以农业废弃物作垫料的生物发酵床资源化技术
来源:   日期: 2015-8-25

 本技术是利用农业废弃物作垫料的生物发酵床零排放养殖技术,针对养殖类型及养殖方式,筛选供应量充足、成本低廉的生物发酵床垫料材料,研究垫料预处理、配比及预处理等技术;开展生物发酵床污染物零排放养殖技术工程示范研究,最终形成生物发酵床污染控制技术体系。
一、 生物发酵床垫料研究
  (一)生物发酵床垫料来源分析
  垫料一般选择:秸秆、树叶杂草、稻谷壳粉、锯末屑、粪便,发酵床菌种之一粪便秸秆发酵剂等,有条件加入少量的米糠、酒糟等糟渣饲料发酵效果更好。
垫料中的秸秆、树叶杂草、稻谷壳粉主要起蓬松透气作用,使得垫料中有充足的氧气,锯末屑、粪便、米糠、酒糟等糟渣饲料则是起垫料的保水性及微生物营养源的作用。
  (二)生物发酵床垫料配比分析
锯末屑50%,稻谷壳粉40%(若无,可用锯末屑全部代替),粪便10%,发酵床菌种粪便秸秆发酵剂0.2%,水60-70%。如添加5-10%米糠、酒糟等糟渣饲料发酵效果更好,可代替等量稻谷壳粉。本研究采用菌糠粉碎干燥后用作生物发酵床垫料。
  (三)生物发酵床垫料厚度分析
  参与发酵的微生物通常在30℃以上的环境温度下增殖旺盛。所以垫料床的厚度是决定温度的重要因素,一般要求发酵床垫料厚度为60~80cm,不得低于60cm。如果垫料太薄则发酵产生的热量迅速散失,发酵垫料难以达到适宜温度,从而使发酵微生物增殖受限,甚至导致不发酵。垫料太厚,则可能导致内部升温太快,垫料深翻工作量大,不利于垫料管理。
  二、 生物发酵床技术应用范围及使用要求
(一)生物发酵床的地域要求
  发酵床的使用并不受地域上的限制,全国各地都可以使用。不同地区的发酵床垫料厚度有一定的不同。一般情况下北方比南方气温低,所以北方的发酵床稍厚一些。一般来说,北方发酵床厚度80-90cm,南方发酵床厚度在60-80cm之间。根据当地的气候适当调整厚度,要根据季节的变化和当地的气温做适当的调整,但是一般不要低于30cm。一般情况下北方发酵床厚度40-60cm, 南方30-50cm。
(二)生物发酵床的温湿度要求
  温度:发酵床的温度控制很重要,发酵床发酵一般是在内部的,内部可以达到50到60度左右,表层温度并不是很高,冬季注意牲畜舍的保温,夏季注意牲畜舍的防暑降温。
湿度:发酵床垫料的水分是影响微生物繁殖的又一重要因素,水分过高,发酵床内部发热过快,垫料潮湿,垫料分解过快,影响发酵床的使用年限,不利于牲畜群的生长,水分过低,牲畜奔跑起来容易扬起尘土,牲畜容易感染呼吸道疾病,所以水分控制在50%左右最合适,即手握一把垫料感觉是湿的,用力握,握不出水来。
(三)生物发酵床的垫料要求
  垫料选择:秸秆、树叶杂草、稻谷壳粉、锯末屑、粪便,发酵床菌种之一粪便秸秆发酵剂等,有条件加入少量的米糠、酒糟等糟渣饲料发酵效果更好。
垫料中的秸秆、树叶杂草、稻谷壳粉主要起蓬松透气作用,使得垫料中有充足的氧气,锯末屑、粪便、米糠、酒糟等糟渣饲料则是起垫料的保水性及微生物营养源的作用。
注意事项:1.秸秆、树叶杂草需事先切成5~8cm长小段;2.锯末经防腐剂处理过的不得使用,如三合板等高密板材锯下的锯末。
  垫料配比及用量:锯末屑50%,稻谷壳粉40%(若无,可用锯末屑全部代替),粪便10%,发酵床菌种粪便秸秆发酵剂0.2%,水60-70%。如添加5-10%米糠、酒糟等糟渣饲料发酵效果更好,可代替等量稻谷壳粉。
