发酵床零排放生态养猪
第一部分 相关背景
畜牧业在整个农业链中承前而启后，是大农业的主要角色，是农民增收的重要途径。畜牧业的发展水平是一个国家或地区农业发展水平的重要标志，所以畜牧业的发展受到世界各国的普遍重视。
但随着畜牧业生产规模的日益扩大，随之产生的大量畜禽排泄物的处理已成为一个亟待解决的新问题。这些排泄物中水分含量高，体积大，处理费用高，有些养殖业主往往把污水不经处理就直接放入河流、湖泊，导致河水污染以及富营养化，破坏了自然生态环境；而把粪便等固形废弃物随意堆放，这样不仅要占用大量土地，而且在堆放中还会产生大量的恶臭物质和硝酸盐而污染大气和地下水，雨天则因污水四溢常引起附近居民的极大不满。还有些养殖业主不加任何处理就直接将这些排泄物卖给附近的农民作为有机肥在农田施用，这样常会引起人、畜疾病及病虫害等的发生和传播。http://www.zhuso.com.cn
专家预计，到 2010 年，我国每年畜禽粪便产生量将达到 45 亿吨，如果不进行有效的处理，必将进一步导致环境恶化，进而威胁农产品安全。
为遏制近年来规模化畜禽养殖行业的迅速发展对环境造成的严重污染，我国政府采取了积极的应对措施。
为控制畜禽养殖业产生的废水、废渣和恶臭对环境的污染，促进养殖业生产工艺和技术进步，维护生态平衡，贯彻落实《环境保护法》、《水污染防治法》和《大气污染防治法》，国家环境保护总局先后发布了《畜禽养殖业污染防治管理办法》、《畜禽养殖业污染物排放标准》、《畜禽养殖业污染防治技术规范》等一系列政策法规。国家提出了“按照高产优质高效生态安全的要求，积极发展特色农业、绿色食品和生态农业”的农业结构优化目标，并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”，斥巨资扶持畜禽粪便资源化利用，以改善农村环境和大力发展生态养殖。
我国是世界第一畜禽养殖大国。单就养猪来说，目前全国生猪存栏 4.6 亿头，出栏 5.7 亿头，猪肉产量达 4100 万吨，占全国肉类总产量的 65% ，占全世界猪肉总产量的 44% 。养猪业在我国国民经济和人民生活中起着极其重要的作用。但是至今广大农村仍然延续几千年来的传统圈养方式，条件差，管理粗放，生产性能差，产品质量低，以至最终达不到预期的经济效益。
目前大多数养猪圈舍都采用水泥地面，造成粪尿存积，恶臭散发，猪舍环境恶化、周围空气和水源环境受到污染。牲畜粪尿处理成为长期困扰养猪企业的一大难题，现有的许多养殖粪污处理技术，效果不尽人意，而且巨额的处理投资，也使很多养殖企业难以承受。
日本早在 20 世纪 60 年代就提出“畜产公害”问题，在生态养殖领域进行了诸多探索，积累了很多经验，值得我们借鉴。 徐会连 博士在日留学和工作多年，在生态农业和微生物技术应用于农业生产方面取得了一系列独到的研究成果，对日本国内推行的 “发酵床零排放生态养猪技术”颇有研究，并在发酵素菌种筛选和配伍等一些关键技术环节方面有所创新和突破。为推动我国生态农业发展，徐会连博士指导国内部分养猪企业在这方面也进行了一些有益的探索和尝试，皆取得了可喜的成果。基于国内养猪生产实际的养殖模式基本成熟，正在逐步加以推广。
第二部分 技术成果简介
1 、技术简介
发酵床零排放生态养猪技术用锯末、秸秆、稻壳、米糠、树叶等农林业生产下脚料配以专门的微生态制剂——益生菌来垫圈养猪，猪在垫料上生活，垫料里的特殊有益微生物能够迅速降解猪的粪尿排泄物。这样，不需要冲洗猪舍，从而没有任何废弃物排出猪场，猪出栏后，垫料清出圈舍就是优质有机肥。从而创造出一种零排放、无污染的生态养猪模式。
该技术应用于养猪生产，其主要技术路线如下： 

