)量[4]。

（4）減少藥物污染。微生物發(fā)酵床技術(shù)由于有大量有益微生物的存在，有害菌無法在其中繁殖，環(huán)境中病原微生物的數(shù)量會大大降低，腸道病和全身感染性疾病發(fā)病率也會下降，從而減少藥物的使用[5]，不僅節(jié)約藥費(fèi)成本并有利于食品安全，而且有效控制了病原微生物向環(huán)境擴(kuò)散和進(jìn)一步降低了使用藥物引起的環(huán)境污染，有利于生態(tài)環(huán)境凈化。

（5）調(diào)節(jié)改良土壤環(huán)境質(zhì)量。微生物發(fā)酵床技術(shù)通過微生物發(fā)酵使得養(yǎng)殖產(chǎn)生的豬糞、豬尿等養(yǎng)殖廢棄物轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥，綜合利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。使用有機(jī)肥能夠有效調(diào)節(jié)改良土壤，提升土壤質(zhì)量。據(jù)研究表明，有機(jī)肥能夠?yàn)橥寥捞峁┤骛B(yǎng)分、促進(jìn)土壤微生物繁育、提高土壤保水保肥能力、減少土壤養(yǎng)分固定提高養(yǎng)分有效性、加速土壤團(tuán)聚體形成改善土壤理化性質(zhì)等方面的作用。

（6）避免二次污染的產(chǎn)生。微生物發(fā)酵床技術(shù)將豬糞、豬尿等養(yǎng)殖廢棄物與有機(jī)墊料載體發(fā)酵腐熟轉(zhuǎn)化有機(jī)肥，沒有了豬糞、豬尿等惡臭味，避免了以往豬糞、豬尿在運(yùn)輸、使用過程中的惡臭味擴(kuò)散而引起的二次環(huán)境污染。

4 異位微生物發(fā)酵床的建設(shè)與應(yīng)用要求

不同的微生物發(fā)酵床技術(shù)養(yǎng)殖模式，微生物發(fā)酵床的建設(shè)和應(yīng)用要求不盡相同，以廣東省平遠(yuǎn)縣生豬養(yǎng)殖業(yè)綜合環(huán)境整治中推廣使用的異位微生物發(fā)酵床為例，分析其建設(shè)與應(yīng)用要求。

（1）異位微生物發(fā)酵床的建設(shè)。糞尿收集池容積≥0.2m?/頭（存欄），磚墻結(jié)構(gòu)，必須實(shí)現(xiàn)雨污分流和清污分流。異位微生物發(fā)酵床面積≥0.2㎡/頭（存欄），陽光大棚結(jié)構(gòu)，大棚需要有一定的坡度和抗風(fēng)壓能力;尺寸一般內(nèi)徑寬度為4.55m、墻體高度為1.2m、翻耙深度為0.45m， 也可按照翻耙機(jī)的尺寸確定發(fā)酵床的寬度;并配置自動翻耙機(jī)和自動抽糞機(jī)。建設(shè)過程中要注意地下水位，選擇地勢較高處建設(shè)，防止雨水或者地下水進(jìn)入異位微生物發(fā)酵床內(nèi)，使得系統(tǒng)因濕度過大而失效，必要時需做好防滲處理;發(fā)酵床四周設(shè)置排水渠，防止周邊來水對發(fā)酵床的沖擊。

（2）異位微生物發(fā)酵床的應(yīng)用要求。一是有機(jī)墊料的選擇。最適宜的墊料為木屑和谷殼按2：1比例混合后使用，若木屑比較難找，也可木屑50%，稻殼50% 。二是鋪設(shè)墊料厚度。按500頭肉豬需要異位微生物發(fā)酵床面積為100㎡的比例計(jì)算，墊料鋪設(shè)高度約為50cm（墻體高度為120cm），每平方需使用墊料7～8包（普通飼料袋包裝）;鋪好墊料后加菌種之前，需翻耙機(jī)將床內(nèi)的木屑與稻殼混勻。三是菌種活化。按每平方米異位微生物發(fā)酵床墊料使用10g菌種的使用量，將菌種與清水按1：10的比例稀釋后，浸泡3d;將浸泡活化后的菌種，用灑水的噴壺均勻的噴灑至墊料上，開啟翻耙機(jī)翻1-2次后直接添加豬糞，加完豬糞后開啟翻耙機(jī)翻2-3次即可。四是墊料濕度控制。每平方每天最多添加20kg糞水，并用翻耙機(jī)混勻，抓起一團(tuán)墊料握緊后松開手掌，墊料依然可成團(tuán)但無水滴滴下即可。

（3）異位微生物發(fā)酵床的運(yùn)行管理。一是糞尿添加。使用機(jī)械或手工將糞尿盡可能均勻撒入發(fā)酵床，并翻耙均勻;不得將糞尿堆積在酵床的某一區(qū)域，否則將導(dǎo)致區(qū)域死床。二是墊料翻耙。一般情況下每天翻耙一次兩個來回，翻耙深度不低于40cm，使發(fā)酵床獲得足夠的氧氣，保證發(fā)酵效果，如遇墊料溫度較高、水分含量較大的情況則需增加翻耙頻率。三是菌種補(bǔ)充。菌種使用一段時間后，會逐步退化甚至死亡，需要定期補(bǔ)充菌種，維持發(fā)酵床高活性。每月按10g/m2的量補(bǔ)加菌種，直接將菌種用水溶解后噴撒到舍外發(fā)酵床中即可。四是墊料添加。墊料體積有所減少后，可適當(dāng)增加墊料量。

（4）異位微生物發(fā)酵床管理注意事項(xiàng)。一是運(yùn)行初期管理。運(yùn)行初期需增加翻耙次數(shù)，約2-3次/d，每2-3d添加一次糞尿，且每次添加豬糞尿前后都要進(jìn)行翻耙。運(yùn)行穩(wěn)定后，每天早晚各翻耙一次，翻耙的時候，帳幕要敞開。二是雨污、清污分流。豬舍源頭必須做好飲用殘留水清污分流，整個豬舍必須做好雨污分流，雨水通過引流溝流走，防止雨水進(jìn)入發(fā)酵床。三是嚴(yán)格控制豬糞水濃度，防止進(jìn)入發(fā)酵床內(nèi)的濃度過稀，否則可能會因濕度過大而導(dǎo)致死床。四是其他需要注意的。不得將含大量消毒水、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等水質(zhì)加到發(fā)酵床內(nèi);保持發(fā)酵床系統(tǒng)良好的通風(fēng)性;高溫天氣，需要將帳幕敞開通風(fēng);低溫天氣要保溫;雨雪天嚴(yán)禁敞開帳幕。

5 結(jié)語

基于微生物發(fā)酵床技術(shù)養(yǎng)殖模式具有基本實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖零排放、無臭味、改善養(yǎng)殖環(huán)境空氣質(zhì)量和有效調(diào)節(jié)改良土壤環(huán)境質(zhì)量等諸多優(yōu)勢，環(huán)境效益明顯，結(jié)合當(dāng)前美麗中國建設(shè)和鄉(xiāng)村振興發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的大背景，大力推廣微生物發(fā)酵床技術(shù)養(yǎng)殖模式具有廣闊的前景，不僅能夠提高農(nóng)民收入，而且有利于農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)，促使畜牧業(yè)走向“生態(tài)養(yǎng)殖·綠色發(fā)展”之路。

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收稿日期：2019-06-26

作者簡介：鄒志強(qiáng)（1980-），男，漢族，碩士研究生，環(huán)境保護(hù)工程師、工商管理經(jīng)濟(jì)師，研究方向?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)與污染防治。