  垫料床厚度:参与发酵的微生物通常在30℃以上的环境温度下增殖旺盛。所以垫料床的厚度是决定温度的重要因素,一般要求发酵床垫料厚度为60~80cm,不得低于60cm。如果垫料太薄则发酵产生的热量迅速散失,发酵垫料难以达到适宜温度,从而使发酵微生物增殖受限,甚至导致不发酵。垫料太厚,则可能导致内部升温太快,垫料深翻工作量大,不利于垫料管理。
(四)生物发酵床的菌种要求
  生态养殖垫料发酵分解粪尿的过程是微生物作用的结果,所以,发酵菌种活力的高低决定了粪便分解和垫料发酵的效率,是生态养殖法垫料制作的首要关键因素。发酵条件:(发酵床专用菌活性高而且环境适应能力强、通透性、营养物、湿度、酸碱度等)最优处者先发酵而且快发酵,发酵条件劣者后发酵而且慢发酵。
(五)生物发酵床的通风要求
  每个牲畜栏都要开窗,一般来说,要相对而开,便于空气流通,夏季打开,冬天太冷需要用东西盖起来。一般情况下,还是需要定期打开,良好的通风使得发酵床内的水分蒸发,圈底则保持疏松柔软状态。经常检查牲畜舍垫料湿度,一年四季保证空气流通,促进水分的蒸发,应经常测量水分,中心发酵层含水量一般控制在65%左右,水分过多时可打开通风口,利用空气流动调节湿度。
(六)生物发酵床设计要求
  一般要求牲畜舍呈东西走向,座北朝南,这样的圈舍采光好,利于发酵;而且南北可以敞开,适合通风良好,不臭也没蚊蝇。牲畜舍一般宽4~6米,长8~20米,立柱高1.8~2米,顶高3米左右。屋顶要做好保温隔热设计,以利冬季保温及夏季隔热,房顶设有可自由开闭的窗子,阳光可照射整个牲畜床面积三分之一,南北墙可设大窗或使用卷帘,并且从太阳升起至太阳落下,可照射整个牲畜床的每个角落,这样可使牲畜舍内部的微生物可适宜地生长繁殖。
(七)生物发酵床技术的其他要求
  饲养密度:根据发酵床的情况和季节,饲养密度不同。一般以每头牲畜占地1.2~1.5m2为宜,小牲畜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,冬季饲养密度可为1.2 m2/头、夏季1.5 m2/头为宜。
  定时翻动垫料:每周需翻动垫料2~3次,约30cm深。牲畜排粪尿集中的地方需将牲畜粪分散,翻入垫料下层。(盛夏发酵过旺,产热过多,为控制发酵速度,尽量少去翻动垫料)。
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牲畜发生呼吸系统疾病,应随时调节垫料含水量,垫料水分最好控制在40%~45%,床面湿度必须控制在40%左右,夏季可提高湿度控制发酵。过干可喷水或发酵床菌剂稀释液(稀释10倍);水分过多应打开通风口调节湿度,过湿部分及时清除或添加干料以降低湿度。
密切注意益生菌的活性:必要时要再加入发酵床菌剂稀释液来调节发菌的活性,以保证发酵能正常进行。牲畜舍要定期喷洒发酵床菌剂稀释液。
  控制饲喂量:为利于牲畜拱翻地面,牲畜的饲料喂量应控制在正常量的80%。牲畜一般在固定的地方排粪、撒尿,当粪尿成堆时分撒在床面即可。
  禁止直接使用化学药物:牲畜舍内禁止直接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。
  通风换气:圈舍内湿气大,同时由于发酵床菌群繁殖,二氧化碳浓度相对增加,因此,必须注意通风换气。
三、生物发酵床养殖技术分析
  采用生物发酵床养殖技术后,由于有机垫料中含有相当活性的有益微生物,这些微生物能够迅速有效的降解、消化牲畜的粪尿排泄物,不需要每天打扫牲畜栏、冲洗牲畜舍,在整个饲养过程中没有任何废弃物排放,真正实现了污染物 “零排放”要求,彻底改变了以往养殖中的 “粪便满地、污水横流、苍蝇铺面、臭气熏天”的现象,人畜恶劣的生产生活环境得以彻底改善。同时,有机垫料制作时需要使用大量的作物秸秆,这为习惯于将秸秆废弃或焚烧的农村地区,提供了一条有效改善生态环境的好途径。
