奶牛场粪污无害化处理及综合利用探讨

徐龙鑫，王文涛，何光中，刘 镜，张 麟*

(1.贵州省畜牧兽医研究所，贵州贵阳550005；2.贵州省清镇市农业局，贵州清镇551400)

奶牛场粪污无害化处理及综合利用探讨

徐龙鑫1，王文涛2，何光中1，刘 镜1，张 麟1*

(1.贵州省畜牧兽医研究所，贵州贵阳550005；2.贵州省清镇市农业局，贵州清镇551400)

奶牛生产过程中产生的粪便、污水等废弃物会对空气、水、土壤、饲料等造成污染，危害奶牛场周边环境。2001年国家环保总局发布了《畜禽养殖业污染物排放标准》[1]，同时发布了《畜禽养殖业污染防治技术规范》[2]，国务院2013年通过了《畜禽规模养殖污染防治条例》，因而奶牛场的粪污处理问题日益引起了人们的重视，奶牛场的粪污无害化处理及利用成为亟待解决的重大问题。

我国奶牛业生产目前正处在一个由农户散养向规模化、现代化、集约化和标准化的发展趋势，规模化饲养的数量越来越多，少则上百头，多则上千头的规模奶牛场不断涌现，奶牛业产生的牛粪和污水处理没有足够的土地和农业生产直接处理，导致规模奶牛场生产对环境的污染问题也日益凸显和严重。为了防止规模奶牛场生产给环境造成的污染，保护和改善环境，保障人们的健康，促进奶牛业的健康和持续发展，近年来贵州省采取了一系列畜牧环境污染治理措施，并投入资金购置粪污处理设施，取得了一定的成效。

如何变废为宝、趋利避害，强化农牧结合，促进养殖业洁净健康生产和绿色有机农产品生产成为当前农业环境生态学亟待研究的课题。利用农牧结合，互相促进的处理办法，既处理了粪污，又保护了环境，对维持农业生态系统平衡起着重要作用。文章就规模化奶牛场粪污无害化处理、资源化利用，以达到国家标准排放的方式方法进行探讨。

1 牛粪的处理方法

1.1 生产有机肥 牛粪中富含粗纤维、粗脂肪、粗蛋白、无氮浸出物等有机成分，这些物质与秸秆、杂草等有机物混合、堆积，将相对湿度控制在70%左右，创造一个好气发酵的环境，微生物就会大量繁殖，有机物就会被分解，转化为无臭、完全腐熟的活性有机肥[3]。为了提高堆肥效果，堆肥过程中可根据瓜果、苗木等的营养需求，拌入一定量的无机肥及其他肥料添加剂，经过堆肥化后变成更加利于吸收的高效有机肥。堆肥过程中的温度高达50～70 ℃，可杀灭牛粪中的有害微生物、寄生虫卵以及杂草种子，达到资源化、无害化、减量化的目的，同时解决了奶牛场因粪便所产生的环境污染[4]。

1.2 生物(蚯蚓)处理方法 利用蚯蚓处理牛粪是将传统的堆肥法与生物处理法相结合，利用蚯蚓食性广、食量大及其体内可分泌出分解蛋白质、脂肪、碳水化合物的新陈代谢作用，将粪便转化为物理、化学和生物学特性俱佳的蚯蚓粪，施与农田后，可改良土壤结构，使土壤疏松，增加土壤的透水性，并防止土壤表面板结，提高土壤的保肥性[5]。因此，用蚯蚓对有机废弃物进行处理被认为是行之有效的一种方法。此外，牛粪养殖的蚯蚓可制作成蚯蚓粉或直接喂鸡，利用牛粪养殖蚯蚓不仅解决了粪便堆放产生的环境问题，还可生产出高蛋白饲料蚯蚓和优质有机肥料。

1.3 牛粪发酵栽培食用菌 牛粪含有丰富的有机质和氮、磷、钾等元素，加入一定的辅料堆制(如秸秆、稻草等)发酵后，可以栽培食用菌。利用牛粪栽培食用菌在一定程度上解决了牛粪环境污染问题，又通过食用菌增加了收益，可谓一举两得。但由于奶牛场牛粪产量巨大，而栽培食用菌用量小，不能完全解决牛场的粪污污染问题，要与堆肥等其他方法一起使用。

2 牛尿及污水的处理

2.1 物理处理法 物理处理法是利用物理作用，将污水中的有机污染物质、悬浮物、油类及其他固体物分离出来，常用方法有沉淀法、过滤法等。沉淀法是利用污水中部分悬浮固体密度大于1的原理使其在重力作用下自然下沉，与污水分离。过滤法主要是让污水通过带有空隙的过滤器使水变得澄清的过程。奶牛场污水过滤时一般先通过格栅，用以清除漂浮物，如草末、大的粪团等，之后污水进入滤池。

