CN102696864A - 牧草强化发酵浸浆制酶技术及移动式太阳能发酵床 - Google Patents

Abstract

牧草强化发酵浸浆制酶技术及移动式太阳能发酵床属于生物技术领域，特别是轻化工生物技术中一种利用高蛋白牧草作为培养基主料，在田间就地进行乳酸菌、木酶菌强化发酵，生产廉价、高效、多用途新型纤维素酶制剂的生产加工工艺和一种多功能高效节能微生物发酵床。本发明将富含蛋白质等营养物质的牧草资源化利用及多用途、高附加值生物制剂开发相结合，利用牧草蛋白质含量高、透气性好的特点，来弥补常规酶制剂生产中秸秆蛋白质含量低，辅料添加用量大，生产费用高的缺陷，采用移动式太阳能微生物发酵床，使乳酸菌厌氧发酵和产酶菌有氧发酵在一个反应器内进行，减少了装料、翻料工序和动力、能源消耗，提高了发酵质量及产量，扩大了牧草应用范围，延长了牧草加工产业链，达到了高效、节能、环保的效果。

Description

牧草强化发酵浸浆制酶技术及移动式太阳能发酵床

技术领域：本发明属于生物技术领域，特别是轻化工生物技术中一种利用高蛋白牧草作为培养基主料，进行乳酸菌、木酶菌田间就地强化发酵，生产廉价、高效、多用途新型纤维素酶制剂的生产加工工艺和一种多功能高效节能微生物发酵床。 

背景技术：植物“捕获”的太阳能大多储存在秸秆等物质纤维素中，植物的木质部分就是由纤维素构成的。虽然纤维素除很少一部分能被动物消化吸收外，大部分不能被动物吸收利用，但在一定条件下却能被有些微生物分解转化。如绿色木酶、康宁木酶。 

我国是一个农业大国，农作物秸秆、酒糟、糖渣、醋渣、淀粉渣、酱油渣、味精渣、豆腐渣、药渣、油渣等各种农业废弃物和食品加工产生的糟渣及牧草、木本饲料等含有大量纤维素资源非常丰富，经生物处理之后作为饲料利用，具有很大的经济效益。如采用海星牌秸秆发酵活干菌、“曙光一号”活菌制剂、“活力99生酵剂”、“粗饲料降解剂”等发酵的方法进行处理后，蛋白质的消化率、消化能和代谢能、糖分、氨基酸、维生素显著提高。但是，经处理的秸秆、粉渣等饲料总的粗蛋白没有多大变化，饲用过程中还需补充大量蛋白质饲料。且单位菌种处理原料数量小，发酵时间长，加工成本高。一包“粗饲料降解剂”只能处理500公斤糟渣或150-400公斤秸秆，投入产出低。 

广西大学化学化工学院以木薯渣为原料，利用工业糖化酶和产朊假丝酵母(Candidautilis)固态发酵，制取单细胞蛋白饲料，配料经高压灭菌预处理(糖化60-62℃，30min)、冷却(30℃)、酵母种子液固态 发酵(30℃，3d)，添加尿素3％、硫酸铵6％，在糖化酶用量为4％、含水量为70％、发酵时间72h、酵母接种量10％的条件下，粗蛋白质含量由底物的11.59％提高到产物的28.28％，提高了16.69个百分点。该方法利用工业糖化酶，发酵过程易于控制，不需要选育淀粉分解菌，使培养成本降低，具有一定的工业应用潜力，但燃料及辅料用量大，处理费用还是比较高。 

