微生物發酵床人工腐殖質園區的設計
微生物發酵床人工腐殖質園區的設計
微生物發酵床人工腐殖質園區佔地50畝，規劃建設3個生產區：
（1）微生物發酵床大欄生態養豬場，進行生豬飼養，獲得人工腐殖質原料，
（2）生物基質廠，對人工腐殖質原料進行加工，生產各類生物基質產品；
（3）智慧溫室，進行生物基質的產品的應用。
根據生產線年加工生物基質10萬立方的設計生產能力，一期建設微生物發酵床大欄生態豬舍6座，單座2000平方米，存欄1500頭。每個豬舍間生產時間週期相錯1個月，如圖2。每批生豬飼養週期5個月，欄舍清潔消毒、墊料重新發酵等1個月，累計年出欄生豬2批次，計1500×2×6=1.8萬頭。飼養生豬3批後墊料更換，則第15個月開始墊料陸續出欄，年出欄墊料6批次，共8640立方（噸）。
微生物發酵床大生態養豬單元
1微生物發酵床大欄豬舍的設計與建設
豬舍選址地勢高、乾燥、平緩的地方，背風，向陽，光照時間長。豬舍採用單棟大欄飼養方式，單欄面積2000平方米，每欄飼養生豬1500頭，設計建設豬舍6座。豬舍採用鋼架結構，彩鋼瓦覆頂，加裝泡沫板層保溫隔熱；屋頂外裝無動力風機，屋頂內加裝軸流風機促進豬舍內空氣流通。縱向牆面採用可調卷簾封閉，橫向牆面安裝水簾、風機等降溫設施；地面水泥硬化，防止地下水上溢；欄舍縱向各設1米寬採食臺，採用全自動喂料系統，自由採食。墊料厚度80cm，採用全椰殼粉製作。
2微生物發酵床大欄豬舍設施智慧化調控
豬舍採用整體鋼構建造，豬舍外建立農業生境自動觀察站，豬舍內的光、溫、水、溼、風等環境因子，全面採用計算機控制，建立了捲簾、風機、水簾自動控制系統，微噴和軸流風機自動控制系統。可以根據豬舍外自動觀察站的環境光、溫、水、溼、風、雨採集的資料，自動地控制豬舍內的捲簾、風機、水簾、微噴執行機構，調節豬舍內環境的光、溫、水、溼、風，使得豬舍內的溫度常年穩定在29-31度，溼度穩定在60-80%。2.3微生物發酵床大欄養豬墊料管理技術
（1）水分調節：墊料表面太乾燥時要適當噴水，在溼度過大的地方加入適量新的椰殼粉，使其表面溼度保持在45%
左右即可。
（2）通氣性管理：豬舍採用大型旋耕機翻動墊料，翻動深度30cm左右。(轉載於:www.hnNscy.CoM:微生物發酵床)根據墊料溼度和發酵情況調整，一般每週
結合疏糞管理或水分調節管理翻動1-2次即可，
（3）墊料補充：進豬一段時間後，豬舍中的墊料變少時，適當補充缺少部分，要及時補充新增一些墊料原料，保證
墊床的厚度。
（4）空欄後管理：待豬全部出欄後，將墊料從底部反覆翻動均勻，放置2-3日干燥，適當補充原料和發酵菌劑，重
新堆垛發酵，發酵完成後，可再次進豬。發酵期間進行豬舍內全面清潔消毒。
3生物基質自動化生產線的設計與應用
生物基質的基本材料為畜禽糞便和一些農業副產物（秸稈、菌渣等）的發酵混合物，微生物發酵床人工腐殖質充分吸納了生豬糞尿，並經過完全腐熟發酵，可直接用做生物基質原料。
設計合理的生產工藝路線是獲得優質高效生物基質的基本保障，工藝的設計直接影響生產成本、生產效率和產品質量。順承生豬養殖單元產生的原料路線，工藝的設計本著經濟、便捷的原則，本單元模組功能為以微生物發酵床墊料為基材，生產生物基質，設計工藝如下：
生物基質自動化生產線採用自主設計的工程化固體發酵裝置，首先對腐熟墊料進行一次發酵，利用微生物發酵自身產熱（可達70-80℃）消毒，在不使用外部供熱的.條件下實現無害化處理，然後再接種生防菌進行二次發酵。整套生產線包括自動配料、混合、破碎、發酵、乾燥、造粒、篩分、包裝、機器人碼垛、纏繞等單元，透過自動化整合系統實現各生產階段所有引數的計算機自動控制與資料採集，既可作為工程化實驗室進行科研工作，也可將科研成果就地轉化進行工業化生產。
4智慧溫室的設計建設
採用模組化裝配式工藝建造，溫室單體面積1萬平方米（15畝），肩高4.3米，頂高6.5米。智慧溫室針對福建高溫高溼氣候條件設計，配有電動頂部蝶式開窗系統，側部電動自然通風系統，高壓噴霧降溫系統、電動內遮陽系統、天然氣加溫及二氧化碳施肥系統、軸流風機空氣迴圈系統、封閉式防蟲系統、溫光溼二氧化碳監測系統、出入口空氣淨化系統等。這些系統均由計算機自動控制，冬天自動加溫，夏天自動降溫，把溫室的溫、光、溼、CO2等植物生長環境因子控制在一個比較理想的範圍內，實現果蔬全天候週年生產。
