專利名稱：生態雞舍及其消化處理段的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種家禽生態化分散養殖技術及裝置，特別是涉及集“生態無害化處理”和“資源化利用”于一體的家禽散養污染原位處理技術及裝置。
背景技術：
家禽養殖污染是農村主要的分散污染源之一。除了規模化大型禽畜養殖場會對禽畜糞便進行相關處理外，廣大農村地區家禽養殖分散無序，規模小數量多，大量家禽糞尿不經處理直接排放，而糞尿氮磷含量高，隨著雨水沖刷流入附近水體，給水體環境帶來嚴重的氮磷污染。家禽分散養殖污染問題的控制與治理工作，應該尊重廣大農民勞作習慣，不能以犧牲農民的利益為代價，強行取締農戶的家禽養殖是不可取的。目前國內外對規模化的養殖場家禽糞便處理的方式主要是堆肥和生產沼氣。但這兩種處理方式需要的一次性投資大，家禽糞便處理的經濟附加值偏低，對于農村地區規模小數量多的分散有機廢棄物處理缺乏實際可行性。研發ー種適合家禽生態化分散養殖的技術及裝置十分必要。近年來，利用蚯蚓對畜禽糞便進行處理雖有研究，但相關實驗研究均是針對規模化養殖開展的，相關技術和設備都有很明顯的針對規模化養殖特點或需對糞便進行處理前集中收集，或需處理后轉運，人カエ序繁瑣，設備規模偏大，并不適用于農戶家禽分散養殖。另外，利用蚯蚓等低等動物分解畜禽糞便的研究，也主要都集中在豬糞或牛糞便經過腐熟或風干脫水等預處理或通過人工添加秸桿、麥秸等方式進行混合配比后飼喂蚯蚓。例如《吉林農業》2011年3月，第三期，《蚯蚓堆肥池循環處理牛糞的試驗》，將鮮牛糞、預堆制牛糞和腐熟牛糞兩兩組合，進行不同比例混合預處理后，投入蚯蚓堆肥池供蚯蚓消化，觀察蚯蚓生長情況。《安徽農業與科學》2011年6月，第六期，《蚯蚓堆肥處理對不同物料農化性質的影響》，牛糞和藥渣均經過單獨堆慪發酵后按不同的比例配合使用，對蚯蚓處理后有機廢棄物農化性質的變化進行研究。《應用生態學報》2012年3月，第三期，《蚯蚓處理豬糞與秸桿的最適碳氮比及混合物腐熟度評價》，利用經過一定條件發酵烘干的豬糞和水稻秸桿混合作餌料，以不同的碳氮配比飼養蚯蚓，利用蚯蚓消化處理混合物。《農機化研究》2012年4月，第四期，《蚯蚓堆肥處理有機廢棄物的研究--基于紅薯秸桿牛糞和污泥的混合物料》，以風干紅薯秸桿和自然風干的牛糞與污泥混合物料作餌料培養蚯蚓，探討不同配比混合物料經蚯蚓堆制處理后的理化性質變化。以上關于蚯蚓對糞便處理的研究，都是在對糞便進行人工處理的條件下飼養蚯蚓。客觀上，對減少畜禽養殖糞便對環境的污染起到了一定效果。但糞便需要經過人工預處理，耗時較長，エ序較為繁瑣，對糞便處理前的收集和處理后的轉運均需耗費一定的人力物力。其次，為避免糞便在風干或腐熟等預處理過程中，受雨水沖刷影響環境，還需要提供特定的場地條件，否則，雨天很容易受沖刷隨雨水匯入附近水體污染環境。此外，現階段關于蚯蚓處理畜禽糞便的技術，對蚯蚓處理的環境條件要求較為苛刻，且處理效果受外界條件影響較大。如蚯蚓處理糞便過程中，若受雨水沖刷，由于缺少對氮磷攔截的技術措施，則仍然會對水體環境造成二次污染。再者，現階段關于蚯蚓處理畜禽糞便的技術，并未充分利用蚯蚓的生長和代謝特性，即將糞便有機物質消化降解成利于微生物吸收的低分子有機和無機化合物，同時肥化和疏松土壌，改善土壌水汽環境，為硝化細菌等好氧微生物的生存提供了極佳的環境。若充分利用這些優勢，配以一定的生物生態技術組合，即使在受雨水沖刷的情況下，不僅不造成環境污染，對糞便的處理還能達到生態無害化處理和資源化利用的效果。另外，由于鮮雞糞中蛋白質含量高，蚯蚓易發生蛋白質中毒，初始條件不適合蚯蚓的生長繁殖，關于蚯蚓在自然條件下直接處理鮮雞糞的研究還未見報道。