牧草广义上泛指可用于饲养家畜的草类植物，包括草本、藤本及木本植物的枝叶、树皮等各类栽培或野生植物。新鲜牧草除含有大量纤维素外，含有较高的营养物质。一般禾本科牧草的粗蛋白质含量占鲜重2.5-3％、豆科牧草在3.2-4.4％之间，木本植物的枝叶、树皮等可达2.5-5％。同时，牧草中氨基酸的组成较好，含赖氨酸较多，蛋白质生物学价值较高，维生素含量丰富，特别是胡萝卜素含量高，B族维生素、维生素C、E、K的含量较高，含钙丰富，并且钙磷比例较平衡，适口性好。有些木本饲料具有生命活性的内含物。利用优质牧草提取的叶蛋白，营养物质含量极为丰富。如苜蓿叶蛋白中粗蛋白含量40％～65％左右，叶蛋白的消化率达62％～72％，能量代谢率为69％～90％，粗蛋白质的生物价为73～79％，每千克叶蛋白浓缩物中代谢能为2800～3200千卡，有效磷为0.31％，胡萝卜为500～1200毫克，叶黄素为1000～1800毫克，碳水化合物为5％～10％，矿物质为3％～7％，纤维素小于5％，同时还含有脂溶性维生素E和K等；沙棘枝叶及果渣中含有丰富多样的生化物质，无论是果实还是枝叶，其维生素C、E、K及胡萝卜素几乎多于一切果蔬，其枝叶中含有的主要畜牧营养要素粗蛋白也高于牧草之冠的苜蓿干草和常规饲料玉米、小麦麸等，特别是 其畜禽生长营养素评价指标的第一、二、三限制性氨基酸(赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸)等含量均明显高于常规粮食饲料，而且其微量元素和主要维生素为其它常规饲料所不及，沙棘饲料特别有利于畜禽体质发育，尤其对畜禽产仔、产蛋等生殖生命活力具有奇特的作用，本身含丰富的抗氧化、防腐物质，从而非常有利于标准品的贮存。我国牧草类青绿饲料资源广、种类多、数量大，具有广阔的开发前景。牧草的粗纤维和秸秆、糟渣等饲料中的粗纤维理化性质基本相同，如果利用高蛋白牧草作为培养基主料，进行乳酸菌、黑曲酶、木霉强化发酵，生产廉价高效的工业用纤维素酶制剂及饲用纤维素酶，用于轻纺工业或着秸秆、糟渣等饲料发酵生产高蛋白饲料，都具有非常重要的意义。 

近年来，随着生态建设与畜牧业的发展和圈舍养畜技术的推广普及，开展荒山造林种草、封山禁牧、发展生态畜牧，开发绿色植物资源已成为大势所趋，高蛋白青绿饲料越来越受到重视和大量应用，牧草叶蛋白在配合饲料生产中的利用也越来越受到重视，成为解决饲料蛋白质紧缺的重要途径。但是，由于牧草资源的时间、空间分布很不均匀，储藏过程极易腐烂变质，能量密度低，原料的收集、储存、运输成本比较高，尤其是原料运输成本高，加工规模的扩大，原料产品运输成本增加幅度会大于规模扩大后成本下降的幅度，通用的经济规模的概念不适合草食畜饲料加工企业。同时，由于我国农村土地包括宜林荒山、草原等由农户承包经营，农作物种植分散。分散的草食畜饲料生产和集约化、自动化、连续性的饲料工业转化加工的协调十分困难，大部分研究处于实验室阶段。所以，牧草的就地加工技术和小型加工设备及植物蛋白质饲料的开发成为当前绿色植物饲料开发的重 点。 

有关研究表明，牧草饲料加工技术大面积应用推广不可能像猪鸡精饲料那样采用生产性企业提供饲料产品的产品带动型推广模式，宜考虑通过政府引导，建立中介组织开发饲料资源，制定和完善推动产业发展的财政税收政策，探索和建立“适度规模、就近转化、统筹规划、模块建设、分散生产、集中营销”的产业发展模式。应该根据养草食畜自身特点，采用技术、服务带动型推广模式，在重点养殖区或饲草料资源丰富的优势产区，由技术开发单位和技术服务型企业联合提供技术、资金、设备，联系培养农村有知识、懂经营的农村经纪人建立利益共同体，建立和发展饲料加工点和专业户，为农户提供加工技术、饲料配方和饲料加工、配制服务，采取来料加工、品种兑换、收购、贮存等多种形式，就地取材，开展饲料就地加工、贮存、销售。这样，一方面以当地养殖需要的饲料开发和销售为主，为草食畜提供大量廉价优质饲料，满足当地养殖户的需要，提高养殖效益和种草效益，调动植树种草发展养殖的积极性，一方面以外地市场需要的饲料开发和销售为主，为单胃畜禽提供高蛋白饲料，调剂余缺，减少饲草贮藏运输成本，扩大加工规模，扩展饲草销路，扩大外销，提高企业的加工水平和盈利能力。 

目前牧草的加工调制技术研究和应用示范，主要集中在保证青干草品质和质量方面。 

一是收获时间的研究。适宜的收获时间是影响青干草品质的重要因素，一般禾本科牧草最适宜的收获期是抽穗期，豆科草是孕蕾期至初花期。在生产中，常因收获太晚，草质老化，营养物质损失严重。如 苜蓿初花期收割虽产草较少，但草质好，大部分可被羊采食；而结荚期收割，草虽较多，但大部分变粗硬，总养分下降。再如夏季的各种野草，只要无毒，割晒喂羊效果很好，而秋后的枯草，只是干柴一把，营养贫乏，有的甚至不如秸秆。 

