黎平縣豬場(chǎng)異位微生物發(fā)酵床的應(yīng)用分析

楊秀臺(tái)

(貴州省黎平縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，貴州 黎平 557300)

微生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)是我國(guó)本世紀(jì)初從日本引進(jìn)的一項(xiàng)新興養(yǎng)殖技術(shù)，原理使用豬舍墊料中添加了微生物活菌建造的發(fā)酵床，豬將排泄物直接排放在發(fā)酵床上，利用生豬拱掘習(xí)性，加以人工輔助翻耙，使豬糞、尿和墊料充分混合。通過(guò)有益發(fā)酵微生物菌落的分解，使豬糞、尿得到充分分解和轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)害化。2010 年，黎平縣有養(yǎng)豬利用微生物發(fā)酵床技術(shù)養(yǎng)豬，通過(guò)采用有益微生物和墊料有效組合，實(shí)現(xiàn)對(duì)豬糞便污水的有效利用，減少污染排放，實(shí)現(xiàn)生豬養(yǎng)殖的零排放[1]。沒(méi)有臭氣和污水排放，豬場(chǎng)用水量與豬群疾病減少，飼料報(bào)酬、出欄率增加。2016年，黎平縣引廣東溫氏集團(tuán)貴州養(yǎng)豬公司入駐，開(kāi)始規(guī)?；i養(yǎng)殖，建設(shè)異位發(fā)酵床處理糞污，微生物發(fā)酵床技術(shù)得以在生豬養(yǎng)殖中廣泛應(yīng)用。本文就黎平縣豬場(chǎng)微生物發(fā)酵床技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題進(jìn)行深入探討，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，找出問(wèn)題根源，探尋解決之道，以供生產(chǎn)中參考。

1 養(yǎng)殖場(chǎng)微生物發(fā)酵床技術(shù)應(yīng)用情況

其優(yōu)點(diǎn)是豬在發(fā)酵床中運(yùn)動(dòng)，增加了其運(yùn)動(dòng)量，提高了生長(zhǎng)性能； 每天對(duì)飼養(yǎng)場(chǎng)地清理，減少?gòu)U水產(chǎn)生，降低臭氣產(chǎn)生，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響； 使用后的墊料有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量高，可用于生產(chǎn)有機(jī)肥，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化利用[2]。黎平縣2017 年以來(lái)肉雞養(yǎng)殖主要是應(yīng)用原位微生物發(fā)酵床技術(shù)處理糞污。在養(yǎng)殖過(guò)程中，根據(jù)墊料的濕度和糞污量多少，定時(shí)機(jī)械翻耙，補(bǔ)充菌劑。肉雞出欄后，墊料消毒，歸堆發(fā)酵再利用。規(guī)?；馀?chǎng)也采用微生物發(fā)酵床技術(shù)飼養(yǎng)，減少了污染物排放，節(jié)省了清糞工作量，效果良好。2018 年非洲豬瘟傳播到我國(guó)后，對(duì)生豬飼養(yǎng)產(chǎn)生了極大影響，用原位微生物發(fā)酵床技術(shù)飼養(yǎng)生豬易傳播傳染性疾病，病毒病菌難以徹底清除，養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)大。

1.1 原位微生物發(fā)酵床

異位微生物發(fā)酵床是在原位發(fā)酵床的基礎(chǔ)上，將生豬與發(fā)酵床分離開(kāi)來(lái)，發(fā)酵床易地建設(shè)，生豬不再直接在墊料上活動(dòng)。豬群產(chǎn)生的糞污經(jīng)過(guò)漏糞板掉入糞尿溝，刮糞機(jī)將糞尿帶入蓄糞池中。吸污泵從蓄糞池將糞漿噴灑到發(fā)酵床上，翻拋機(jī)運(yùn)行時(shí)將糞污與墊料拌合，添加發(fā)酵菌種后一起發(fā)酵，從而達(dá)到糞污處理的目的。

黎平縣異位微生物發(fā)酵床技術(shù)規(guī)模化推廣始于2017 年，當(dāng)時(shí)建設(shè)異位微生物發(fā)酵床技術(shù)參考廣西壯族自治區(qū)桂林地區(qū)設(shè)計(jì)樣式，豬舍建設(shè)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(jìn)入蓄糞池。發(fā)酵床選建在蓄糞池附近，棚高3.5 m，檐腳3 m，發(fā)酵槽高1.2 m，寬4.55 m，長(zhǎng)隨地形而定，底部灌注20 cm 厚砼； 翻拋機(jī)使用耙齒式翻耙機(jī)，機(jī)身寬4.5 m，翻拋深度80 cm。每頭豬建0.3 m3發(fā)酵床，0.3 m3蓄糞池。黎平縣第一個(gè)微生物異位發(fā)酵床建設(shè)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(chǎn)糞污的消納處理，解決了豬場(chǎng)無(wú)土地消納糞污的矛盾。