  由于有机垫料中繁殖有大量的微生物,而牲畜又具有拱翻习性,牲畜在拱翻有机垫料的同时,有效补充了部分饲料中营养成分不足的问题,可以节约大量饲料。垫料使用后可形成直接用于果树、农作物的生物有机肥,达到资源循环利用,变废为宝的效果。本研究生产的有机肥料达到了NY525-2012对于有机肥料的标准,目前示范企业已经开始生产有机肥。
四、技术应用前景
  生物发酵床环保养殖技术是一种全新的养殖理念,与之相适应的养殖技术与传统的现代养殖技术相比有很大区别,是微生物工程技术在生态农业领域特别是养殖业中的典型应用。生物发酵床养殖技术是一项较新的技术,在使用过程中存在不成熟的地方,但是对我省广大畜牧技术员进行专门培训后,可以解决生物发酵床技术在使用中出现的问题。该项技术值得推广,要向标准化、规范化、专业化发展,进行产业结构整合,针对不同规模推荐不同发酵床技术。同时,建议采用生物发酵床养殖模式的规模化养殖场加大技术人员的培训,加强饲养管理,使生物发酵床技术得到广泛应用。
五、发明专利介绍:一种生物发酵床垫料及其应用
  本发明专利(公开号:CN103461149A)的目的是提供一种菌糠粉碎干燥后做垫料的生物发酵床养牛方法,解决现有技术中存在的需要微生物发酵菌剂及成本较高等问题。本发明所采用的技术方案是将菌糠粉碎干燥后用做垫料的生物发酵床养牛方法。本发明的有益效果是垫料来源广泛,成本低廉,且不需要添加微生物菌剂,管理方便,无需高技术人员操作,因此可以广泛应用推广。发酵床养殖技术大大减轻了养殖带来的环境污染 ,由于有机垫料里含有相当活性的土壤微生物,能够迅速有效地降解、消化畜禽的排泄物,不再需要对畜禽粪尿采用清扫冲污,达到养殖零排放的目的。本发明方法完整的步骤:
(一)牛舍选址与建设:选址、规划和建设要符合动物防疫要求,地势平坦、通风向阳,交通便利,有充足饮水和电力供应;饲养场设消毒设施,棚舍间距不低于6米,利于通风和防疫,棚舍留上通风口,并做防风加固;棚舍垫料区不得浸水;根据棚宽大小设单列或双列饮水网架,两边运动场为垫料区,饮水网架要高出垫料区,垫料区不需硬化;
(二)垫料制作:尽量使用菌糠垫料,这易于获得,而且无需微生物菌剂。应注意菌糠干燥粉碎,但不宜太细。选择无霉、无虫、洁白的废菌糠打碎,垫料基础厚度20cm,以后随需要逐步添加;
(三)菌糠用量:面积100m3、垫料厚度不低于20cm的标准圈,菌糠总用量约10-15m3。太薄导致不发酵,太厚则可能导致内部升温太高太快。尽量用干燥晒干后的菌糠撒入牛舍床体;
(四)垫料时间:按照发酵周期结束后自动重新使用垫料为原则,各发酵周期均在发酵初期添加垫料。
(五)垫料使用和维护:垫料通过发酵实现对排泄物的降解和转化,要加强通风,每3-5天对垫料表层的牛粪进行耙翻掩埋。饲养密度不宜过大。饲养密度要根据季节、温度、奶牛体重进行调整;垫料湿度过大时,可以补充和撒布干料;
(六)垫料更新:一个发酵周期在15-20天,发酵完全后可将垫料堆积发酵后重复使用,并补充和添加部分新料。垫料的使用寿命,因使用强度而不同,垫料重复使用5个批次以上,约为3-6个月后,垫料颜色发暗,质地变实,降解作用变差,应淘汰和更新。废弃的垫料不生虫、不烧苗、肥效长,是优质有机肥。
 
(出自:陕西省科技统筹创新工程项目——渭河水污染防治关键技术研究与示范项目,课题二:渭河关中段农业(村)水污染物污染减排技术研究集成示范的专题一:农村畜禽养殖业污水低成本综合利用技术研发集成示范)
 

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