發明內容
本發明目的在于彌補解決家禽分散養殖污染問題的技術不足，克服蚯蚓處理新鮮雞糞易導致蛋白中毒的難題，并提供一種能夠改善蚯蚓生存和繁殖環境的生態雞舍及其消化段的制作方法。本發明采用如下技術方案本發明所述的ー種生態雞舍，包括休息產蛋區，休息產蛋區的側向設有活動區，且休息產蛋區與活動區相通，在活動區的底部設有供雞糞下落的網眼，在活動區的下方設有消化處理段，所述消化處理段包括土壤槽，在土壤槽內填鋪有蚯蚓寄居的凹凸棒石黏土顆粒，在消化處理段的側向設有滯留截污段，在消化處理段與滯留截污段之間設有水流通道，并且，滯留截污段處于消化處理段的水流下游，所述滯留截污段包括沸石或爐渣層，在沸石或爐渣層上設有凹凸棒石黏土顆粒層，在凹凸棒石黏土顆粒層上種植有四季香蔥或其它淺根系蔬菜。本發明所述的ー種生態雞舍的消化處理段的制作方法，首先制作或挖掘ー土壤槽，再在土壤槽內填鋪凹凸棒石黏土顆粒并在凹凸棒石黏土顆粒中養殖蚯蚓，寄居蚯蚓的凹凸棒石黏土顆粒采用以下方法獲得(I)取凹凸棒石黏土,并將凹凸棒石黏土加熱至250 300°C,保溫4 5小時后，冷卻至室溫，再將冷卻后的凹凸棒石黏土進行粉碎，過10 100目篩后得到凹凸棒石黏土顆粒；(2)取蜂蜜并將蜂蜜與蒸餾水調和得到營養液，蜂蜜與蒸餾水的體積配比為O. 5% 1%，再將營養液噴灑在過篩后的凹凸棒石黏土顆粒上，噴灑量為500 1500ml/m2 ；(3)分別取硝化菌制劑和EM菌制劑，按照硝化菌制劑與蒸餾水的體積稀釋比為1:20的比例，用蒸餾水對硝化菌制劑進行稀釋，按照EM菌制劑與蒸餾水的體積稀釋比為1:10的比例，用蒸餾水對EM菌制劑進行稀釋，然后，分別將稀釋后的硝化菌制劑和EM菌制劑于室溫條件密閉存放I天后取出，再分別將密閉存放I天后的硝化菌制劑和EM菌制劑噴灑在凹凸棒石黏土顆粒上，硝化菌制劑噴灑量為500 2000ml/m2，EM菌制劑噴灑量為500 2000ml/m2。本發明使蚯蚓寄居在通過上述方法制得的凹凸棒石黏土顆粒中，凹凸棒石黏土具有的特殊的晶體微孔隙結構，比表面積極大，熱活化處理后比表面積進ー步增加，吸附性水好，對水介質PH值具有緩沖作用，既為蚯蚓降解雞糞提供了ー個緩沖空間，又對蚯蚓生存環境具有保濕作用，且不會結塊；凹凸棒石黏土還具有很強的吸附-緩釋性，作為微生物發揮作用的良好載體，同時將吸附存儲的微量元素持續緩慢釋放，為微生物長期生存和繁殖供給不可或缺的營養成分；另外，凹凸棒石黏土具有發達的晶格孔隙，具有類似分子篩的選擇性吸附功能，一定程度上減少了蚯蚓對氨等有毒氣體和物質的吸收。那么，蚯蚓消化降解高蛋白含量的鮮雞糞時，產生的氨氣和惡臭氣味等有毒氣體，通過硝化菌種的氨氧化作用和硝化反應、EM菌的發酵及除臭和凹土棒石顆粒的吸附共同作用，得以十分的有效去除，防止了蚯蚓出現蛋白中毒現象，解決了蚯蚓難以處理新鮮雞糞的技術問題，因此也不再需要對家禽糞便進行腐熟或風干等預處理；本發明同時對蚯蚓的代謝及代謝產物加以充分利用，聯合生物生態技術，實現了對家禽糞便生態無害化處理和資源化利用一體實施的目的。