 
2 、创新点
该技术应用于养猪生产，将猪只排泄物的无污染处理与养殖过程有机结合在一起，从源头上实现了养殖污染的减量化，无害化，资源化，不仅改善了养殖环境，增进了猪只健康和畜产品安全，而且不需要额外占用土地来处理猪只排泄物，消除了二次污染，提高了养殖收益。http://www.zhuso.com.cn
徐会连 博士在关键技术环节的创新点：
（ 1 ）在垫料中所使用的微生物发酵素的有效菌种选择与配伍方面，取得了一系列突破，拥有了 “发酵素”生产的核心技术——高效益生菌株和其发酵工艺。
（ 2 ）除了在垫料中使用微生态制剂，在猪的饲料中也添加微生态制剂，提高饲料转化率，增强猪的免疫力。
3 、技术体系
徐会连博士的“发酵床零排放生态养猪技术”是一个完整的技术体系，包括：
（ 1 ）生态养猪场的设计规划
（ 2 ）与该生态养猪模式相适应的生产工艺
（ 3 ）垫料中使用的“发酵素”的生产技术
（ 4 ）饲料中微生态添加剂的生产技术
基于此技术体系可以开发的产品和服务包括：
（ 1 ）“发酵床零排放生态养猪技术”应用于现代养猪生产的咨询服务项目；
（ 2 ）垫料中使用的“发酵素”产品的生产和销售；
（ 3 ）饲料中微生态添加剂产品的生产和销售。
日本自上世纪七、八十年代起就已经在推广该生态养猪模式，我国福建莆田、厦门等地的数家猪场也已经在 2005 年从日本引入该养殖模式进行本土化试验，都取得了成功。（但福建的几家猪场目前仅是采用此模式养猪，并不掌握核心技术，垫料中所用的微生态发酵素都要从日本进口，价格昂贵。）
该技术已经过大量生产实践的检验。徐会连博士的技术成果是在此基础上的创新，微生态制剂更加有效，垫料和生产管理更加简单。
 
 
 
第三部分 发酵床养猪
1 、猪舍的建设
发酵床养猪的猪舍可以在原建猪舍的基础上稍加改造，也可以用温室大棚。一般要求猪舍东西走向、坐北朝南，充分采光，通风良好。 
 

图 -1 　日本的一种发酵床猪舍 ( 塑料大棚型 ) 
 

图 -4 　国内河北某猪场的双列式发酵床猪舍 ( 外观 ) 

 
图 -5 　国内河北某猪场的双列式发酵床猪舍 ( 内部 )
2 、发酵床类型
发酵床分地下式发酵床和地上式发酵床两种。南方地下水位较高，一般采用地上式发酵床，地上式发酵床在地面上砌成，要求有一定深度，再填入已经制成的有机垫料。北方地下水位较低，一般采用地下式发酵床，地下式发酵床要求向地面以下深挖 90-100 厘米，填满制成的有机垫料。
 
3 、垫料制作
发酵床主要由有机垫料组成，垫料主要成分是稻壳，锯末，树皮木屑碎片，豆腐渣，酒糟，粉碎桔杆，干生牛粪等，占 90% ，其他 10% 是土和少量的粗盐。猪舍填垫总厚度约 90 厘米。条件好的可先铺 30-40 厘米深的木段，竹片，然后铺上锯屑，秸秆和稻壳等。秸杆可放在下面，然后再铺上锯末。土的用量为总材料的 10% 左右，要求是没有用过化肥农药的干净泥土；盐用量为总材料的 0.3% ；益生菌菌液每平方米用 2-10 公斤。
将菌液、稻壳、锯末等按一定比例混合，使总含水量达到 60% ( 注意：干材料也已经含水超过 10%) ，保证有益菌大量繁殖。用手紧握材料，手指缝隙湿润，但不至于滴水。加入少量酒糟、稻壳焦炭等发酵也很理想。
材料准备好后，在猪进圈之前要预先发酵，使材料的温度达 50 度，以杀死病原菌。而 50 度的高温不会伤害而且有利于乳酸菌，酵母菌，光合作用细菌等益生菌的繁殖。猪进圈前要把床面材料搅翻以便使其散热。材料不同，发酵温度不一样。 http://www.zhuso.com.cn
 