二是青干草调制技术研究。青干草的质量还取决于调制技术，人工脱水时营养损失很少，而晒干时干物质、粗蛋白质的损失达20％左右。为尽量减少损失，生产中常将刚割获的草铺开、曝晒、勤翻动，加快水分蒸发，使水分尽快降至40％以下，以减少细胞饥饿代谢造成的养分损失，再将草堆成松散的小堆或移至通风良好的荫棚下晾干，可减少由于日光曝晒而破坏胡萝卜素。 

为了提高牧草质量，减少营养损失，苜蓿颗粒饲料的研究和应用发展很快，但鲜草从收割到加工时间长，营养损失比较大，收贮、运输成本高，加工季节短，设备闲置率高，加工效益低。所有这些，限制了大面积运用。 

在青绿饲料的加工利用上，目前除直接铡切饲用鲜草外，大多调制成干草，经铡切或粉碎后饲用。高蛋白青绿饲料主要作为草食畜饲料，在养鸡、养鸭、养鹅、养猪、养鱼等蛋白质需求大的单胃畜禽饲用及轻化工生物制造等方面的利用和应用研究较少。牧草叶蛋白的提取和设备研发还处于试验阶段，一般都是将苜蓿等牧草在现蕾期收割后，运到加工厂，再通过粉碎、压榨、凝聚、分离、干燥、包装，制成叶蛋白成品。 

在微生物培养中，一般利用秸秆粉作为作为培养，但用量占培养的比例较小。由于缺乏先进技术、工艺和高效菌种， 

用高蛋白牧草作为培养基进行乳酸菌、木霉菌强化发酵，开发生产纤维素酶制剂及高蛋白饲料发酵剂、乳酸菌强化发酵剂，用于秸秆、糟渣等饲料发酵，生产高蛋白复合饲料方面未见相关报道。 

同时，制约牧草加工利用的关键，是采收与加工的时差和运输成本及产品售价。有关研究表明，绿叶在一天、二天、三天和四天放置后再进行加工处理，其叶蛋白提取率比割后立即加工处理的提取率分别下降19.3％、25.0％、40.0％、53.7％。所以，绿叶收割后应尽快加工处理，以免由于叶子本身的作用和微生物的污染而引起叶蛋白产量和品质下降。但由于我国地域辽阔，山地多、川地少，苜蓿等高蛋白牧草一般在西部山区种植，这里交通不便，收割、运输成本高，运输途中营养损失大，产品科技含量低，附加值不高，加工效率差，经济效益低，难以大范围推广利用。 

发明内容：本发明的目的，是利用高蛋白牧草作为培养基，选择野生菌种及航天育种、基因工程、细胞工程种质资源，驯化选育高产菌株，采用塑料发酵袋、移动式塑料大棚发菌干燥室等新型微生物代谢工程和发酵工程技术，在田间地头就地进行乳酸菌、木酶强化发酵，生产廉价高效纤维素酶制剂主产品及乳酸菌强化发酵剂及饲料添加剂等副产品的方法和规模化加工技术及工艺，开发一种多功能高效节能微生物发酵床。 

本发明的实现方案是： 

选择野生菌种及航天育种、基因工程、细胞工程种质资源，驯化选育适宜牧草培养基繁殖生长的高产菌株，开发生产乳酸菌木酶强化发酵剂；将现蕾期或孕穗期刈割豆科或禾本科牧草立即在田间地头就 地铡切粉碎、研磨打浆，接种牧草基乳酸菌发酵剂，搅拌均匀，在缺氧的条件下进行乳酸菌发酵后，再将经过乳酸菌发酵后的草渣一部分作为发酵饲料饲用或干燥后储存销售，一部分 

置于移动式塑料大棚发菌干燥室料架上的浸浆发菌槽内，接种牧草基木霉菌种有氧发酵、发菌后，灌注乳酸菌发酵后的牧草草浆滤出液，进行浸浆制酶，生产牧草基纤维素酶粗酶液或粗酶粕，再集中送往化工车间采用高效膜分离或层析分离技术与装置分离提纯、精制，生产制造廉价高效化工用或饲用精制酶制剂产品。 

