规模奶牛场粪便与污水的收集处理

摘要：规模化奶牛养殖场粪便污染已经成为农业面源污染的主要来源，严重制约规模化奶牛养殖产业的升级转型和绿色健康发展。目前，存在废物回收率低、无害化处理缺失、容易造成二次污染等问题。要采取必要措施，将规模化奶牛养殖场的粪便污水进行有效的收集和处理，不仅可以解决养殖场的环境污染问题，同时还能够实现资源利用的最大化，对促进整个产业健康可持续发展有着十分重要的现实意义。

关键词：规模化;奶牛养殖场;粪便;污水;收集;处理

姚中磊. 规模奶牛场粪便与污水的收集处理[J]. 农业工程技术，2019，40（08）：42+44.

生态健康养殖是生态文明发展的需要，党的十九大召开以来，对生态环境保护的重视程度越来越高。在十九大报告中明确指出，要强化土壤污染的管控和修复，加强农业面源污染防治。在奶牛养殖产业发展过程中，加快推进粪便污水的资源化利用是落实党中央战略部署的重要举措，更是实施乡村振兴战略、加快农业供给侧结构改革、确保农产品质量、治理好农业面源污染的重要路径。

近些年，随着社会对高品质牛肉和乳制品的需求量不断增加，奶牛集约化、规模化养殖产业得到不同程度的发展。大量规模化奶牛养殖场建立，养殖数量进一步扩大，奶牛养殖产业已经成为畜牧养殖产业的支柱。

规模化奶牛养殖产业发展的同时也带来了巨大的养殖污染问题。养殖场每天产生的粪便和污水如果得不到妥善有效的处理，将会对奶牛养殖场周边环境造成严重污染，甚至会损害牲畜的身体健康，威胁人们的生命财产安全。在全新历史时期，加强规模化奶牛养殖场粪便污水的收集处理十分有必要。

一、规模奶牛养殖场粪便污水的危害

近年来随着经济不断向前发展，人们物质生活水平显著提高，对奶制品和动物制品的需求量显著提升，全国各地的奶牛养殖产业不断向着规模化方向发展。奶牛产业集约化，规模化发展带来更高经济效益的同时，所造成的环境污染问题日渐突出。目前奶牛粪污相对集中，严重影响生态环境，是阻碍奶牛养殖产业规模化发展的主要瓶颈。

现阶段规模化奶牛养殖产业呈现出以下特点：规模化企业化程度进一步提高，并逐渐全面覆盖;信息化生产管理应用程度显著提升，大多数规模化奶牛养殖场引入电脑系统和互联网系统，但整体的机械化程度较低，部分养殖场缺乏科学的污染物处理能力。

受整个养殖产业经济效益影响，部分规模化奶牛养殖场污染物处理配套设施不完善，运行成本较高。此外，奶牛养殖产业并没有与农业种植业想结合，畜牧业和农业脱节，造成了粪便污水集中过剩，污染物处理成本较高，处理难度较大。

奶牛养殖产业高度集约化、规模化发展，每天产生的畜禽粪便量数量激增，如果得不到妥善有效的处理，势必会造成严重的环境污染。牛是反刍动物，产生的粪便十分特殊，往往携带大量的水分，细腻通透性较差，难以进行有效的堆积发酵。未经处理的粪便当中，往往携带有大量的致病原、寄生虫虫卵和各种饲料添加剂和有机物质，这些病原微生物经常会造成人类身体健康受损，尤其是某些人畜共患病的传播流行为威胁到周边居民的生命安全。

在对废物进行处理过程中，一旦处理不当，会造成臭气污染、有机物质污染、药物污染、添加剂污染、病原微生物污染和重金属污染。养殖场每天产生的粪便污水，如果得不到有效的处理直接排放，不仅会破坏养殖场周围和周边地区的生态环境，还会对空气质量，水体和土壤造成严重危害，甚至会威胁到居民的正常生产生活。

二、规模化奶牛养殖场粪便污水利用存在的问题

1、废物回收效率较低

传统的规模化养殖模式下，很多养殖户采用散栏饲养，养殖场整体的标准化程度不高。牛群每天产生的粪便和污水65%堆放在运动场，其中80%以上的粪便主要依靠自然蒸发[1]，粪便当中的各种水分和有机物质下渗到运动场地面土壤，或者利用运动场所堆积的沙土混合之后吸收水分。养殖场生产的粪污不能够全量回收，整体利用效率较低，对环境造成的污染较大。