1.2 異位微生物發(fā)酵床

根據(jù)2022 年底統(tǒng)計(jì)，黎平縣共有規(guī)模以上養(yǎng)殖場(chǎng)72 個(gè)，其中養(yǎng)牛場(chǎng)6 個(gè)，養(yǎng)豬場(chǎng)55 個(gè)，家禽場(chǎng)5 個(gè)，養(yǎng)羊場(chǎng)5 個(gè)； 規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)中，采用微生物發(fā)酵技術(shù)處理畜禽糞污的養(yǎng)牛場(chǎng)1個(gè)，養(yǎng)豬場(chǎng)28 個(gè)，養(yǎng)禽場(chǎng)(蛋雞場(chǎng)) 3 個(gè)，建設(shè)微生物發(fā)酵床45 個(gè)，面積1.355 萬(wàn)m2，容積1.67 萬(wàn)m3。

2 微生物發(fā)酵床技術(shù)應(yīng)用效能

2.1 解決了規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污消納等環(huán)境問(wèn)題

正常的發(fā)酵床在夏秋季節(jié)，一般平均每日消納1 m3糞污需要30 ～35 m3發(fā)酵墊料，冬春季節(jié)需要45 ～ 50 m3發(fā)酵墊料。2018—2022年，全縣先后建設(shè)微生物異位發(fā)酵床45 個(gè)，日均處理豬場(chǎng)糞污4 000 m3，解決了黎平縣生豬產(chǎn)業(yè)發(fā)展與土地消納的矛盾，達(dá)到養(yǎng)殖污染“零排放”，養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境和諧共生。

2.2 減少了養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)保設(shè)施投入

以飼養(yǎng)2 000 頭肉豬場(chǎng)為例，建設(shè)一套可處理30t 豬場(chǎng)污水的系統(tǒng)，土建設(shè)施包括厭氧池、好氧池、生化池、生態(tài)濕地等，需要投資40 萬(wàn)元，購(gòu)置污水處理設(shè)備一套，設(shè)備投資25 萬(wàn)元，耗材每年4 萬(wàn)元，總投資近70 萬(wàn)元。建設(shè)能處理2 000 頭肉豬糞污的異位微生物發(fā)酵床，面積500 m2，墊料堆體600 m3，土建費(fèi)10 萬(wàn)元，發(fā)酵棚6 萬(wàn)元，墊料購(gòu)置7 萬(wàn)元，翻耙機(jī)械8 萬(wàn)元，總投資31 萬(wàn)元。微生物發(fā)酵床投資僅相當(dāng)于環(huán)保處理投資的一半，并有后續(xù)收益。

2.3 實(shí)現(xiàn)了糞污資源的循環(huán)利用

墊料使用后可形成直接用于果樹(shù)、農(nóng)作物的生物有機(jī)肥，達(dá)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(fā)酵床技術(shù)應(yīng)用存在問(wèn)題與原因分析

幾年來(lái)，隨著生豬規(guī)模養(yǎng)殖量和微生物發(fā)酵床技術(shù)應(yīng)用數(shù)量的不斷增加，異位發(fā)酵床的管理使用上也出現(xiàn)了不少問(wèn)題，如墊料層淺薄，大多數(shù)場(chǎng)僅有50 ～ 60 cm 厚度，不足100 cm，發(fā)酵不完全、不充分； 發(fā)酵床設(shè)計(jì)上也存在問(wèn)題，加上管理粗放等，異位微生物發(fā)酵床使用效能受到嚴(yán)重影響。

微生物發(fā)酵床技術(shù)發(fā)揮作用的前提，需要合理化設(shè)計(jì)、科學(xué)化運(yùn)行、精細(xì)化管理。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用盡管有專業(yè)部門(mén)的指導(dǎo)和監(jiān)督，但各養(yǎng)殖場(chǎng)管理人員的責(zé)任意識(shí)和管理技能良莠不齊，知識(shí)層次不同，經(jīng)常性出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，運(yùn)行不正常。

3.1 墊料發(fā)酵濕度控制不準(zhǔn)