依照本發明設計ー種雙層結構雞舍裝置，新鮮雞糞直接由活動區排入糞便處理區中消化處理段，消化處理段填鋪凹土棒石黏土顆粒供蚯蚓寄居，在凹土棒石黏土中接種硝化菌種和EM菌，協同蚯蚓在健康狀態下進行代謝作用；雞糞在該處理段被蚯蚓消化分解成小分子有機和無機化合物，此過程同時疏松了凹土棒石黏土顆粒，改善了水汽環境，因此為硝化細菌和聚磷菌等微生物的生長提供了有利條件，從而促進了后一處理段功能的發揮。處理過程中蚯蚓和蚯蚓糞會隨之增產，定期清掃將處理段1/5的糞土，回收至家禽活動區食槽內與雞食摻和飼喂雞群。在雨水天氣，分解后的小分子碳水化合物和殘留的未被分解的少量有機物隨雨水通過兩段之間的紗網水流通道進入滯留截污段；滯留截污段分三層，至下而上分別是沸石或爐渣基質、凹土棒石黏土顆粒(特殊的孔隙結構和性質利于該處理段的微生物生存及植物扎根和吸收養分)、四季小香蔥，底部設橫向折板導流板。雨水以潛流形式經過該處理段，污染物質一部分被基質吸附、一部分被微生物代謝降解，一部分充當香蔥肥料被根系吸收，從而保證了出水不污染環境。兩個功能段不是簡單的技術重組；通過消化處理段蚯蚓及土壌微生物的聯合處理，強化了滯留截污段的作用，處理后的成分以小分子有機物和無機物存在，十分利于滯留截污段植物根系吸收、微生物處理和基質吸附功能的發揮。在整個處理區生物生態技術共同作用下，實現了家禽糞便污染生態化無害化處理，并在同一空間同時實現了資源化利用。與現有技術相比，本發明具有如下優點鑒于鮮雞糞中的蛋白含量很高，蚯蚓在現有的環境中消化分解鮮雞糞時會因為氨氣和惡臭氣味等有毒氣體而中毒、死亡，本發明對消化處理段中的凹凸棒石黏土進行了熱活化并粉碎篩選、添加營養液并接種菌種處理后，為蚯蚓提供了ー個良好的生存環境，可以有效的保障蚯蚓的生理代謝，并在本發明的消化處理段中健康的生長和繁殖，同時有效保證了蚯蚓對雞糞的高效消化降解。本發明可以在自然條件下直接處理鮮雞糞，無需對雞糞進行腐熟或風干等預處理，同時集“生態無害化處理”和“資源化利用”于一體，顯著簡化了處理工序；對處理環境沒有特殊限制；外界條件(如淋雨)對處理效果無不利影響；處理后無需轉運或特殊處理就地利用，節省了大量人力物力。生物生態技術組合，一體空間產生農副效益，特別益于農民家禽生態化散養。


圖I是本發明的結構示意圖；生態雞舍主體結構采用具有高強度、耐氣候變化以及具有優良幾何穩定性的pvc塑料板；圖2是本發明的糞便處理區示意圖；包括消化處理段和滯留截污段；圖3是本發明的活動區底架示意圖；活動區側壁掛有食槽，底架采用不銹鋼絲網織構造，其網織密度既滿足承載雞群要求，同時滿足緩沖暴雨強度的功能；圖4是本發明的處理區底板示意圖；處理區底板坡度為O. 3%，圖中，A出水ロ出水流方向；C導流板。
具體實施例方式以下結合若干個具體實施例，示例性說明及幫助進一歩理解本發明，但實施例具體細節僅是為了說明本發明，并不代表本發明構思下全部技術方案，因此不應理解為對本發明總的技術方案的限定，一些在技術人員看來，不偏離本發明構思的非實質性増加和/或改動，例如以具有相同或相似技術效果的技術特征簡單改變或替換，均屬本發明保護范圍。實施例I一種生態雞舍，包括休息產蛋區I,休息產蛋區I的側向設有活動區2，且休息產蛋區I與活動區2相通，在活動區2的底部設有供雞糞下落的網眼21，在活動區2的下方設有消化處理段3，所述消化處理段3包括土壤槽31，在土壤槽31內填鋪有蚯蚓寄居的凹凸棒石黏土顆粒32，在消化處理段3的側向設有滯留截污段4，在消化處理段3與滯留截污段4之間設有水流通道，并且，滯留截污段4處于消化處理段3的水流下游，所述滯留截污段4包括沸石或爐渣層41，在沸石或爐渣層上設有凹凸棒石黏土顆粒層42，在凹凸棒石黏土顆粒層上種植有四季香蔥或其它淺根系蔬菜。