4 、育肥猪的导入和发酵床管理
一般肥育猪导入时体重为 20kg 以上，导入后不需特殊管理。同一猪舍内的猪尽量体重接近，这样可以保证集中出栏，效率高。
发酵床养猪总体来讲与常规养猪的日常管理相似，但发酵床有其独特的地方，因此平时的管理也有不同的地方：
（ 1 ）猪的饲养密度：根据发酵床的情况和季节，饲养密度不同。一般以每头猪占地 1.2-1.5 ㎡为宜，小猪可适当增加饲养密度。如果管理细致，更高的密度也能维持发酵床的良好状态。考虑到节约床材和省力、夏季饲养密度可为 1.2 ㎡ 1 头、冬季 1.5 ㎡ 1 头为适。
（ 2 ）发酵床面的干湿：发酵床面不能过于干燥，一定的湿度有利于微生物繁殖，如果过于干燥还可能会导致猪发生呼吸系统疾病，可定期在床面喷洒益生菌扩大液。床面湿度必须控制在 60% 左右，水分过多应打开通风口调节湿度，过湿部分及时清除。
（ 3 ）驱虫：导入前一定要用相应的药物驱除寄生虫，防止将寄生虫带入发酵床，以免猪在啃食菌丝时将虫卵再次带入体内而发病。
（ 4 ）密切注意益生菌的活性：必要时要再加入益生菌液调节益生菌的活性，以保证发酵能正常进行。猪舍要定期喷洒益生菌液。
（ 5 ）控制饲喂量：为利于猪拱翻地面，猪的饲料喂量应控制在正常量的 80% 。猪一般在固定的地方排粪、撒尿，当粪尿成堆时挖坑埋上即可。
（ 6 ）禁止化学药物：猪舍内禁止使用化学药品和抗生素类药物，防止杀灭和抑制益生菌，使得益生菌的活性降低。
（ 7 ）通风换气。圈舍内湿气大，必须注意通风换气。 
 
