一种污染无外排的农业废弃物猪粪尿资源化方法技术领域
本发明涉及农业生物技术领域，具体地，涉及畜禽养殖和环境技术领域，
更具体地，涉及一种污染无外排的农业废弃物猪粪尿资源化方法，更具体地，
涉及一种养殖生猪的方法。
背景技术
随着规模化养猪的发展，所产生的畜禽粪便给环境带来的污染问题日益
突出，因此发酵床养猪技术越来越受重视，但随着木屑与谷壳价格的上涨，
垫料原料的来源问题成了制约发酵床技术推广的一个制约因素。
发酵床养猪技术是起源于日本、韩国，随后开始在中国兴起的一种先进
的养殖模式，是根据微生态理论和生物发酵理论，采集本地自然环境中的有
益微生物，通过对这些微生物的培养，形成有相当活力的微生物母种，再按
照一定的比例将微生物母种、木屑以及一定量的其他辅助材料混合、发酵形
成有机垫料，将这些有机垫料放入猪舍(鸭舍、鸡舍等畜禽养殖圈舍)中，猪
(畜禽等)从小到大都生活在这种有机垫料上，其排泄物被垫料中的微生物
迅速降解、消化，不再需要对猪(畜禽)的排泄物进行人工的清理，从而达
到零排放，减少对环境污染。
但传统的发酵床的制作原料以木屑为主，而木屑现在主要应用于生产建
筑材料，如：建筑复合材料、仿石板材、复合夹板门，也可用于培养食用菌，
因此木屑的价格水涨船高，造成零排放养猪成本的上升；并且，垫料进入猪
舍发酵床成熟以前，微生物群落的变化难以控制，如果大量滋生有害病菌，
就对生猪的健康构成了较大威胁。
在农业生产中，会产生大量的谷壳、花生壳、蔗渣、稻草、玉米秸秆和
玉米芯等草本废弃物。目前，已经有将新鲜木屑和/或菌渣与草本农业废弃物
混合后发酵作为垫料的技术，但是，在不使用木屑或菌渣的条件下，仅使用
草本农业废弃物进行发酵所制得的垫料对猪粪尿的降解速率较低，会造成猪
粪尿的累积，病原菌滋生，环境污染等问题，难以满足生猪养殖时降解生猪
粪便的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种不会造成猪粪尿累积的养殖生猪的方法，该养
殖生猪的方法中，仅使用草本农业废弃物而不使用木屑或菌渣等木本废弃物
作为垫料原料，能够以较快速率降解猪粪尿，不会造成猪粪尿累积和环境污
染。
为了实现上述目的，本发明提供了一种养殖生猪的方法，该方法包括如
下步骤：(1)将草本农业废弃物分别粉碎为粉状碎屑和段状碎屑，并且将所
述粉状碎屑和所述段状碎屑按(2-6)：1的重量比混合，得到发酵原料；(2)
将所述发酵原料与猪粪尿和发酵菌剂混合，得到发酵起始物料，所述发酵菌
剂含有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和嗜热链霉菌；混合的条件使得所述发
酵起始物料中C/N重量比为(40-70)：1，含水量为40-65重量％，枯草芽孢
杆菌数量为(1-10)×107CFU/g，地衣芽孢杆菌数量为(1-10)×107CFU/g，
嗜热链霉菌数量为(1-10)×104CFU/g；(3)将所述发酵起始物料在通气条
件下进行2-4天的好氧发酵，得到好氧发酵产物；并且，将所述好氧发酵产
物在密闭条件下进行5-8天的限氧发酵，得到限氧发酵产物；(4)将所述限
氧发酵产物作为垫料，在所述垫料上养殖生猪。
通过上述技术方案，本发明在不使用木屑和菌渣等木本材料的基础上，
能够利用草本农业废弃物实现规模化养猪的猪粪尿污染无外排。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描
述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种养殖生猪的方法，该方法包括如下步骤：(1)将草本