本发明采用资源丰富、价廉易得、营养齐全、无毒副作用的优质牧草作为培养基，选育优秀菌种，生产乳酸菌、木酶菌强化发酵，利用牧草蛋白质含量高的特点，来弥补秸秆、糟渣蛋白质含量低的缺陷，生产牧草基纤维素酶粗酶粕，用作饲料添加剂原料，或集中送往化工车间采用高效膜分离或层析分离技术与装置分离提纯、精制，生产制造廉价高效化工用或饲用精制酶制剂产品，将回收纤维素酶沉淀后的硫酸铵溶液再用于粗酶粕的浸泡洗涤，实现浸提液的循环利用，提高了资源利用率，具有显著节能、降耗、减排效果，开发的牧草基纤维素酶既是高效工业用酶制剂，又是优质饲料添加剂来源；既解决了牧草适时收割，加工贮藏及运输问题，减少了牧草的营养损失，扩大了绿色植物物的应用范围，又降低了纤维素酶生产成本，提高了产品的科技含量和附加值，提高了牧草加工效益，解决了牧草的及时收获、干燥、运输、储藏及田间就地加工问题，把林牧工及生态、经济和社会效益有机地结合起来，有利于形成一体化产业。利用移动式太阳能微生物固体发酵反应器(发酵床)，使乳酸菌厌氧发酵和产酶菌有氧 

发酵在一个反应器内进行，气液交换通过设置在发酵物料上面的进气口、喷淋管和铺设在物料下面的多孔管连通组成并装有调节装置的管道调节，和外界连通，反应器温度通过塑料棚面吸收太阳能和调节进气孔排气孔实现，减少了装料、翻料工序和动力、能源消耗，提高了发酵质量及产量，达到了高效、节能、环保的效果。 

具体实施方式：

选择野生及航天育种、基因工程、细胞工程种质资源，驯化选育适宜牧草培养基繁殖生长、产酸能力强、代谢旺盛的优秀乳酸菌菌株和产酶能力强、亲和力高的木酶菌株，开发牧草基乳酸菌、木霉菌强化发酵剂；将现蕾期或孕穗期刈割、含水量为75％左右的豆科或禾本科牧草立即在田间地头就地铡切粉碎、研磨打浆，给草浆接种5％-10％牧草基乳酸菌发酵剂，搅拌均匀，挤压滤出过多的汁液，使草渣含水量达70％左右，用塑料袋统一密封，在缺氧的条件下进行乳酸菌发酵；草浆挤压过滤出的含有蛋白质等营养物质的汁液，经乳酸菌发酵、澄淀、过滤去除蛋白质后，同草渣发酵后的挤压滤出液合并，作为浸提发菌液(浸浆液)备用；将经过乳酸菌发酵后的草渣接种牧草基木霉菌种，置于移动式塑料大棚发菌干燥室料架上的浸浆发菌槽内，室内温度保持30-35℃，湿度保持80％，早晚喷洒适量浸提发菌液，注意通风，保持湿度，利用乳酸菌产生的乳酸保持酸性环境，抑制杂菌感染，促进木霉菌萌发繁殖；当木霉菌丝长满料面并产生大量孢子时，定时定量喷淋或灌注浸提发菌液，使1/3发酵料浸泡在浸提发菌液(浆)中，3-5天后打开料槽较低一端的塑料出口，滤出料内浸提液，作为粗酶液转入下一步分离提纯，再在料槽中加入新液，每天晚上将料槽 中的发菌液更换一次，更换2-3次后停止加液，使木霉发酵草渣快速干燥，便是上好的木酶饲料添加剂或乳酸菌木霉菌种，作为纤维素酶饲料添加剂原料使用或乳酸菌木霉菌种循环使用；将收集的粗酶液，集中送往加工车间分离、提纯、精制或以少量草渣发酵料为载体，采用多次喷淋或灌注的方法，在草渣发酵料中加入粗酶液(浆)，进行浸浆干燥，使草渣发酵料中的粗酶液蒸发浓缩，酶含量提高而成为牧草基纤维素酶粗酶粕，用作饲料添加剂原料，或集中送往化工车间采用高效膜分离或层析分离技术与装置分离提纯、精制，生产制造廉价高效化工用或饲用精制酶制剂产品；分离时，将粗酶粕加水浸泡稀释、洗涤浸提，压榨过滤、除去草渣和蛋白质沉淀后，在4℃下加入硫酸氨到85％的饱和浓度，保持4小时，用分离因数大于6000G的管式超高速离心分离机回收硫酸铵盐所析出的纤维素酶沉淀，经柱析、方框过滤器过滤，可得纤维素酶精品浓缩液，在-17℃温度、-600mmHg负压下冻干干燥，得纤维素酶精品冻干粉；将回收纤维素酶沉淀后的硫酸铵溶液加水稀释后，再用于粗酶粕的浸泡洗涤，可实现浸提液的循环利用。 

