CN101416610B

CN101416610B - 一种猪舍发酵床及其应用

Info

Publication number: CN101416610B
Application number: CN2008101154834A
Authority: CN
Inventors: 彭生平; 李季; 高小弟; 康文力
Original assignee: 李季
Current assignee: China Agricultural University
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2028-06-24
Also published as: CN101416610A

Abstract

本发明提供了一种猪舍发酵床，包括垫料槽，在垫料槽中铺设由有机物料经发酵处理获得的垫料。将这种发酵床用于养猪，可以快速消化分解粪尿等***物，通过适当的管理和维护，可以实现据猪舍(栏、圈)免冲洗、无异味的目的，不仅大大缓解了养殖场对周围环境及居民的影响，还能显著提高经济效益。

Description

一种猪舍发酵床及其应用

技术领域

本发明涉及畜禽养殖技术，具体地说是一种猪舍发酵床，本发明还涉及其在养猪中的应用。

技术背景

近年来规模化畜禽养殖业的迅速发展已对环境造成严重的污染。2006资料显示全国畜禽粪便年产生总量为24亿吨，已经超过当年工业固体废物的产生量，养殖粪便进入水体流失率高达25-30％，在部分地区，畜禽养殖业正逐渐成为当地水体最大的污染源。国家已把防治畜禽养殖污染作为重大工程纳入“十一五农村小康环保行动计划”，并斥巨资扶持畜禽粪便资源化利用，以改善农村环境。

目前各种养殖粪污处理技术，多简单吸收城市污水或垃圾处理技术及工艺，一次性投资大，成本高，运行复杂，效果不尽人意，迫切需要建立新型的低成本、资源节约与环境友好的养殖粪污处理技术。

发明内容

本发明的目的在于针对常规养猪场粪污产生量大、处理技术缺乏、处理设施成本高以及效果差等问题，提供一种猪舍发酵床。

本发明发酵床包括垫料槽，在垫料槽中装有垫料，所述垫料是由有机物料经发酵处理获得。

上述的垫料具体可通过如下方法制备获得：

1)制备发酵原料，使其碳氮比为40∶1～60∶1，水分含量45～50％，颗粒直径为0.32～1.27cm，pH值6.5～7.5，C/P比为75～150∶1；

2)按重量比1～2‰向发酵物料中添加发酵菌剂，进行堆制发酵。经过7～10天的发酵过程，堆体温度开始下降，表明发酵过程基本完成，垫料即可入垫料槽，构成发酵床。

其中，步骤1)制备发酵原料的方法可以是：以木屑、稻壳、碎秸秆、蘑菇渣或糠醛渣中的一种或多种为主料，添加适当的辅料，使其碳氮比为40∶1～60∶1，水分含量45～50％，pH值6.5～7.5，C/P比为75～150∶1，其中所述辅料选自猪粪、米糠、麦麸、草炭、生石灰、过磷酸钙、磷矿粉、红糖或糖蜜中的一种或多种，其中米糠、麦麸、草炭可用于调节碳氮比，生石灰可用来调节pH，过磷酸钙、磷矿粉可用来调节C/P比，米糠、麦麸、草炭可用来调节通透性。通常情况，主料占发酵物料的70％(重量)以上，辅料则不超过30％。

其中，步骤2)所述的发酵菌剂可采用现有的常规堆肥发酵菌剂，优选含有：酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)5.0×10⁸～1.0×10¹⁰cfu/mL、植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)5.0×10⁸～1.0×10¹⁰cfu/mL、总状毛霉(Mucor racemosus)1.0×10²～5.0×10⁴cfu/mL、米曲霉(Aspergillus oryzae)1.0×10³～5.0×10⁴cfu/mL。(其制备方法可参见CN 1966664A)