2、无害化处理缺失

目前，大多数规模化养殖场还没有设置完善的污染物处理设施，即便是构建了相应的污染物处理设施，但由于运行成本较高，形同虚设。有些养殖场所建造的污染物处理设施，不能够满足实际生产需求，造成了粪便在养殖场周边的集中堆积，自然发酵之后直接还田利用。由于牛粪当中的水分含量较高，牛粪细腻，自然发酵时间较长，在发酵过程中还会产生大量的有毒、有害气体，对农田环境和周边生态环境造成不利影响。

3、容易造成二次污染

奶牛生产的粪便当中携带有大量的有机物和重金属，如果不将这些粪便进行有效发酵进行无害化处理，直接还田利用势必会造成土壤当中致病原微生物的数量显著升高，抗生素严重超标，降低土壤的生产能力，影响到农作物的正常生长发育，进而会影响到农业生态环境安全。奶牛养殖过程中所产生的污水当中携带有大量的BOD、COD、TP、TN和病原微生物，如果不经处理直接排放，会造成水体当中的悬浮物增多，造成大量生物缺氧，影响到河流的自我净化能力，造成水体富营养化，破坏水生物的水体环境。

三、规模化奶牛养殖场粪便污水收集处理

1、养殖场无害化处理设施与场所

对于新建或者扩建的规模化奶牛养殖场，必须配置与养殖规模相适应的粪便处理设施或者奶牛粪便处理场所。对于没有配置处理设施和处理场所的养殖场，应该要求养殖户及时配置建设，建设面积通常在1000 m2左右。

2、粪便收集

规模化奶牛养殖场粪便收集可以分为人工收集、机械收获和水冲洗三种方式。由于水冲洗方式会造成淡水资源严重浪费，同时会产生大量的污水，因此一般不选择这种方式。目前由于很多养殖户采用散栏饲养模式，因此大多选择使用机械清分方式。在圈舍的底部设置有刮粪板，及时将牛排出的粪便清理出来。该种清粪方式的优点是工作效率较高，清理过程中不会产生噪音，对牛的正常产生、正常运动不会产生影响，效率较高，维護成本较低，能够降低劳作强度，减少人工成本，同时也能够做到24 h全天清理，保证圈舍清洁卫生。

3、粪便处理

粪便处理主要有厌氧处理方式和耗氧处理方式。

（1）厌氧处理

厌氧处理方式主要是在规模化养殖场周围建设与养殖规模相配套的沼气发酵池，发酵池的容量通常在200-300 m3。将收集回来的粪便堆放到沼气池当中，进行进一步的无氧发酵，产生的沼气直接供养殖场生产和周边居民的照明，产生的沼液沼渣可以作为优质的有机肥施入农田。

（2）耗氧处理

耗氧处理模式就是将养殖场收获的粪便运输到粪便处理场，将牛粪、农作物秸秆、相关辅料以及发酵有益菌按照一定的配比混合均匀。之后直接堆放，高度控制在1.8-2.0 m，宽度控制在2 m，长度控制在6-8 m，牛粪的含水率控制在60%-65%。有条件的养殖场还可以在养殖场内部建设2-3个发酵池，将收获的粪便集中堆积到发酵池之后，每间隔几天使用铲车进行一次翻耕，增加粪便和空气的接触，加速粪便腐熟。在堆积发酵过程中，一般温度能够达到50-60℃，正常情况下7-14天之后即可完成发酵。

（3）养殖场污水收集处理

养殖场所产生的污水主要来自于奶牛排出的尿液以及冲洗所产生的污水，在这些污水当中往往携带有大量的有机物，如果不经处理直接排放，会污染地上水和地下水，甚至造成土壤污染。因此应该在规模化养殖场内部建设污水分离沉淀池，对每天产生的污水进行集中收集处理。沉淀池的大小应该结合奶牛的养殖规模综合确定，要分别建造大小不同的2-3个沉淀池，然后对污水进行一级、二级的沉淀处理。

一级处理主要是将污水当中的各种悬浮物和固体污染物去除，对污水进行初步净化。二级处理就是利用各种生物化学药物，利用微生物的代谢作用，使污水当中的细菌被杀灭，进一步释放水体当中的有机物质。通过对污水进行两级的净化处理之后，能够去除90%以上的固体悬浮物，同时水体当中的有机物质能够进一步得到降解，大大改善水质。

参考文献

[1] 胡朝阳. 规模奶牛场新式污粪处理一体化方案探讨[J]. 中国乳业，2010（05）.