規模化奶牛場糞污處理系統

文│杜金（農業部農業機械鑒定總站）

當前我國奶牛養殖業正處于一個由小型牧場和家庭養殖戶向規模化、現代化、集約化和標準化方向快速發展的時期，隨之產生的環境問題也日益凸顯，主要體現在以下4個方面：一是占用大量的農業用地，二是糞污處理對周邊自然環境及居民環境造成污染，三是對地下水源及土地的污染，四是安全隱患，滋生蚊蠅，產生惡臭。這些問題不僅影響奶牛的產奶量和牛奶的質量，同時也會給奶牛、居民帶來健康的隱患。

奶牛場糞污的主要來源有：奶牛產生的糞便、尿液和清洗擠奶設備、沖洗待擠廳和擠奶廳的廢水。本文建議采用的主要糞污處理工藝流程（見圖1）為：牛舍內采用智能化清糞系統將牛糞尿收集至牛舍中間的集糞渠，經地下管渠將糞污集中輸送到糞污處理區進行固液分離，固體堆肥后做成有機肥（或牛床墊料），液體經厭氧（或曝氧、好氧）后灌溉周邊的農田。

◎圖1 糞污處理工藝流程

一、糞污的收集：智能化清糞系統

智能化清糞系統能夠時刻保持牛舍的清潔、干燥和衛生（見圖2）。其運行的速度可以根據不同的牛群進行設置，充分體現了牛性化的設計及提高奶牛福利的理念。

◎圖2 牛舍運行實景（干凈、干燥、無臭味）

智能化清糞系統的優勢包括：程序化控制，性能穩定可靠；實時監控，運行速度和運行軌跡可以通過無線傳輸系統傳到中央控制中心，人員不需要進入牛舍即可了解刮板的運行情況；安全性能高，不會對奶牛或人員造成任何的傷害，控制系統中配有報警系統，設備運行時碰到病牛會自動停止并報警；設備配有防凍系統，確保在寒冷的冬季能夠正常使用；速度可調，運行費用低，以5000頭的牧場為例，每天的運行成本僅為162元左右，相當于一個清糞工的日工資。

二、糞污的輸送：地下管渠

刮板將糞尿刮到牛舍中間或一端的地下糞渠，擠奶廳的廢水也一并進入到地下糞渠，糞渠的坡度為0.3%。在糞渠的始端設置水沖閥門，利用廢水將糞污沖到混合攪拌池內（見圖3）。

◎圖3 地下管渠輸送

地下輸送管渠與智能化清糞系統結合起來的工藝布置如圖4所示，此工藝方案真正實現了智能化、科技化以及體現目前國內規模化牧場的先進理念及先進的工藝和設備。

圖4 工藝布置

三、糞污的處理：固液分離

牛舍的糞污和擠奶廳的廢水全部由回沖閥門輸送至牧場的糞污處理區后，由混合攪拌池里面的設備提取糞水混合物進行固液分離，詳見圖5。

經固液分離后的固體纖維物質可以通過堆積發酵或晾曬的方式進行殺菌后作為牛床墊料使用；液體被輸送至回沖池，上清液用來回沖主渠，下面的液體通過污水轉移泵輸送至沼氣工程或氧化塘進行后續處理。

四、液體達標排放

液體部分經固液分離后進入沼氣工程，經沼氣工程后進入一級氧化塘進行暴氧處理，約60天之后進入二級氧化塘，約30天之后進入三級氧化塘，約20天后即可達到畜牧排放標準（見圖6）。液面懸浮泵安放于三級氧化塘內，當污水達到排放標準后，啟動液面懸浮泵，將水用于灌溉農田或循環利用回沖污糞渠（見圖7）。

◎圖5 固液分離工藝設備

◎圖6 固液分離后液體處理示意圖

◎圖7 液面懸浮泵工作示意圖

五、結論

綜合上述分析，可以得出如下結論：自動化糞污處理系統能輕松解決牛場的糞污問題，實現自動清理牛糞，保持牛舍衛生清潔，降低肢蹄病和乳房炎的發病率；糞污經地下糞渠輸送至糞污處理區，改善了空氣質量，減少蚊蠅的滋生；降低牛場的藥物投入成本，提高了牛奶的質量；改善整個場區及周邊居民的生活環境；可以真正地實現環保、低碳，為環保事業做貢獻。分離后的固體可以做成牛床墊料，使奶牛舒適度得到提高，也可制成有機肥，用于改善土壤結構；篩分后的液體含固率低，用于灌溉農田。