2.2 化学处理法 向污水中加入化学物质，利用化学反应来分离、回收污水中的污染杂质，或将其转化为无害物质，处理污水中的溶解性或胶体性物质。使用三氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁等混凝剂，使污水中的悬浮物和胶体性物质沉淀而达到净化的目的，加入次氯酸进行消毒等。

2.3 生物处理法 利用微生物的作用，分解污水中的有机物的方法，净化污水的微生物大多是细菌，此外还有真菌、藻类、原生动物等[6]。主要采用氧化塘、活性污泥法、人工湿地处理[7]。

2.3.1 氧化塘也称生物塘，是构造简单、易于维护的一种污水处理系统，可用于各种规模的奶牛场，塘内的有机物由好氧性细菌进行氧化分解，所需氧由塘内藻类的光合作用提供，具有很高的脱氮除磷功能，可起到三级处理作用。氧化塘的优点是土建投资少，有利于废水综合作用；缺点是受土地条件限制，易受气温、光照等的直接影响，管理不当易生蚊蝇，散发臭味而污染环境。

2.3.2 活性污泥是由无数细菌、真菌、原生动物和其他微生物与吸附的有机物、无机物组成的絮凝体，其表面有一层多糖类的粘质层，对污水中悬浮态和胶态有机颗粒有强烈的吸附和絮凝能力。在有氧时，其中的微生物可对有机物发生强烈的氧化和分解。传统的活性污泥需建初级沉淀池、曝气池和二级沉淀池。

2.3.3 人工湿地是经精心设计建造，粪污通过人工湿地微生物与水生植物的互生互利作用，使污水得以净化[8]。该处理模式与其他粪污处理设施比较，具有投资少，维护保养简单的优点。

3 小结

3.1 规模奶牛场粪污处理及循环经济利用不仅有很好的经济效益，并且还有显著的生态效益和社会效益，要大力发展，以促进奶牛业养殖和环境协调发展，是生态畜牧业发展的有效模式。

3.2 规模奶牛场粪污处理及经济循环利用是一项系统而庞大的工程，需要投入的资金较大，需要政府在政策和资金上的大力支持。可以通过项目实施、招商引资，建立粪污处理及循环经济利用的企业，通过企业的商品化实现粪污处理及循环经济利用的模式，达到粪污“零排放”又能增加经济效益的目的。

3.3 大力推进防污技术创新。推广应用环保饲料，提高奶牛的饲料利用率，尤其是要提高饲料中氮的利用率。提倡粪污处理机械、设备发明创造及粪污处理工艺创新技术，积极利用微生物发酵剂，推广生物技术，实现粪污治理的资源化及综合再利用技术。通过各项技术的创新从根本上解决污染问题。

3.4 加强环境保护监管力度。环保部门在审批奶牛场建设时要严格把关(俗称“环评”)，确保环境保护能落到实处。同时环保部门和畜牧职能部门要在规模牛场养殖过程中按照相应的法规、标准进行有力监管，使规模奶牛场生产与环境协调发展，实现奶牛场发展与环境生态系统的良性循环。

[1] 国家环境保护总局，国家质量监督检验检疫局畜禽养殖业污染物排放标准：GB 18596—2001[S].北京：中国标准出版社，2001.

[2] 国家环境保护总局.畜禽养殖业污染防治技术规范：HJ/T81—2001[S]. 北京：中国标准出版社，2001.

[3] 莫放.养牛生产学[M].北京：中国农业大学出版社，2010：323-327.

[4] 钱晓雍，沈根祥，黄丽华，等.畜禽粪便堆肥腐熟度评价指标体系研究[J].农业环境科学学报，2009，28(3)：549-554.

[5] 王志凤.利用蚯蚓处理畜禽养殖业固体废弃物的技术研究[D].山东：山东师范大学，2007.

[6] 赵新鄂.污水处理技术综述[J].工业安全与环保，2003，29(12)：13-16.

[7] 吴树彪，董仁杰.人工湿地污水处理应用与研究进展[J].水处理技术，2008，34(8)：5-9.

[8] 于少鹏，王海霞，万忠娟，等.人工湿地污水处理技术及其在我国发展的现状和前景[J]. 地理科学进展，2004，33(1)：22-29.

2015-12-25

资金项目：贵阳市与省农科院农业科技合作项目[院地农科合字(2014)5号]；贵州省现代肉牛产业技术体系建设项目[GZCYTX-03]

徐龙鑫(1981—)，男，山东菏泽人，硕士，主要研究方向：动物遗传育种，E-mail：15286045978@163.com

*通讯作者：张麟(1963—)，男，高级畜牧师，主要从事畜牧兽医研究。

S851.2+4

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1007-1474(2016)02-0021-03