實施例2一種生態雞舍的消化處理段的制作方法(I)取凹凸棒石黏土,并將凹凸棒石黏土加熱至250 300°C,保溫4 5小時后，冷卻至室溫，再將冷卻后的凹凸棒石黏土進行粉碎，過10 100目篩后得到凹凸棒石黏土顆粒，然后在過篩后的凹凸棒石黏土顆粒；(2)取蜂蜜并將蜂蜜與蒸餾水調和得到營養液，蜂蜜與蒸餾水的體積配比為
O.5% 1%，再將營養液噴灑在過篩后的凹凸棒石黏土顆粒上，噴灑量為500 1500ml/m2 ；(3)分別取硝化菌制劑和EM菌制劑(硝化菌制劑由廣州益爾生物工程有限公司提供，EM菌制劑由河南農富康生物科技有限公司提供)，按照硝化菌制劑與蒸餾水的體積稀釋比為1:20的比例，用蒸餾水對硝化菌制劑進行稀釋，按照EM菌制劑與蒸餾水的體積稀釋比為1:10的比例，用蒸餾水對EM菌制劑進行稀釋，然后，分別將稀釋后的硝化菌制劑和EM菌制劑于室溫條件密閉存放I天后取出，再分別將密閉存放I天后的硝化菌制劑和EM菌制劑噴灑在凹凸棒石黏土顆粒上，硝化菌制劑噴灑量為500 2000ml/m2，EM菌制劑噴灑量為500 2000ml/ m2。實施例3在散養規模為5只雞的生態雞舍糞便處理區，雨水由消化段潛流進入滯留截污段，降雨強度60mm/24h，水力停留時間為ld，截污段底層填鋪沸石作填料基質，消化處理段和滯留截污段長度比I: I。未處理前取水檢測TP、TN分別為I. 79mg/L和11. 03mg/L，屬于劣V類水。處理后雞舍出水TP，TN含量分別為O. 46mg/L和2. 37mg/L，處理效率分別為74. 3%，78. 5%。實施例4在散養規模為10只雞的生態雞舍糞便處理區，雨水由消化段潛流進入滯留截污段，降雨強度40mm/24h，水力停留時間為I. 5d，截污段底層填鋪沸石作填料基質，消化處理段和滯留截污段長度比I. 5: I。未處理前取水檢測TP、TN分別為I. 82mg/L和10. 18mg/L,屬于劣V類水。處理后雞舍出水TP，TN含量分別為O. 43mg/L和2. 25mg/L,處理效率分別為 76. 4%, 77. 9%ο實施例5在散養規模為15只雞的生態雞舍糞便處理區，雨水由消化段潛流進入滯留截污段，降雨強度20mm/24h，水力停留時間為3d，截污段底層填鋪沸石作填料基質，消化處理段和滯留截污段長度比1:1.5。未處理前取水檢測TP、TN分別為2. 57mg/L和10. 30mg/L,屬于劣V類水。處理后雞舍出水TP，TN含量分別為O. 35mg/L和L 83mg/L,處理效率分別為86. 37%，82. 24%，且達到地表水環境質量標準V類要求。實施例6在散養規模為20只雞的生態雞舍糞便處理區，雨水由消化段潛流進入滯留截污段，降雨強度20mm/24h，水力停留時間為3d，截污段底層填鋪爐渣作填料基質，消化處理段和滯留截污段長度比I: I. 5。未處理前取水檢測TP、TN分別為2. 74mg/L和11. 31mg/L，屬于劣V類水。處理后雞舍出水TP，TN含量分別為O. 28mg/L和L 67mg/L,處理效率分別為89. 79%，85. 24%，且達到地表水環境質量標準V類要求。