农业废弃物分别粉碎为粉状碎屑和段状碎屑，并且将所述粉状碎屑和所述段
状碎屑按(2-6)：1的重量比混合，得到发酵原料；(2)将所述发酵原料与
猪粪尿和发酵菌剂混合，得到发酵起始物料，所述发酵菌剂含有枯草芽孢杆
菌、地衣芽孢杆菌和嗜热链霉菌；混合的条件使得所述发酵起始物料中C/N
重量比为(40-70)：1，含水量为40-65重量％，枯草芽孢杆菌数量为(1-10)
×107CFU/g，地衣芽孢杆菌数量为(1-10)×107CFU/g，嗜热链霉菌数量为
(1-10)×104CFU/g；(3)将所述发酵起始物料在通气条件下进行2-4天的
好氧发酵，得到好氧发酵产物；并且，将所述好氧发酵产物在密闭条件下进
行5-8天的限氧发酵，得到限氧发酵产物；(4)将所述限氧发酵产物作为垫
料，在所述垫料上养殖生猪。
其中，所述草本农业废弃物是指各种属于草本植物的农作物种植和加工
过程中产生的废弃物，例如所述草本农业废弃物可以包括谷壳、花生壳、蔗
渣、稻草、玉米秸秆和玉米芯中的至少一种；所述草本农业废弃物的含水量
可以在40重量％以下。
其中，所述粉状碎屑的平均颗粒大小可以在1cm以下；所述段状碎屑的
平均颗粒大小可以为8-12cm。所述粉状碎屑和所述段状碎屑可以通过常规
的秸秆粉碎机对所述农业废弃物分别进行粉碎和切断后获得。其中，猪粪尿
的C/N重量比可以为(2-10)：1
其中，步骤(2)中，优选地，混合的条件使得所述发酵起始物料中C/N
重量比为(45-55)：1，含水量为50-62重量％。
其中，所述发酵菌剂可以通过枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和嗜热链霉
菌的培养及培养后将培养液混合的方式获得。例如可以用LB培养基分别培
养枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和嗜热链霉菌，分别得到枯草芽孢杆菌的培
养液、地衣芽孢杆菌的培养液和嗜热链霉菌的培养液，然后将他们混合。
其中，所述枯草芽孢杆菌可以为购自中国农业微生物菌种保藏管理中心
的编号为ACCC19374的枯草芽孢杆菌，所述地衣芽孢杆菌可以为购自中国
农业微生物菌种保藏管理中心的编号为ACCC04251的地衣芽孢杆菌，所述
嗜热链霉菌可以为购自中国农业微生物菌种保藏管理中心的编号为
ACCC41484的嗜热链霉菌。
其中，好氧发酵的条件可以包括：通气量为0.2-0.5m3/min，温度为
25-40℃。其中，好氧发酵可以通过在发酵堆料中设置通气管，并且通过通
气管排出气体得到。
其中，限氧发酵的条件可以包括：温度为40-55℃。其中，限氧发酵可
以通过在发酵堆料上覆盖密闭薄膜来封闭空气进入的方式实现。
其中，限氧发酵后，所述限氧发酵产物的C/N重量比可以为(20-30)：
1。
其中，将所述限氧发酵产物用作垫料，所述垫料的铺设厚度可以为
40-80cm。所述垫料的更换周期可以为12-36个月。
其中，在所述垫料上，生猪的养殖密度可以为每百平方米100-200头。
其中，所养殖的生猪的体重可以在10-150公斤的范围内。
以下通过实施例进一步详细说明本发明。
实施例1
将自然晾晒后的花生壳粉碎为大小为1cm以下的粉状碎屑，将自然晾晒
后的稻草切成10cm左右长的段，成为段状碎屑。将所述粉状碎屑和所述段
状碎屑按5：1的重量比混合，得到发酵原料。
向所述发酵原料中加入猪粪尿和发酵菌剂混合，得到发酵起始物料。猪
粪尿的C/N比为5：1；所述发酵菌剂含有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和