垫料制作场可建成发酵车间或者发酵棚。南方地区选用发酵车间式结构，利于通风透气，北方地区选用发酵棚式结构，便于冬季保温。

本发明的发酵床，其还进一步包括位于垫料槽外侧底部兼作渗液出口的通气口，平时作为通气孔，当垫料水分调节不当导致水分过大，或圈舍发生跑冒滴漏等事故时，作为渗水通道。并且猪舍还可以设置一个垫料进出口，位于猪舍的外侧，便于垫料的进出和清理。

上述垫料槽以占猪舍面积65～75％为宜，其深度以低于硬地平台50～80cm为宜。

本发明还提供了一种维护上述发酵床的方法涉及通透性管理、水分调节、垫料补充、疏粪管理、补菌、垫料更新几个环节。具体地说包括：

1)垫料通透性管理

长期保持垫料的通透性，即垫料中的含氧量始终维持在正常水平，是发酵床保持较高粪尿分解能力的关键因素之一，同时也是抑制病源微生物繁殖，减少疾病发生的重要手段。通常方式就是将垫料经常翻动，翻动深度保育猪为15～20cm、育成猪25～35cm，可以结合疏粪或补水将垫料翻匀，另外每隔一段时间(50～60天)要彻底的将垫料翻动一次，并且要将垫料层上下混合均匀；

2)水分调节

由于发酵床中垫料水分的自然挥发，垫料水分含量会逐渐降低，但垫料水分降到一定水平后，微生物的繁殖就会受阻或者停止。定期根据垫料水分状况补充水分，是保持垫料微生物正常繁殖，维持垫料粪尿分解能力的另一关键因素，垫料合适的水分含量通常为38～45％，补水方式可以采用加湿喷雾补水，也可结合补菌时补水；

3)疏粪管理

保育猪2～3天进行一次疏粪管理，中大猪每1～2天进行一次疏粪管理；

4)补菌

补充发酵接种菌剂(同上)做到每周一次，按垫料量的0.3～0.5‰补充，补菌可结合水分调节和疏粪管理进行；

5)垫料补充与更新

垫料体积减少10％后及时补充，补充的新料要与发酵床上的垫料混合均匀，并调节好水分；当垫料C/N小于20后，须将垫料从垫料槽中全部清出，更换成新垫料。

本发明还提供一种应用上述述发酵床养猪的方法，包括：

1)饲养密度

保育猪：0.3～0.7m²/头，育成猪：0.7～1.5m²/头；

2)垫料消毒

当猪转栏时，或者育成猪出栏后，将垫料采取堆积发酵方式进行消毒处理。垫料消毒的方法是在垫料表面撒上新鲜木屑或秸秆粉或米糠，喷上适量发酵菌剂，混合均匀并调节水分至40～50％后归拢堆积起来，堆体温度上升到50℃以上后保持24小时即可，其中所述发酵菌剂与上述的发酵菌剂相同；

3)盛夏管理

盛夏发酵床的管理注意：逐步减少垫料的补水量，让垫料水分逐步控制到38％左右，避免发酵产生高温及高湿；将垫料适当压实，减少垫料中的含氧量；加大补菌量，特别是粪尿集中***区的补菌量；

4)饲喂复合微生物饲料添加剂

按下述比例添加到饲料中：保育猪：1～1.2‰，育成猪：1.2～1.5‰

或稀释400～500倍后供猪饮用，采取每天定时饮用的方式，一天一次；

其中所述微生物饲料添加剂含有：酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)1.0×10⁸～5.0×10⁹cfu/mL、植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)1.0×10⁸～5.0×10¹⁰cfu/mL、干酪乳杆菌干酪亚种(Lactobacillus casei subsp.casei)1.0×10⁸～4.0×10¹⁰cfu/mL。(其制备方法可参见CN 1965674A)

应用本发明的发酵床进行养猪，可以快速消化分解粪尿等***物，通过适当的管理和维护，可以实现据猪舍(栏、圈)免冲洗、无异味的目的，不仅大大缓解了养殖场对周围环境及居民的影响，还能显著提高经济效益。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。