一般認(rèn)為，發(fā)酵墊料的水分含量為50% ～70%為適宜范圍。李秀金[4]等通過(guò)牛糞堆肥研究得出，牛糞堆料含水量為65%時(shí)，比含水量50%時(shí)獲得更高的堆溫，更有利用殺滅病原菌。因此，發(fā)酵床墊料的水分含量控制在65%為最佳。一般手捏墊料成團(tuán)，放之即散為直覺(jué)判斷含水量標(biāo)準(zhǔn)。微生物發(fā)酵床配置安裝的吸污泵無(wú)流量計(jì)控制，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量抽取的糞污量，一次性抽取糞漿過(guò)多，就會(huì)造成墊料過(guò)濕缺氧，發(fā)酵菌群死亡。

3.2 設(shè)計(jì)上存在缺陷

豬舍設(shè)計(jì)上沒(méi)有考慮豬舍的清洗消毒所產(chǎn)生的污水，經(jīng)過(guò)分流井分開(kāi)收集，在獨(dú)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(fā)酵處理難度。

黎平縣生豬養(yǎng)殖場(chǎng)所建發(fā)酵床均由廣東溫氏食品集團(tuán)貴州養(yǎng)豬公司參照廣西壯族自治區(qū)桂林地區(qū)建設(shè)模式，發(fā)酵床未設(shè)置回流溝、滲出液收集池等配套裝置，液體物質(zhì)逐步累積成為糞水坑。

3.3 墊料原料使用比例不恰當(dāng)

異位發(fā)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(shù)養(yǎng)殖場(chǎng)習(xí)慣單獨(dú)或大比例用鋸屑作墊料，鋸末占比達(dá)80%以上。因鋸屑顆粒細(xì)小，遇水易板結(jié)，墊料缺氧導(dǎo)致發(fā)酵益生菌作用減弱，發(fā)酵周期延長(zhǎng)，甚至造成死床。

3.4 化學(xué)消毒劑對(duì)發(fā)酵菌活力的影響

自從2018 年非洲豬瘟傳入我國(guó)以來(lái)，各養(yǎng)殖公司(場(chǎng)) 都花費(fèi)大量資金投入到消毒環(huán)節(jié)上，化學(xué)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(jìn)入蓄糞池，噴淋到發(fā)酵床上，對(duì)生物發(fā)酵菌株有殺滅作用。

3.5 不及時(shí)補(bǔ)充發(fā)酵菌株

在生豬飼養(yǎng)過(guò)程中，由于預(yù)防和治療疾病的需要，要經(jīng)常進(jìn)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(xì)微顆粒與帶有抗生素藥物成分的豬糞尿一起進(jìn)入蓄糞池，當(dāng)吸污泵抽取到含有這類物質(zhì)的糞漿時(shí)，噴灑到發(fā)酵床上就會(huì)傷害發(fā)酵菌株，導(dǎo)致部分菌株死亡，因而要定期補(bǔ)充活發(fā)酵菌株。養(yǎng)殖場(chǎng)管理人員始終錯(cuò)誤地認(rèn)為，發(fā)酵菌株在墊料中自然繁殖增殖，不需要添加新的活菌株，導(dǎo)致活菌株越來(lái)越少，最后死床。

3.6 墊料層厚度不夠

發(fā)酵床墊料層厚度一般要求150 cm 以上，才可有較好的效果。規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)發(fā)酵床墊料厚度多為60 ～80 cm，發(fā)酵效果不理想。目前，黎平縣微生物發(fā)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(diào)運(yùn)才能滿足需要，經(jīng)常找不到貨源而且價(jià)格昂貴，導(dǎo)致微生物發(fā)酵床長(zhǎng)期沒(méi)有增加墊料，墊料厚度不足，發(fā)酵效果差。

3.7 外界因素影響

一是環(huán)境氣溫的影響，不利于生物菌群繁殖生長(zhǎng)。黎平縣所建的異位發(fā)酵床，一般使用效果好的時(shí)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(shí)段。二是空氣濕度大。黎平縣晴天時(shí)空氣濕度也達(dá)到70% ～80%，雨天達(dá)90%以上，不利于發(fā)酵蒸發(fā)水分。