嗜热链霉菌，所述发酵菌剂中的所述枯草芽孢杆菌为购自中国农业微生物菌
种保藏管理中心的编号为ACCC19374的枯草芽孢杆菌，所述地衣芽孢杆菌
为购自中国农业微生物菌种保藏管理中心的编号为ACCC04251的地衣芽孢
杆菌，所述嗜热链霉菌为购自中国农业微生物菌种保藏管理中心的编号为
ACCC41484的嗜热链霉菌。具体地，用LB液体培养基将所述枯草芽孢杆菌、
所述地衣芽孢杆菌和嗜热链霉菌分别培养至1011CFU/mL，然后将所述枯草
芽孢杆菌的培养液和所述地衣芽孢杆菌的培养液等体积混合，再混入千分之
一体积的嗜热链霉菌的培养液，得到发酵菌剂。控制猪粪尿和发酵菌剂的加
入量，使得所述发酵起始物料中C/N比为45：1，含水量为60重量％，枯草
芽孢杆菌数量为5×107CFU/g，地衣芽孢杆菌数量为5×107CFU/g，嗜热链
霉菌数量为5×104CFU/g。
将所述发酵起始物料在通气条件下进行2天的好氧发酵，得到好氧发酵
产物；并且，将所述好氧发酵产物在密闭条件下进行5天的限氧发酵，得到
限氧发酵产物。其中，好氧发酵的条件包括：通气量为0.5m3/min，温度为
32℃。其中，限氧发酵的条件包括：温度为55℃。限氧发酵得到的限氧发酵
产物的C/N比为25：1。
将所述限氧发酵产物作为垫料，在所述垫料上养殖生猪。其中，所述垫
料的铺设厚度为80cm，在所述垫料上，生猪的养殖密度为每百平方米200
头。
在本实施例中，生猪排泄的粪尿落在垫料中，可以在垫料中快速地降解，
在长达36个月的时间内，不更换垫料，垫料中的枯草芽孢杆菌含量不低于5
×107CFU/g，地衣芽孢杆菌数量不低于5×107CFU/g，嗜热链霉菌数量不低
于5×105CFU/g，垫料的含水量在60重量％以下，使用垫料的猪舍中的气味
正常，无恶臭。
对比例1
将使用木屑养殖香菇后得到菌渣、新鲜木屑和稻壳按6：1：1的重量比
混合，得到发酵原料。
向所述发酵原料中加入猪粪尿和发酵菌剂混合，得到发酵起始物料。猪
粪尿的C/N比为5：1；所述发酵菌剂含有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和
嗜热链霉菌，所述发酵菌剂中的所述枯草芽孢杆菌为购自中国农业微生物菌
种保藏管理中心的编号为ACCC19374的枯草芽孢杆菌，所述地衣芽孢杆菌
为购自中国农业微生物菌种保藏管理中心的编号为ACCC04251的地衣芽孢
杆菌，所述嗜热链霉菌为购自中国农业微生物菌种保藏管理中心的编号为
ACCC41484的嗜热链霉菌。具体地，用LB液体培养基将所述枯草芽孢杆菌、
所述地衣芽孢杆菌和嗜热链霉菌分别培养至1011CFU/mL，然后将所述枯草
芽孢杆菌的培养液和所述地衣芽孢杆菌的培养液等体积混合，再混入千分之
一体积的嗜热链霉菌的培养液，得到发酵菌剂。控制猪粪尿和发酵菌剂的加
入量，使得所述发酵起始物料中C/N比为45：1，含水量为60重量％，枯草
芽孢杆菌数量为5×107CFU/g，地衣芽孢杆菌数量为5×107CFU/g，嗜热链
霉菌数量为5×104CFU/g。
将所述发酵起始物料在自然堆积的条件下发酵15天，得到的发酵产物
的C/N比为25：1。
将所述发酵产物作为垫料，在所述垫料上养殖生猪。其中，所述垫料的
铺设厚度为60cm，在所述垫料上，生猪的养殖密度为每百平方米150头。
在本对比例中，生猪排泄的粪尿落在垫料中，可以在垫料中快速地降解，
在长达12个月的时间内，不更换垫料，垫料中的枯草芽孢杆菌含量不低于5
×107CFU/g，地衣芽孢杆菌数量不低于5×107CFU/g，嗜热链霉菌数量不低
于5×105CFU/g，垫料的含水量在60重量％以下，使用垫料的猪舍中的气味