若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

采用发酵床养猪的圈舍除了必备的围栏、食槽、饮水装置、加湿装置、操作通道等外，还新增了垫料槽、垫料、垫料进出口、垫料渗液及通气口等。

1、发酵床的结构：

1)垫料槽将圈栏中65～75％的面积建设(或改造)成低于硬地平台50～80cm的潜槽，即垫料槽，用于存放养猪垫料；

2)垫料将木屑、秸秆粉、米糠、猪粪等有机物进行发酵处理，达到无害化指标后填满垫料槽，作为养猪垫圈材料。垫料高度保育猪40～50cm、育成猪60～80cm；

3)垫料进出口位于猪舍的外侧，便于垫料的进出和清理；

4)垫料渗液及通气口位于垫料槽外侧底部，平时作为通气孔，当垫料水分调节不当导致水分过大，或圈舍发生跑冒滴漏等事故时，作为渗水通道。

2、垫料的制作

以木屑、稻壳、碎秸秆、蘑菇渣或糠醛渣中的一种或多种为主料，添加适当的辅料，使其碳氮比为40∶1～60∶1，水分含量45～50％，pH值6.5～7.5，C/P比为75～150∶1，按重量比添加1～2‰的发酵菌剂，其中所述辅料选自猪粪、米糠、麦麸、草炭、生石灰、过磷酸钙、磷矿粉、红糖或糖蜜中的一种或多种，其中发酵菌剂含有：酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)5.0×10⁸～1.0×10¹⁰cfu/mL、植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)5.0×10⁸～1.0×10¹⁰cfu/mL、总状毛霉(Mucorracemosus)1.0×10²～5.0×10⁴cfu/mL、米曲霉(Aspergillus oryzae)1.0×10³～5.0×10⁴cfu/mL。

在发酵场地经过7-10天的发酵过程，堆体温度开始下降，表明发酵过程基本完成。具体判定标准为：

1、C/N下降到30以下

2、堆体温度下降到40℃以下

3、有效活菌数达到2亿个/克以上

4、粪大肠杆菌数在100个/克以下

5、蛔虫卵死亡率在98％以上

6、水分含量在40％以下

7、pH值在7.2左右

下面是优选的实施方式：

实施例1猪舍发酵床的构成

1、发酵床的结构：

3)垫料进出口位于猪舍的外侧，便于垫料的进出和清理；

2、垫料的制作

原料按重量比：猪粪20％木屑60％秸秆粉20％红糖0.1％发酵菌剂0.1％

其中，发酵菌剂含酿酒酵母1.60×10⁹cfu/mL、植物乳杆菌1.5×10⁹cfu/mL、总状毛霉1.0×10³cfu/mL、米曲霉6.2×10³cfu/mL。

制备方法：

将上述原料混合均匀，调节碳氮比(C/N)为50∶1左右，水分含量为45％左右，颗粒直径(直径以cm计)为0.32～1.27，pH为7，C/P为110∶1。

在发酵场地经过7-10天的发酵过程，堆体温度开始下降，表明发酵过程基本完成。经检测：

1、C/N下降到30以下

2、堆体温度下降到40℃以下

3、有效活菌数达到2亿个/克以上

4、粪大肠杆菌数在100个/克以下

5、蛔虫卵死亡率在98％以上

6、水分含量在40％以下

7、pH值在7.2左右

实施例2发酵床的构成

本例中发酵床的结构以及垫料的制作方法与实例1相同，但采用下述不同的有机物料制作垫料：(请给出不同的原料用来制备发酵)方案1：

木屑 800公斤

猪粪 200公斤

发酵菌剂 1升

红糖 1公斤

方案2：

木屑 500公斤

秸秆粉 300公斤

猪粪 200公斤

发酵菌剂 1升

糖蜜 1公斤

方案3：

木屑 700公斤

秸秆粉 300公斤

发酵菌剂 1升

红糖或糖蜜 1公斤

实施例3北京某养猪场的发酵床养猪

以北京某养猪场为例，该场为年出栏5000头商品猪规模，采用实施例1的发酵床进行养猪，管理方案包括：

1)饲养密度

保育猪：0.3～0.7m²/头，育成猪：0.7～1.5m²/头；

2)垫料消毒

当猪转栏时，或者育成猪出栏后，将垫料进行消毒处理。垫料消毒的方法是在垫料表面撒上新鲜木屑或秸秆粉或米糠，喷上适量发酵菌剂，混合均匀并调节水分至45％左右后归拢堆积起来，堆体温度上升到50℃以上后保持24小时即可，其中所述发酵菌剂与上述的发酵菌剂相同；

