规模化奶牛养殖场粪污处理利用模式分析

孙 谦，陈永刚

（泰州市动物疫病预防控制中心，江苏泰州 225300）

0 引言

受土地使用紧张、环境资源要求、饲料价格上涨、市场行情等因素影响，国内奶牛养殖存栏量出现下降。2018年12月，经国务院同意，农业农村部、发展改革委、科技部、工业和信息化部、财政部、商务部等9部门联合印发《关于进一步促进奶业振兴的若干意见》。《意见》提出，要以实现奶业全面振兴为目标，优化奶业生产布局，创新奶业发展方式，建立完善以奶农规模化养殖为基础的生产经营体系，密切产业链各环节利益联结，提振乳制品消费信心，力争到2025年全国奶类产量达到4 500万t，提升我国奶业发展质量、效益和竞争力。

1 泰州奶牛养殖现状

泰州市位于江苏中部，是优质奶牛养殖的传统区域之一。目前，奶牛养殖业面临着饲养成本高、环保压力大、引种困难等问题，泰州奶牛养殖存栏水平和原料奶产量在江苏地区总体有所下滑。面对现代奶业的发展趋势，泰州市加强工作举措，推进奶牛产业高质量发展，要求规模化奶牛养殖场加强精细化管理、粪污资源化利用工作，加快企业机械化、智能化、信息化的融合发展。

在政策扶持、人才引进、技术创新的条件下，泰州规模化奶牛养殖水平得以提升，奶牛规模化养殖量趋于稳定，奶牛年单产水平有所增长。据统计部门数据，2021年底，泰州市存栏奶牛13 860头，生鲜乳年产量达67 510 t（表1）。

2 华夏牧业养殖情况

华夏畜牧兴化有限公司位于泰州市兴化市千垛镇，是2014年兴化市重点招商引资项目，2019年成功创建农业农村部畜禽养殖标准化示范场。本文以该公司粪污干湿分离循环利用模式作为案例，对奶牛场粪污处理、利用以及效益进行分析，为江苏乃至国内规模化奶牛场管理提供参考。

公司占地446.47 hm2，其中养殖区48.47 hm2，现有标准化泌乳牛舍6栋、青年牛舍5栋、犊牛舍4栋，设计存栏9 300头奶牛。配套设施有现代化挤奶厅1座，占地4 913 m2，可容纳100头奶牛同时挤奶；饲料库5座，青贮窖7个（6.3万m3），饲料压片车间1个。养殖区现存栏进口荷斯坦奶牛5 300多头，其中泌乳牛3 300头，平均1头奶牛1天排泄粪便20 kg、尿10 kg，一天共可产生粪污约160 t。

3 粪污干湿分离循环利用模式

3.1 工艺流程

华夏兴化畜牧发展有限公司奶牛养殖粪污处理工艺流程（图1）。

图1 粪污处理工艺流程

3.2 技术要点

机械智能刮粪系统：粪尿排泄物经机械智能刮板干清至牛舍两端粪沟，再采取循环水冲粪沟的方式收集至提升池内。机械刮板清粪系统能按设置的时间自动刮粪，并配有转速检测反馈环节，遇到阻碍后自行停止，从而保障使用安全。

固液分离系统：当提升池内的粪污达到一定液位后，由搅拌输送泵输往固液分离车间，分别经孔径1.5 mm和0.75 mm的镜面挤压机压榨分离后固体含水率约80%。分离后的固体经气囊挤压机挤压后含水率约60%。

固体粪污处理利用：固液分离后的干粪进行覆膜好氧发酵堆肥，每座条垛发酵堆均安置通风管，堆肥周期为25～30天，堆体内温度最高可达85℃，能充分杀死其中的病原菌、寄生虫卵及杂草种子等，蛔虫卵死亡率95%～100%。经数次翻抛后，温度不再升高而维持在30～35℃，并达腐熟程度，均质后装袋运输至果园、菌种培养基地、农田等地。

液体粪污处理利用：分离后的污水进入污水站调节池，进行微气浮沉淀，经生化智能控制系统（EBIS）进行生化处理和MBR膜过滤。过滤后进入消毒脱色装置，检测达标后进入莲藕塘，通过吸附、微生物同化分解和植物吸附等途径去除废水中的有机物、氮、磷等，达到农田灌溉标准。

3.3 运作模式

奶牛产生的粪污，一部分经过管道输送至固液分离系统进行压榨，其中固体部分80%用于回填牛舍卧床、其余20%委托畜禽粪污第三方处理企业生产有机肥外销，液体部分经处理后生物降解、还田灌溉利用。另一部分粪污经管道输送至畜禽粪污第三方处理企业生产沼气。

4 成本概算

牧场建设总投资4.6亿元，其中环保类投资近3 250万元，主要用于购置进口智能刮粪系统、固液干湿分离机、污水处理系统、分子膜系统。委托畜禽粪污第三方处理企业年处理粪污和污水费用、循环利用卧床回填垫料、粪便污水检测费等。

5 应用效果

该模式可做到日产日清、零排放，减少牧场内部粪污堆积，解决场区近200人就业。年收储青贮秸秆饲料4万余t，带动周边5 333.33 hm2农田种植秸秆类作物利用，减少了秸秆处理成本，实现粪污清洁回用和能源化、肥料化利用。

6 模式分析

运用粪污干湿分离循环利用模式，采用粪污收集、固液分离、好氧发酵、固粪垫料回用、有机肥加工、液体农田灌溉等方式，实现牛粪清洁处理循环利用，促进养殖主体与第三方粪污处理单位合作共赢。

在发展理念方面，企业主要以发展奶牛健康养殖产业为目标，按照奶牛良种化、养殖设施化、生产规范化、防疫制度化、粪污无害化要求，积极实施种养结合、循环农业，深入开展标准化养殖示范创建，全面推进奶牛养殖标准化生产，以良种引进、粪污处理为切入点，推行“养殖-有机肥加工-种植”有效对接的生态循环模式。

在关键技术方面，企业将发展规划和环境保护规划同步实施，在规划建设时，就按照环境保护相关法律法规要求，完善环保手续。生产过程中注重标准化、规范化，讲究生态效益，切实保证生态环境不被破坏，大力实施高效、生态种养方式，采用TMR饲喂、GEA粪污收集等养殖污染治理新技术，不断加强并完善基础设施建设，强化奶牛饲养的管理规范，循环利用生产出的粪便，将其作为农业肥料，最终实现粪肥还田利用。

在管理模式方面，积极把握当前畜牧业深化试点和产业转型升级的关键机遇期，加强组织领导。立足生产实际，充分考虑企业对种植、养殖废弃物的自我循环利用能力，以种定养，种养结合，保护生态环境，扎实提升产品质量，推进企业由畜牧业养殖大户向畜牧业养殖强户转变。