對于本領域技術人員來說，在本專利構思及具體實施例啟示下，能夠從本專利公開內容及常識直接導出或聯想到的ー些變形，本領域普通技術人員將意識到也可采用其他方法，或現有技術中常用公知技術的替代，以及特征間的相互不同組合，例如對處理段比例的調整，或對填料基質進行更換等等的非實質性改動，同樣可以被應用，都能實現與上述實施例大致相似功能和效果，不再一一舉例展開細說，均屬于本專利保護范圍。蚯蚓直接處理鮮雞糞試驗(I)向直徑25cm，高度15cm的塑料盆中先加入I. 5cm厚凹凸棒石黏土顆粒，放入10只個體質量在300mg 350mg的蟲丘蝴，覆上I. Ocm凹凸棒石黏土顆粒,再向盆內噴灑已配制好的硝化菌制劑IOml和EM制劑IOml ;加入濕重為150g的鮮雞糞；在氣溫為20°C 35°C條件下培養15d，標為第I組。(2)向直徑25cm，高度15cm的塑料盆中先加入I. 5cm厚凹凸棒石黏土顆粒，放入10只個體質量在300mg 350mg的蟲丘蝴，覆上I. Ocm凹凸棒石黏土顆粒，再向盆內噴灑已配制好的硝化菌制劑IOml ;加入濕重為150g的鮮雞糞；在氣溫為20°C 35°C條件下培養15d，標為第2組。
(3)向直徑25cm,高度15cm的塑料盆中先加入I. 5cm厚凹凸棒石黏土顆粒,放入10只個體質量在300mg 350mg的蟲丘蝴，覆上I. Ocm凹凸棒石黏土顆粒,再向盆內噴灑已配制好的EM菌制劑IOml ;加入濕重為150g的鮮雞糞；在氣溫為20°C 35°C條件下培養15d，標為第3組。(4)向直徑25cm，高度15cm的塑料盆中先加入I. 5cm厚凹凸棒石黏土顆粒(添加濃度為O. 5%蜂蜜),放入10只個體質量在300mg 350mg的艇蝴，覆上I. Ocm凹凸棒石黏土顆粒；加入濕重為150g的鮮雞糞；在氣溫為20°C 35°C條件下培養15d，標為第4組。(5)向直徑25cm,高度15cm的塑料盆中放入10只個體質量在300mg 350mg的蚯蚓；加入濕重為150g的鮮雞糞；在氣溫為20°C 35°C條件下培養15d，標為第5組。15d后將盆中的樣品緩慢倒出，對成蚓進行記數和稱重(蚓繭和幼蚓也在計數之內)
從試驗數據可以明顯看出，只有第一組處于増殖狀態；第2和第3組只有単一菌種作用，蚯蚓基本不發生増殖，但個體質量呈下降趨勢；第4組缺少菌種微生物的作用，蚯蚓可能存在蛋白中毒現象;第5組發生了明顯的蚯蚓蛋白中毒現象，出現個體死亡和個體質量明顯下降現象。這說明向凹凸棒石黏土顆粒中接種硝化菌和EM菌后，蚯蚓處理鮮雞糞不會發生蛋白中毒，且接種硝化菌和EM菌利用蚯蚓生長繁殖。兩功能段作用試驗(I)處理區長度內只設置消化處理段，未處理前取水檢測TP、TN分別為1.64mg/L和16.81mg/L，水力停留時間ld，出水ロ取樣檢測TP、TN分別為I. 25mg/L和11.73mg/L，處理效率分別為23. 4%和30. 2%ο(2)處理區長度內只設置滯留截污段，未處理前取水檢測TP、TN分別為I. 73mg/L和15. 19mg/L，水力停留時間Id,出水ロ取樣檢測TP、TN分別為O. 86mg/L和9. 96mg/L，處理效率分別為50. 2%和34. 4%ο(3)處理區長度內設置消化處理段和滯留截污段，未處理前取水檢測TP、TN分別為I. 61mg/L和10. 49mg/L，水力停留時間Id,出水ロ取樣檢測TP、TN分別為O. 27mg/L和