生产中，用完成木霉发酵的草渣或牧草基纤维素酶粗酶粕代替乳酸菌接种草浆，且在乳酸菌厌氧发酵完成后，不再接种木霉菌种，直接将发酵后的草渣置于移动式塑料大棚发菌干燥室料架上的浸浆发菌槽内，利用木霉发酵后草渣中休眠的木霉菌丝和孢子，在有氧及酸性条件下快速繁殖，可实现木霉扩繁产酶。 

批量生产时，可采用移动式太阳能微生物发酵床发酵的方法。在田间地头选择地势较高、排水方便、避风向阳、东西走向的长方形 地块，沿东西走向开沟2-6条，做横截面为W形的发酵床，床宽2-6米、沟宽0.8米、沟深0.5米左右，长根据需要确定，床体V形沟底一端比另一端稍低，较低一端处设排水渠，沟底高出排水渠底5-10厘米，床上方设可移动(调节)的人字形拱棚架，用塑料薄膜从床的北面沿W形床面覆盖到床的南面，再沿床上方人字形拱棚架从南面覆到北面，两端及侧边与另一端对接密封，成为一个密封的大型塑料袋式发酵器，拱棚上部设置进气口，下部设出气口，在W形床面的所有V形沟底铺设多孔管，通过管道与调节装置和外界连通，多孔管上面装填发酵料基质，基质上面设喷淋节灌管。人字形拱棚架由数组长方形棚架和斜撑支柱构成，长方形棚架以数根平行排列的不锈钢管或硬质塑料管作竖管和两根连接在竖管两端平行排列的横管连通、固定而成，竖管上设有喷嘴，与横管相通，横管两端设有连接器，与进、出水管或另一组棚架连通固定。 

移动式太阳能微生物发酵床是一个截面为W形的发酵床和人字形塑料拱棚组成的密封的大型塑料发酵袋，特点是发酵物料放置在床上后，气液交换通过设置在人字形塑料拱棚上的进气口、出气口及发酵物料上面的喷淋管和铺设在物料下面的多孔管连通组成并装有调节装置的管道调节，和外界连通。厌氧发酵时，取掉床面上的斜撑支柱，放低拱棚，关闭进气口和出气口，可抽去袋内空气，加快发酵速度；好氧发酵时，用斜撑支柱支撑床上的拱棚架，撑高拱棚，调节进气口和出气口，实现气体流通，通过料面上或棚架上的喷淋节灌管和料下面的多孔管，进行液体或气体交换。 

Claims (5)

1.牧草强化发酵浸浆制酶技术及移动式太阳能发酵床是将现蕾期或孕穗期刈割豆科或禾本科牧草立即在田间地头就地铡切粉碎、研磨打浆，接种牧草基乳酸菌发酵剂，搅拌均匀，在缺氧的条件下进行乳酸菌发酵后，再将经过乳酸菌发酵后的草渣接种牧草基木霉菌种进行有氧发酵，采用高效膜分离或层析分离技术与装置分离提纯，生产制造廉价高效化工用或饲用精制酶制剂产品的技术工艺及一种高效、节能、环保的移动式太阳能发酵床。