正常，无恶臭。
但是，当垫料使用至第20个月时，枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和嗜
热链霉菌等有益菌的数量大幅度降低，枯草芽孢杆菌含量低于106CFU/g，地
衣芽孢杆菌数量低于106CFU/g，嗜热链霉菌数量低于104CFU/g，垫料的含
水量在70重量％以上，使用垫料的猪舍中的气味恶臭，感官无法忍受。
对比例2
将自然晾晒后的花生壳粉碎为大小为1cm以下的粉状碎屑，将自然晾晒
后的稻草切成10cm左右长的段，成为段状碎屑。将所述粉状碎屑和所述段
状碎屑按5：1的重量比混合，得到发酵原料。
向所述发酵原料中加入猪粪尿和发酵菌剂混合，得到发酵起始物料。猪
粪尿的的C/N比为5：1；所述发酵菌剂含有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌
和嗜热链霉菌，所述发酵菌剂中的所述枯草芽孢杆菌为购自中国农业微生物
菌种保藏管理中心的编号为ACCC19374的枯草芽孢杆菌，所述地衣芽孢杆
菌为购自中国农业微生物菌种保藏管理中心的编号为ACCC04251的地衣芽
孢杆菌，所述嗜热链霉菌为购自中国农业微生物菌种保藏管理中心的编号为
ACCC41484的嗜热链霉菌。具体地，用LB液体培养基将所述枯草芽孢杆菌、
所述地衣芽孢杆菌和嗜热链霉菌分别培养至1011CFU/mL，然后将所述枯草
芽孢杆菌的培养液和所述地衣芽孢杆菌的培养液等体积混合，再混入千分之
一体积的嗜热链霉菌的培养液，得到发酵菌剂。控制猪粪尿和发酵菌剂的加
入量，使得所述发酵起始物料中C/N比为45：1，含水量为60重量％，枯草
芽孢杆菌数量为5×107CFU/g，地衣芽孢杆菌数量为5×107CFU/g，嗜热链
霉菌数量为5×104CFU/g。
将所述发酵起始物料在自然堆积的条件下发酵20天，得到的发酵产物
的C/N比为25：1。
将自然堆积发酵的产物作为垫料，在所述垫料上养殖生猪。其中，所述
垫料的铺设厚度为60cm，在所述垫料上，生猪的养殖密度为每百平方米100
头。
在本对比例中，生猪排泄的粪尿落在垫料中降解的速度较慢，在饲养生
猪15天后即产生浓烈的感官无法接受的臭味，难以继续进行饲养。在将生
猪的养殖密度降低至每百平方米40头时，才能够基本上满足在长达12个月
的时间内，不更换垫料，垫料中的枯草芽孢杆菌含量不低于5×107CFU/g，
地衣芽孢杆菌数量不低于5×107CFU/g，嗜热链霉菌数量不低于5×
105CFU/g，垫料的含水量在60重量％以下，使用垫料的猪舍中的气味正常，
无恶臭的要求。
通过实施例和对比例的比较，可以看出，本发明在不使用木屑和菌渣等
木本材料的基础上，能够利用草本农业废弃物实现规模化养猪的猪粪尿污染
无外排，并且，本发明的垫料使用周期较长，由此降低了养猪的成本。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实
施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方
案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，
在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的
重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其
不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。