3)盛夏管理

4)饲喂复合微生物饲料添加剂

按下述比例(重量)添加到饲料中：保育猪：1～1.2‰，育成猪：1.2～1.5‰。

其中所述微生物饲料添加剂含有：酿酒酵母8.0×10⁸cfu/mL、植物乳杆菌1.0×10⁹cfu/mL、干酪乳杆菌干酪亚种2.1×10⁹cfu/mL。

发酵床的维护方案包括：

1)垫料通透性管理

将垫料经常翻动(1次/2天)，翻动深度保育猪为15～20cm、育成猪25～35cm，结合疏粪或补水将垫料翻匀，另外每隔一段时间(50～60天)彻底的将垫料翻动一次，并且将垫料层上下混合均匀；

2)水分调节

将水分含量维持在38～45％，补水方式采用加湿喷雾补水，或结合补菌时补水；

3)疏粪管理

4)补菌

补充发酵接种菌剂(同上)做到每周一次，按垫料量的0.3～0.5‰补充，补菌结合水分调节和疏粪管理进行；

5)垫料补充与更新

垫料体积减少10％后及时补充，补充的新料与发酵床上的垫料混合均匀，并调节好水分；当垫料C/N小于20后，将垫料从垫料槽中全部清出，更换成新垫料。

实施效果：

按万头计算，经过改造后，一个育肥周期(146天)减少约7500吨的粪尿排放，相当于减少BOD₅260吨、COD_Cr266吨、NH₃-N20吨、TP 17吨和TN 45吨。由此大大缓解了养殖场对周围环境及居民的影响。

从经济效益分析，以1万头猪一个育肥周期计算，节约用药30万元，节约饲料5万元，减少能耗成本2万元，增加有机肥收益9万元，合计直接经济效益46万元。除去垫料和猪舍改造约30万元，并考虑到减少死亡率、提高产品品质等因素，该项环保工程有着十分明显的经济效益。

除此以外，该项目实施后可解决长期困扰我国养殖业的污染治理问题，同时节约了90％以上的圈舍冲洗消毒用水。

实施例4 杭州某养猪场的发酵床养猪

以杭州某猪场为例，该场为年出栏5万头商品猪规模，之前由于粪污排放量大，对周边环境已造成严重影响，采用实施例2方案2制作的发酵床进行养猪，其它管理方案同实施例3。

实施效果：

按万头计算，经过改造后，一个育肥周期(146天)减少约7600吨的粪尿排放，相当于减少BOD₅270吨、COD_Cr276吨、NH₃-N 22吨、TP 18吨和TN 46吨。由此大大缓解了养殖场对周围环境及居民的影响。

从经济效益分析，以1万头猪一个育肥周期计算，节约用药20万元，节约饲料8万元，减少能耗成本2万元，增加有机肥收益20万元，合计直接经济效益50万元。除去垫料和猪舍改造约30万元，并考虑到减少死亡率、提高产品品质等因素，该项环保工程有着十分明显的经济效益。

Claims

1.一种猪舍发酵床，包括垫料槽，其特征在于，在垫料槽中装有垫料，所述垫料是由有机物料经发酵处理获得，所述垫料通过如下方法制备获得：

2)按重量比1～2‰向发酵物料中添加发酵菌剂，进行堆制发酵。

2.如权利要求1所述的发酵床，其特征在于，其中步骤2)所述的发酵菌剂含有：酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)5.0×10⁸～1.0×10¹⁰cfu/mL、植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)5.0×10⁸～1.0×10¹⁰cfu/mL、总状毛霉(Mucor racemosus)1.0×10²～5.0×10⁴cfu/mL、米曲霉(Aspergillus oryzae)1.0×10³～5.0×10⁴cfu/mL。

