规模化奶牛场粪污处理技术措施

文/胡海彦朱 赫张 凯（黑龙江省乳业发展中心；黑龙江省家畜遗传资源保护中心）



规模化奶牛场粪污处理技术措施

文/胡海彦1朱 赫1张 凯2
（1黑龙江省乳业发展中心；2黑龙江省家畜遗传资源保护中心）

摘 要：粪污处理是目前困扰我国奶牛规模化养殖最重要的问题之一。针对这一问题，从奶牛场建设规模、奶牛场的选址与设计、粪污处理方式、堆肥发酵技术推广等几方面阐述了如何解决规模奶牛场粪污问题，实现奶牛养殖与环境保护协调发展。

关键词：规模奶牛场；粪污处理；技术措施

近年来，伴随奶牛业的转型升级，规模化奶牛养殖快速兴起。奶牛养殖产生的大量固体废弃物和有机废水已成为当地的主要污染源之一，不仅影响奶牛的生产环境，造成乳房炎、肢蹄病等健康问题，同时也严重影响周边环境及长期的生态平衡。因此要真正实现规模化养殖，破除大型奶牛场发展的“瓶颈”，牛场管理者应本着减量化、无害化、资源化的原则处理牛场粪污，笔者认为应着重考虑以下几方面问题。

1 奶牛场的合适规模

奶牛场的建设规模要与土地资源、饲草饲料供给能力、环境承载容量、融资能力等相匹配。从世界奶牛规模化牧场发展的规律来看，奶牛场建设规模要与土地资源相配套，即政府根据当地气候、土壤和农作物种植状况，提出每头奶牛应占有的耕地面积最低指标，例如美国联邦政府规定，奶牛场每头牛需配有0.07 km2的饲料地用于消纳粪污。这种方式在解决粪污问题的同时也解决了饲料问题，而且降低了成本。

2 奶牛场的选址与设计

对于新建的奶牛场，废弃物排放和再利用应该在规划和投入范围内。在奶牛场选址方面，应注意遵守国家、地方法律法规的规定，特别是2014年我国开始实施《畜禽规模养殖污染防治条例》。另外，新建奶牛场应以粪污处理为核心进行牧场设计，因为粪污处理是奶牛场设计最关键的环节，在一定程度上决定牧场的建造成本和运营效率，要在粪污处理设计完成后，再做牛场的其它布局，例如，粪污发酵池要设在生产区及生活区常年主导风向的下风处；要采用防渗漏工艺，防止污染地下水；顶棚要设计遮雨设施，防止雨水混入。再如，粪污收集渠应采用预埋排污管道的方式，其要比建造水泥渠的方式更节约成本，更不容易发生堵塞。

3 选择合适的粪污处理方式

目前粪污处理的新技术和途径很多，大体分为农田消纳型、牛粪生产产品型、减量排放型与达标排放型，关键是要选择运营成本低、便于管理维护、适合当地特点的处理模式。例如黑龙江省气候寒冷，土地相对较多，受气温影响较大的处理方式会受到一定限制，例如厌氧发酵生产沼气、微生物发酵床技术等。堆肥发酵后还田是比较普遍采用的方式，方法简单，成本也较低。

4 积极推广堆肥发酵技术

4.1 堆肥的机理

将奶牛场产生的粪污直接堆肥发酵处理后还田是各国比较成功的做法，也是我国北方地区普遍采用的方法。在堆肥发酵的过程中，有机碳被微生物代谢分解从而降低碳氮比，所产生的热量可使堆肥温度达到70 ℃以上，能杀灭病菌、虫卵等，去除臭味，形成松软的发酵粪土。

4.2 粪污收集与贮存

粪污收集是堆肥发酵前第一个比较重要的环节。挤奶厅通常采用水冲清粪，泌乳牛舍、青年牛舍、育成牛舍通常采用机械清粪，犊牛和断奶犊牛舍为人力清粪。粪污收集的原则是，无论采用机械清粪还是人工清粪，当天产生的粪、尿、污水必须当天清走，超过12 h，粪便就会因发酵产生不良气味。需要注意的是，水冲清粪虽然节省人力，清粪效果好，但是按照“减量化产生”的原则，应尽量减少污水的产生量，倡导干清粪方式。自动刮粪装置在寒冷地区容易冻住，需要进行电机拆除、清理粪便、热水解冻等处理，维护比较麻烦，有的牧场在冬季选择弃之不用，因此要进行必要的防冻保护，牛舍保温设计方面也要加强。固体牛粪可以先清除至舍外的贮粪场，进行日晒等干燥处理，这样可降低发酵池的建造体积和成本。

4.3 堆肥关键技术

堆肥处理可分为静态堆肥和装置堆肥。静态堆肥不需特殊设备，腐熟时间一般为60～90 天；装置堆肥需有专门的堆肥设备，如翻转搅拌设备，以利于水分蒸发和调节温度，腐熟所需时间较短，一般为30～60天。

堆肥的主要技术要点：（1）堆肥前处理。调整含水率为40%～50%。堆肥前进行晾晒干燥，或添加废旧的干草、木屑等，也可添加已经发酵的堆肥，使堆肥保持良好的通气度。（2）调整碳氮比。牛粪的氮碳比为1∶（20～23），可适量加入杂草、秸秆等，将氮碳比提高到1∶（25～35）。（3）调整pH值。堆肥微生物喜微碱性，贮藏时间久，降低pH值时可用石灰调整。

为提高堆肥质量和效率，必须注意以下几点：（1）保持良好的好氧环境，以利于好氧菌的活动；（2）可添加高温嗜粪菌，以缩短堆肥时间；（3）堆肥发酵过程产热，一般应控制在50～60 ℃，超过70 ℃会造成过熟。

4.4 堆肥腐熟的判断依据

判断堆肥的腐熟程度，除了采用试验室方法外，也可采用综合性判定方法，包括发酵60～90 天；堆肥颜色呈黑褐色；形态呈干燥细末状；没有粪尿臭味。制作良好的堆肥，质地蓬松，吸附性好，无臭无味，具有抗潮保温性能，可用作牛床垫料，也可用作肥料，增加地力，有的还可以销售到市场获取利润。

5 结语

粪污处理是一项投入高、经济回报率低的工作，必须建立在先进技术和雄厚的财力基础上。部分奶牛场因治污费用高不愿意过多投入，治污措施比较粗放，粪污处理效率也比较低。为有效解决这一问题，政府部门除了在立法上予以强制外，还应加强政策资金支持，因地制宜地推广粪污循环再利用技术，在搞好牧业经济的同时，保护好环境，实现绿色可持续发展。

参考文献

［1］ 刘玉满，李胜利. 中国奶业经济研究报告2013. 北京：中国农业出版社，2015.

［2］ 王加启.现代奶牛养殖科学.北京：中国农业出版社，2006.

［3］ 李丹. 牧场建设误区与讨论.中国乳业，2013（10）：6-7.

［4］ 曹玉凤，李建国. 奶牛场粪尿无害化处理技术. 中国奶牛，2004（2）：56-57.

［5］ 李建国，高艳霞. 规模化生态奶牛养殖技术. 北京：中国农业大学出版社，2013.

作者简介：

胡海彦（1972-），女，研究员级高级畜牧师，研究方向为动物生产学。

收稿日期：（2016-05-03）