該智慧溫室將採用全新的作物無土栽培模式，作物栽培不與土壤接觸，沒有連作障礙問題；全程實施IPM（綜合病蟲害管理），降低農藥用量，綠色無汙染，無農殘；作物所需的營養肥料均由計算機專家系統根據植物階段需求及環境條件實時控制，透過迴圈滴灌系統直接供給各個植物，實現按需供給且可追溯，節水省肥，高產優質，零排放無農業面源汙染；採收分級加工保鮮標準化，運輸存貯全程冷鏈化，把產品在流通貯存過程中的損失降到最低水平；作物生產全程機械化、智慧化，省力省工省時，幹活不髒不累，便於吸引新生代農民進入農業生產領域。5投資估算及執行模式推演5.1投資估算
基於疫病防控的原則，微生物發酵床豬舍建設相對獨立，包括豬舍、員工住宿及場區建設。綜合估算整個發酵床養豬場設施固定投資為1000萬元。另外墊料採用椰殼粉為原料，使用成本約260元/m3，且一次投入可使用2年以上，用後墊料可作為生物基質的加工原料，因此，可不計入生豬飼養成本核算。
整條（生物）有機肥生產線自行設計，採用（全）自動控制，年生產能力10萬噸，整套生產線透過自動化整合系統實現各生產階段所有引數的計算機自動控制與資料採集，整個生產過程僅需人工2名。裝置投資260萬元，廠房及場地建設240萬元，共500萬元。
智慧溫室1萬平方米，是對以色列智慧溫室大棚技術的引進消化再創新，作物栽培採用全新的作物無土栽培模式，水肥供應一體化。整個棚架設施投入375萬元，水肥控制裝置投入125萬元。綜合整個園區，前期建設投入為2000萬元。
5.執行效益估算
執行效益分3個單元分別估算。微生物發酵床大欄生態養豬單位執行效益分析見表1。年出欄生豬2批次，計1.8
萬頭，平均200斤，價格7.0元/斤，產值可達2520萬元；固定成本包括設施裝置折舊費，可變成本包括購買豬苗、飼料、益生菌、藥劑費用，人員工資，水電費等。建成投產後可實現年利潤116萬元。
表1生豬飼養收益表
生物基質/有機肥生產收益估算見表2
。飼養2批生豬後，墊料即用作生物基質生產，則年出欄墊料8640m3，約6912噸。可直接作為普通有機肥使用，價格500元/噸，產值可達345.6萬元；固定成本包括設施裝置折舊費和固定性銷售及管理費用，可變成本包括購買墊料費用，人員工資，水電費等。此項一年可實現利潤57.8萬元。若加工成生物有機肥等，單價可達800-1000元/噸，生產成本增加不會太大，經濟價值會更高。該單元的設計生產能力為年產10萬噸，若滿負荷生產可實現25萬頭生豬飼養的糞汙消納，相應的經濟效益也會更高。
表2生物基質/有機肥生產收益表
智慧溫室生產收益估算見表3。智慧溫室規劃種植新品種櫻桃番茄，週年採摘，畝產20噸，年總產300噸，每噸以0.8萬元計（每公斤8元），則年產值240萬元。其中固定成本包括棚架設施、水肥供應處理裝置折舊以及固定性銷售及管理費用。可變成本包括種苗、栽培基質、人工/年、水、肥、電/年等。此項可實現年利潤83萬元。
綜合整個園區，正式投產執行，年收益可達256.8萬元以上。
表3智慧溫室生產收益表
6社會生態效益評價
微生物發酵床人工腐殖質園區的設計建設是設施農業的實戰，按照工業化的理念進行農業投資與運營，具備十大現代農業模式特徵：高投入、高產出、高標準、網路化、自動化、機械化、商業化、省土地、節人工[15]。使農業生產不再受季節、天氣影響，能按市場需求生產無公害、新鮮、高品質、標準化的產品，大大提高農產品的產量和價值。
從各單元採用的生產技術來考慮，微生物發酵床養豬能夠從源頭控制糞汙對環境的汙染，在環保效益方面的優勢是其它處理技術無可比擬的。發酵床大欄生態養豬技術的應用，實現了整個飼養過程的機械化和自動化。廢棄墊料的資源開發利用，延伸了產業鏈，改革傳統觀念，突破發展瓶頸，推動技術革新。園區建成執行，消除了因糞汙、臭氣影響生態環境、周邊居民生活環境而引起的社會生產矛盾問題，使養豬企業得以安心、安全生產，大大減少養殖企業危機處理成本。綜合技術體系的示範推廣，將實現養豬業生態化發展，進一步降低成本，提高效益。對於養殖業儘快實現向無汙染化、節能減排化、綠色化的跨躍式發展具有重要意義。
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