2.根据权利要求1所述的牧草就地发酵浸浆制酶技术，其特征是：选择野生及航天育种、基因工程、细胞工程种质资源，驯化选育适宜牧草培养基繁殖生长、产酸能力强、代谢旺盛的优秀乳酸菌菌株和产酶能力强、亲和力高的木酶菌株，开发牧草基乳酸菌、木霉菌强化发酵剂；将现蕾期或孕穗期刈割、含水量为75％左右的豆科或禾本科牧草立即在田间地头就地铡切粉碎、研磨打浆，给草浆接种5％-10％牧草基乳酸菌发酵剂，搅拌均匀，挤压滤出过多的汁液，使草渣含水量达70％左右，用塑料袋统一密封，在缺氧的条件下进行乳酸菌发酵；草浆挤压过滤出的含有蛋白质等营养物质的汁液，经乳酸菌发酵、澄淀、过滤去除蛋白质后，同草渣发酵后的挤压滤出液合并，作为浸提发菌液(浸浆液)备用；将经过乳酸菌发酵后的草渣接种牧草基木霉菌种，置于移动式塑料大棚发菌干燥室料架上的浸浆发菌槽内，室内温度保持30-35℃，湿度保持80％，早晚喷洒适量浸提发菌液，注意通风，保持湿度，利用乳酸菌产生的乳酸保持酸性环境，抑制杂菌感染，促进木霉菌萌发繁殖；当木霉菌丝长满料面并产生大量孢子时，定时定量喷淋或灌注浸提发菌液，使1/3发酵料浸泡在浸提发菌液(浆)中，3-5天后打开料槽较低一端的塑料出口，滤出料内浸提液，作为粗酶液转入下一步分离提纯，再在料槽中加入新液，每天晚上将料槽中的发菌液更换一次，更换2-3次后停止加液，使木霉发酵草渣快速干燥，便是上好的木酶饲料添加剂或乳酸菌木霉菌种，作为纤维素酶饲料添加剂原料使用或乳酸菌木霉菌种循环使用；将收集的粗酶液，集中送往加工车间分离、提纯、精制或以少量草渣发酵料为载体，采用多次喷淋或灌注的方法，在草渣发酵料中加入粗酶液(浆)，进行浸浆干燥，使草渣发酵料中的粗酶液蒸发浓缩，酶含量提高而成为牧草基纤维素酶粗酶粕，用作饲料添加剂原料，或集中送往化工车间采用高效膜分离或层析分离技术与装置分离提纯、精制，生产制造廉价高效化工用或饲用精制酶制剂产品；分离时，将粗酶粕加水浸泡稀释、洗涤浸提，压榨过滤、除去草渣和蛋白质沉淀后，在4℃下加入硫酸氨到85％的饱和浓度，保持4小时，用分离因数大于6000G的管式超高速离心分离机回收硫酸铵盐所析出的纤维素酶沉淀，经柱析、方框过滤器过滤，可得纤维素酶精品浓缩液，在-17℃温度、-600mmHg负压下冻干干燥，得纤维素酶精品冻干粉；将回收纤维素酶沉淀后的硫酸铵溶液加水稀释后，再用于粗酶粕的浸泡洗涤，实现浸提液的循环利用。

3.根据权利要求1所述的牧草强化发酵浸浆制酶技术，其特征是：生产中，用完成木霉发酵的草渣或牧草基纤维素酶粗酶粕代替乳酸菌接种草浆，且在乳酸菌厌氧发酵完成后，不再接种木霉菌种，直接将发酵后的草渣置于移动式塑料大棚发菌干燥室料架上的浸浆发菌槽内，利用木霉发酵后草渣中休眠的木霉菌丝和孢子，在有氧及酸性条件下快速繁殖，实现木霉扩繁产酶。

4.根据权利要求1所述的牧草强化发酵浸浆制酶技术，其特征是：将回收纤维素酶沉淀后的硫酸铵溶液加水稀释后，再用于粗酶粕的浸泡洗涤，实现浸提液的循环利用。

5.根据权利要求1所述的移动式太阳能发酵床，其特征是：在田间地头选择地势较高、排水方便、避风向阳、东西走向的长方形地块，沿东西走向开沟2-6条，做横截面为W形的发酵床，床宽2-6米、沟宽0.8米、沟深0.5米左右，长根据需要确定，床体V形沟底一端比另一端稍低，较低一端处设排水渠，沟底高出排水渠底5-10厘米，床上方设可移动(调节)的人字形拱棚架，用塑料薄膜从床的北面沿W形床面覆盖到床的南面，再沿床上方人字形拱棚架从南面覆到北面，两端及侧边与另一端对接密封，成为一个密封的大型塑料袋式发酵器，拱棚上部设置进气口，下部设出气口，在W形床面的所有V形沟底铺设多孔管，通过管道与调节装置和外界连通，多孔管上面装填发酵料基质，基质上面设喷淋节灌管；人字形拱棚架由数组长方形棚架和斜撑支柱构成，长方形棚架以数根平行排列的不锈钢管或硬质塑料管作竖管和两根连接在竖管两端平行排列的横管连通、固定而成，竖管上设有喷嘴，与横管相通，横管两端设有连接器，与进、出水管或另一组棚架连通固定。