 
图 -7 　发酵床圈舍内的肥育猪　 
 
 
图 -8 　猪在发酵床上一起游戏快乐生活　 
 
 
图 -9 　发酵床上的垫料闻不到臭味
 
第四部分 效益分析
一、经济效益
对使用“发酵床零排放生态养猪技术”进行养猪生产的企业而言，其经济效益体现在：
1 、降低基建成本，提高土地利用率。省去了传统养猪模式中不可或缺的粪污处理系统（如沼气池等）投资，提高了土地的利用效率。
2 、降低运营成本。
（ 1 ）节省人工。无须每天冲洗圈舍。
（ 2 ）节约用水。因无须冲洗圈舍，可节约用水 90% 以上。
（ 3 ）节省饲料。
猪的粪便在发酵床上一般只需三天就会被微生物分解，粪便给微生物提供了丰富营养，促使有益菌不断繁殖，形成菌体蛋白，猪吃了这些菌体蛋白不但补充了营养，还能提高免疫力。另外，由于猪的饲料和饮水中也加配套添加微生态制剂，在胃肠道内存在大量有益菌，这些有益菌中的一些纤维素酶、半纤维素酶类能够分解秸秆中纤维素、半纤维素等，采用这种方法养殖，可以增加粗饲料的比例，减少精料用量，从而降低饲养成本。加之猪生活环境舒适，生长速度快，一般可提前 10 天出栏。
根据生产实践，节省饲料在一般都在 10% 以上。
（ 4 ）降低药费成本。猪生活在发酵床上，更健康，不易生病，减少医药成本。
（ 5 ）节省能源。发酵床养猪冬暖夏凉。不用采用地暖、空调等设备，大大节约了能源。冬天发酵产生的热量可以让地表温度达到 20 度左右，解决了圈舍保温问题；夏天，只是通过简单的圈舍通风和遮荫，就解决了圈舍炎热的问题。
3 、垫料和猪的粪尿混合发酵后，直接变成优质的有机肥。
4 、提高了猪肉品质，更有市场竞争优势。目前用该方式养猪的企业，生猪收购价格比普通方式每公斤高出 0.4-1 元，而在消费市场上，猪肝的价格是普通养殖方式的数倍。 http://www.zhuso.com.cn
二、社会效益
1 、保护环境。圈舍无臭味，零排放，从源头上解决了污染问题。
为遏制近年来规模化畜禽养殖行业的迅速发展对环境造成的严重污染，国家出台了一系列的政策法规，各生产企业都在积极应对。
目前各规模化养殖场大多采用达标排放、种养平衡、沼气生态等生态养殖模式。但在实际运用中发现，这些模式要么运行费用高，经济效益低，要么需要配套大面积的场所。
目前应用较多的畜禽粪污的处理技术主要有以下几种：
（ 1 ）沼气发酵。其工艺主要是厌氧发酵，产生的甲烷可用作燃料和发电。沼液可用于农田灌溉，沼渣可做肥料。但多数沼气工程都或多或少存在以下缺陷：投资大，建造技术难度高，运行效益低，固体发酵原料进、出料非常难，使用寿命短，产业化程度低，沼液、沼渣无法消纳或转运，成为二次污染源。
（ 2 ）固液分离，堆腐晾晒。是固液分离机与传统堆肥相结合的一种方式。但目前固液分离机返修率高，分离干物率低。传统堆肥露天堆放，没有防渗措施，日晒雨淋，氮素易挥发和淋洗，不仅肥效降低，而且由于粪便中的液体渗入地下，也对环境造成污染。该方法不能解决有机废水的无害化处理问题。
（ 3 ）机械搅拌，高温堆肥。建有固定的通风发酵池，定期用机械搅拌，充氧发酵，形成有机肥。该法避免了氨的流失，但肥料水分含量较高，一般在 30 ％～ 40 ％；堆放时间较长，需 20 — 30 天；占地面积大。该方法也无法解决粪水无害化处理问题。
（ 4 ）塔式发酵。通过接种快速发酵菌剂，将粪便引入多层发酵塔，充氧、自动翻动发酵，生产活性有机肥。该方法发酵时间短，仅 5 天，占地面积小。但也无法解决粪水无害化处理问题，同时由于塔体为金属结构，使用寿命短。
综上所述，常规的生态养殖模式，除了圈舍外，还需要另外占用土地消纳污染物。目前应用较多的沼气发酵、固液分离、机械搅拌堆肥三种技术中，均存在着有机废水的无害化处理问题，这些方法并没有从根本上消除畜禽废弃物对环境的污染。
究其原因，主要是没有从源头做起，被动治理。而“发酵床零排放生态养猪技术”紧紧围绕减量化、无害化、资源化原则，从源头上治理并资源化，达到零排放，是一种较为理想的模式。
2 、节约资源。前面已经分析过，可以减少土地使用，节约人工、节约水，节约能源，节省饲料；还可以利用各地的锯末、稻壳、秸杆等农林生产下脚料，实现资源的循环利用。
3 、动物福利与消费者福利。 http://www.zhuso.com.cn
相对于目前大多数在水泥地上养猪的模式，猪在垫料上生活，更舒适，而且可以翻拱，更符合猪的天性。垫料中和饲料中微生态制剂的使用，抑制了环境中和消化道中的有害微生物，提高了猪的免疫力，减少抗生素使用量。
猪肉的品质大大提高，为消费者提供了更健康的食物。