3.如权利要求1或2所述的发酵床，其特征在于，其中步骤1)制备发酵原料的方法是：以木屑、稻壳、碎秸秆、蘑菇渣或糠醛渣中的一种或多种为主料，添加适当的辅料，使其碳氮比为40∶1～60∶1，水分含量45～50％，pH值6.5～7.5，C/P比为75～150∶1，其中所述辅料选自猪粪、米糠、麦麸、草炭、生石灰、过磷酸钙、磷矿粉、红糖或糖蜜中的一种或多种。

4.如权利要求1或2所述的发酵床，其还包括位于垫料槽外侧底部兼作渗液出口的通气口。

5.如权利要求1或2所述的发酵床，其特征在于，垫料槽占猪舍面积65～75％，其低于硬地平台50～80cm。

6.权利要求1～5任一项所述的发酵床在养猪中的应用。

7.权利要求1～5任一项所述的发酵床的维护方法，其特征在于：

1)垫料通透性管理

结合疏粪或补水将垫料翻匀，翻动深度保育猪为15～20cm、育成猪25～35cm；每隔50～60天彻底的将垫料翻动一次，并且要将垫料层上下混合均匀；

2)水分调节

调节垫料水分，使其水分含量维持在38～45％；

3)疏粪管理

4)补菌

每周一次按垫料量的0.3～0.5‰补充发酵菌剂，所述发酵菌剂含有：酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)5.0×10⁸～1.0×10¹⁰cfu/mL、植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)5.0×10⁸～1.0×10¹⁰cfu/mL、总状毛霉(Mucor racemosus)1.0×10²～5.0×10⁴cfu/mL、米曲霉(Aspergillus oryzae)1.0×10³～5.0×10⁴cfu/mL；

5)垫料补充与更新

垫料体积减少10％后及时补充，补充的新料要与发酵床上的垫料混合均匀，并调节好水分；当垫料碳氮比小于20后，须将垫料从垫料槽中全部清出，更换成新垫料。

8.一种应用权利要求1～5任一项所述发酵床养猪的方法，其特征在于：

1)饲养密度

保育猪：0.3～0.7m²/头，育成猪：0.7～1.5m²/头；

2)垫料消毒

当猪转栏时，或者育成猪出栏后，将垫料采用堆积发酵的方法进行消毒处理；

3)盛夏管理

盛夏来临之际，逐步减少垫料的补水量，让垫料水分逐步控制到35～38％，日常养护时不深翻垫料，疏粪管理时仅将表层垫料与粪尿混合均匀；同时要辅助负压通风或湿帘或喷雾方式降温；

4)饲喂复合微生物饲料添加剂

按下述重量比例添加到饲料中：保育猪：1～1.2‰，育成猪：1.2～1.5‰

其中所述复合微生物饲料添加剂含有：酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)1.0×10⁸～5.0×10⁹cfu/mL、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)1.0×10⁸～5.0×10¹⁰cfu/mL、干酪乳杆菌干酪亚种(Lactobacillus casei subsp.casei)1.0×10⁸～4.0×10¹⁰cfu/mL。

9.如权利要求8所述的养猪的方法，其特征在于，垫料消毒的方法是在垫料表面撒上新鲜木屑或秸秆粉或米糠，喷上适量发酵菌剂，混合均匀并调节水分至40～50％后归拢堆积起来，堆体温度上升到50℃以上后保持24小时即可，其中所述发酵菌剂含有：酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)5.0×10⁸～1.0×10¹⁰cfu/mL、植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)5.0×10⁸～1.0×10¹⁰cfu/mL、总状毛霉(Mucor racemosus)1.0×10²～5.0×10⁴cfu/mL、米曲霉(Aspergillus oryzae)1.0×10³～5.0×10⁴cfu/mL。