4 微生物發(fā)酵床技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題的解決對(duì)策

4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

從圈舍建設(shè)和發(fā)酵床設(shè)計(jì)角度進(jìn)行優(yōu)化，就圈舍而言，已全部實(shí)現(xiàn)“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(huì)有10 ～20 m3廢水產(chǎn)生，不僅增加了污染量，也增加了消毒廢水導(dǎo)致生物發(fā)酵菌死亡風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)用微生物發(fā)酵技術(shù)處理糞污，還需要在雨污分離的基礎(chǔ)上，每棟豬舍設(shè)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(dú)收集處理。發(fā)酵床設(shè)計(jì)優(yōu)化，首先必須在發(fā)酵床底部設(shè)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(shè)過(guò)濾網(wǎng)，溝末端連接滲濾液回收池，回收池容積10 ～50 m3，這樣發(fā)酵產(chǎn)生的滲濾液或是多余水分可通過(guò)回流溝匯集到回收池，始終保持發(fā)酵墊料水分在50% ～70%。在發(fā)酵床底部鋪設(shè)爆氣管道，每天爆氣增氧，確保發(fā)酵層的通氣性。

4.2 增加異位發(fā)酵床槽體高度和墊料層厚度

發(fā)酵槽由原來(lái)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(fā)酵產(chǎn)熱(溫度) 呈正比例關(guān)系。當(dāng)墊料層為50 cm 時(shí)，發(fā)酵時(shí)堆心溫度僅有40 ℃，當(dāng)墊料層為100 cm 時(shí)，堆心溫度60 ～63 ℃，當(dāng)墊料層為150 cm 時(shí)，堆心溫度可達(dá)70 ℃以上，產(chǎn)熱充分，可消滅大部分病原微生物，發(fā)酵后的物料可直接當(dāng)作農(nóng)家肥或有機(jī)肥廠加工的原料使用。

4.3 更換翻拋機(jī)械

原使用的翻拋機(jī)械為耙齒式翻拋機(jī)，可翻拋深度最高80 cm，且易出現(xiàn)跳軌、燒電機(jī)、斷齒等現(xiàn)象，故障率高，不易維修。更換為液壓升降輪盤(pán)式翻拋機(jī)，翻拋深度可達(dá)2 m，翻拋機(jī)翻拋深度可根據(jù)墊料厚度調(diào)節(jié)，使用方便，這種機(jī)型將成為黎平縣今后微生物發(fā)酵技術(shù)處理糞污的首選機(jī)型。

4.4 改善墊料的透氣性

葉鼎承、胡玲英等認(rèn)為，墊料中含氧量保持在5% ～15% 比較合宜，當(dāng)氧氣含量低于5%時(shí)會(huì)導(dǎo)致厭氧發(fā)酵，而含氧量高于15%則會(huì)使堆體溫度降低，降低異位發(fā)酵微好氧發(fā)酵菌種的活性[5]。因此，發(fā)酵墊料床體必須要有一定的孔隙度，發(fā)酵材料要有一定的粒度才能形成孔隙。一般發(fā)酵墊料宜選用谷殼、鋸屑、刨木花、木皮、細(xì)糠等原料制作。試驗(yàn)證明，最理想的發(fā)酵墊料比例為50%鋸末、30%稻殼、20%秸稈[6]。根據(jù)觀察，墊料正常發(fā)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(jié)約成本

墊料宜選擇有透氣性吸水性強(qiáng)的原料和來(lái)源豐富易得、運(yùn)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(nóng)作物秸稈、稻谷殼等，木材加工廠下腳料、木皮、各類農(nóng)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(shí)添加發(fā)酵菌種

要選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的專用菌種，根據(jù)養(yǎng)殖場(chǎng)消毒和抗生素使用頻率，適時(shí)添加發(fā)酵菌種，比如正常運(yùn)行的發(fā)酵床，一周或一旬添加一次菌種，保證發(fā)酵床菌種的活力。

5 結(jié)論

微生物異位發(fā)酵床處理豬糞污是利用人工構(gòu)建的高效發(fā)酵系統(tǒng)，將畜禽糞污收集、異地處理，使畜禽養(yǎng)殖與糞污處理分開(kāi)進(jìn)行，以源頭減量、過(guò)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(fā)酵菌劑，混合攪拌，經(jīng)過(guò)智能控制，進(jìn)行有氧快速發(fā)酵分解糞污，形成有機(jī)肥加工原料，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖糞污零排放和資源化利用[7]。微生物發(fā)酵床處理畜禽糞污技術(shù)在黎平縣的推廣應(yīng)用，極大地緩解了黎平縣養(yǎng)殖場(chǎng)規(guī)?；l(fā)展與糞污消納土地之間的矛盾，為黎平縣畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展立下了汗馬功勞，盡管在推廣應(yīng)用過(guò)程中，出現(xiàn)過(guò)各種各樣問(wèn)題，但只要設(shè)計(jì)規(guī)范合理，管理得當(dāng)，仍是黎平縣山區(qū)養(yǎng)殖場(chǎng)處理和利用畜禽糞污的重要手段，值得繼續(xù)推廣。