2.37mg/L,處理效率分別為83. 2%和77. 4%。由此看出，兩個處理段的聯合不是簡單的技術重組，其處理效率相比單個設施得以顯著提升。這也進一步說明了兩處理段相互關系，第一個處理段功能的發揮有助于強化第二個處理段的作用。
權利要求
1.一種生態雞舍，包括休息產蛋區(I)，其特征在于，休息產蛋區(I)的側向設有活動區(2)且休息產蛋區(I)與活動區(2)相通，在活動區(2)的底部設有供雞糞下落的網眼(21)，在活動區(2)的下方設有消化處理段(3)，所述消化處理段(3)包括土壤槽(31)，在土壤槽(31)內填鋪有蚯蚓寄居的凹凸棒石黏土顆粒(32)，在消化處理段(3)的側向設有滯留截污段(4)，在消化處理段(3)與滯留截污段(4)之間設有水流通道，并且，滯留截污段(4)處于消化處理段(3)的水流下游，所述滯留截污段(4)包括沸石或爐渣層(41)，在沸石或爐渣層(41)上設有凹凸棒石黏土顆粒層(42)。
2.根據權利要求I所述的生態雞舍，其特征在于，在凹凸棒石黏土顆粒層(42)上種植有四季香蔥或其它淺根系蔬菜。
3.—種權利要求I所述生態雞舍的消化處理段的制作方法，其特征在于，首先制作或挖掘ー土壤槽(31)，再在土壤槽(31)內填鋪凹凸棒石黏土顆粒并在凹凸棒石黏土顆粒中寄居蚯蚓，寄居蚯蚓的凹凸棒石黏土顆粒采用以下方法獲得 步驟I取凹凸棒石黏土,并將凹凸棒石黏土加熱至250 300°C,保溫4 5小時后,冷卻至室溫，再將冷卻后的凹凸棒石黏土進行粉碎，過10 100目篩后得到凹凸棒石黏土顆粒; 步驟2取蜂蜜并將蜂蜜與蒸餾水調和得到營養液，蜂蜜與蒸餾水的體積配比為O. 5% 1%，再將營養液噴灑在過篩后的凹凸棒石黏土顆粒上，噴灑量為500 1500ml/ m2 ； 步驟3分別取硝化菌制劑和EM菌制劑，按照硝化菌制劑與蒸餾水的體積稀釋比為1:20的比例，用蒸餾水對硝化菌制劑進行稀釋，按照EM菌制劑與蒸餾水的體積稀釋比為1:10的比例，用蒸餾水對EM菌制劑進行稀釋，然后，分別將稀釋后的硝化菌制劑和EM菌制劑于室溫條件密閉存放I天后取出，再分別將密閉存放I天后的硝化菌制劑和EM菌制劑噴灑在凹凸棒石黏土顆粒上，硝化菌制劑噴灑量為500 2000ml/ m% EM菌制劑噴灑量為500 2000ml/ m2。
全文摘要
一種家禽分散養殖的生態雞舍及其消化處理段的制作方法。生態雞舍包括休息產蛋區、活動區、消化處理段、滯留截污段。生態雞舍消化處理段的制作方法是，先制作或挖掘一土壤槽，向槽內填鋪凹凸棒石黏土顆粒供蚯蚓寄居，供蚯蚓寄居的凹凸棒石黏土顆粒采用以下步驟獲得(1)將凹凸棒石黏土于250～300℃加熱4～5小時，冷卻至室溫后進行粉碎，過10～100目篩；(2)取蜂蜜并將蜂蜜與蒸餾水以0.5%～1%的體積比調和得到營養液，再將500～1500ml/m2營養液噴灑在過篩后的凹凸棒石黏土顆粒上；(3)取硝化菌制劑和EM菌制劑，用蒸餾水分別以1:20和1:10的體積稀釋比例進行稀釋，于室溫條件密閉存放1d后，分別均勻噴灑500～2000ml/m2于凹凸棒石黏土顆粒中。
文檔編號A01K31/18GK102907339SQ20121036116
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月25日 優先權日2012年9月25日
發明者傅大放, 龔俊, 洪樹虎 申請人:東南大學, 江蘇百納環境工程有限公司