規模化奶牛場糞污處理方法概述

哈那提·胡斯木汗

沙灣市畜牧獸醫站，新疆沙灣 832100

0 引言

隨著我國經濟的不斷發展，我國對牛奶等優質蛋白產品的需求量不斷增加，奶牛養殖業規模日益擴大，養殖方式不斷向集約化、規模化、標準化的方向發展，隨之而來所產生的糞污量也在不斷增多，糞污已成為奶牛養殖地區主要的污染源。目前，我國奶牛養殖產生的糞污年產量高達幾十億噸，且利用較低，給環境造成極大的危害。因此需要加大對糞污的資源化利用，從根本上消除糞污對環境造成的污染。糞污處理可分為收集、輸送、處理和利用四大環節。目前，大、中型奶牛場由于糞污排放量較大，一般采用沼氣發酵方式進行處理；小規模奶牛場則一般采用糞污直接還田的方式進行處理。本文對現有奶牛場的糞污處理方法進行歸納總結，對進一步做好糞污處理工作，實現糞污低成本無害化處理，減少污染物的排放，保護環境和提高養殖經濟效益具有重要意義。

1 奶牛糞污處理不當的危害

北方作為奶牛養殖的重點區域，糞污堆積較多，絕大部分糞污在未經處理后直接滲入地下，造成地下水污染，還有很多小型養殖場直接將糞污排放進臨場的河流內，造成水質污染，嚴重影響周邊居民用水安全和身體健康。

奶牛排泄的糞污中含有大量的氮、磷、鉀等營養元素，大量糞污直接排放于土壤中，會導致土壤中氮、磷、鉀元素過量，過量的礦物元素會改變土壤性狀，影響土壤質量[1]。

糞污也會對環境空氣造成污染。糞污在堆積發酵過程中，會產生氨氣和二氧化硫等大量有害氣體，降低環境空氣質量，刺激奶牛呼吸道，導致其免疫力下降，影響牛奶品質。

2 奶牛糞污處理現狀

2.1 建設規劃不合理

由于奶牛養殖過度追求經濟利益，忽略環境管理投入，建場初期未選擇合理的建場地址，且對糞污處理設施和處理技術投入不足，造成后期環境污染嚴重。

2.2 糞污處理技術單一

目前由于糞污處理技術和方式落后，大部分養殖場選用直接還田處理。由于規模化程度不斷提高，導致大量污染物不能及時運到農田，造成環境污染，嚴重制約養殖業發展[2]。

2.3 環保意識淡薄

目前我國奶牛場對糞污無害化處理意識淺薄，對國家相關部門頒布的《畜禽規模養殖污染防治條例》《中華人民共和國畜牧法》《中華人民共和國環境保護法》等法律法規知識缺乏系統性的學習，無法清楚的意識到環境保護的重要性。

3 糞污的主要處理方式

規模化奶牛場內的污染物主要是糞便、尿液和沖洗水。廢水主要是來源于生活廢水和沖洗廢水以及尿液。廢氣主要來源于糞便、尿液產生的溫室氣體。固體廢棄物主要包括糞污、沼渣等。目前規模奶牛場的糞污無害化處理方法包括土壤還原法、堆肥發酵法、飼料轉化技術、生物分解法、厭氧消化處理和能源利用技術。

3.1 土壤還原法

土壤還原法是通過將奶牛糞污回收進行還田處理，以提高土壤肥力，同時凈化糞污的方法。該處理方法具有低成本的優勢，但由于糞污中含有較多的金屬物質和病原菌，可能會通過田間食物鏈進入人體，危害人體健康[3]。

3.2 發酵處理法

發酵處理法是通過利用糞污中微生物的分解作用，從而最終產生有機肥料的方法。該方法可以在短時間內達到糞污脫水和無害化處理的效果。施肥過程中產生的高溫可以殺死糞污中的病原菌，減少疾病的傳播[4]。發酵處理后的糞污可用做牛床墊料。

制作墊料的處理模式可以分為固液分離后直接利用、好氧發酵糞污處理以及厭氧發酵糞污處理3 種模式。

（1）固液分離后直接利用模式

將收集到的糞便和污水運送到集污池內。在池內統一進行固液分離集中處理，分離后的固體糞便經過處理后可直接運回奶牛場內，用作牛床墊料二次使用。牛床墊料具有一定的水分含量要求，當水分含量較高時可通過風干處理降低含水量。但該模式容易對環境造成污染，且墊料未經殺菌消毒處理，容易存在病原菌[6]。

（2）厭氧發酵處理模式

通過厭氧發酵處理來降低污水中的有機物含量，從而使糞污達到排放標準。該發酵模式主要以厭氧發酵為主，發酵過程中產生的沼氣，可用于供暖、發電。發酵產生的沼渣可用于農業肥料。在含水量低于5 0%時可用作墊料。與固液分離后直接利用模式相比，厭氧發酵處理后的糞污含有少量的細菌，安全性更高。該模式的優點在于利用率高，受外界環境影響小，且無需添加任何化學制劑，可實現安全排放。但該模式仍有很大的缺點，占地面積大，投入多，工藝流程復雜。因此實際生產過程中使用規模較小[7]。

（3）好氧發酵處理模式

通過刮板、鏟車等設備，將糞便、尿液等排泄物收集至糞溝，用廢水沖洗糞溝，將污水流至集污池內，再通過固液分離設備進行分離。分離后的液體輸送至氧化塘發酵。分離后的固體可直接用作牛床墊料。該模式的優點在于投入能源低、利用率高。發酵后的產物可直接還田利用[8]。

3.3 其他方法

飼料轉化技術主要是通過發酵將糞污中的營養素轉變為奶牛可以吸收的營養物質，從而利用資源。

生物分解法主要是指通過利用土壤中的蚯蚓等動物分解糞便污染物。

厭氧消化處理是指將奶牛糞污注入化糞池內進行沉淀，通過厭氧消除其中的有機物，從而起到凈化功能。

能源利用技術是指沼氣化利用。通過微生物厭氧消化分解，將有機物轉變為甲烷、二氧化碳，從而起到無公害化處理的目的。

4 糞污處理方式的投資成本分析

投資成本分析主要包括建設成本投入，例如牛舍、糞溝、固液分離、墊料、污水處理等設施的建設。土壤還原法處理糞污需建設氧化塘進行貯存，在經過無害化處理后才可還田。該方法主要投資成本為處理、貯存一體化設備和土地資源，建設成本低。若需長距離運輸會增加運輸費用。另外，該處理方法處理設備占地面積小，管理方便，生產成本低，預期效益好。土壤還原法對糞污資源的利用率較低，處理時間長，適合短距離運輸還田。分離技術主要是利用沼氣發電提供，通過余熱回用供應降低成本。但該模式人工成本和設備的折舊費用較高，且前期需要建設沼液儲存池、厭氧發酵池，購入固液分離設備等，投入成本較高[5]。飼料轉化技術前期需購入攪拌機械和低溫干燥機，建設干燥車間，投入成本較高。厭氧消化處理、能源利用技術和回用牛床墊料技術對處理設備要求較高，前期需建設大型沼氣工程及相應處理設備、大容量的貯存設備，且對處理工藝要求高。發酵床處理技術前期還需建設高架發酵床牛舍，應用面積小，發酵時間長，成本相對較高，但后期處理成本低且不會產生任何污水。

5 結語

綜上所述，通過對我國糞污處理現狀及主要處理方式（土壤還原法、發酵處理法）進行分析，歸納總結各種糞污處理方案的投入成本。各養殖場可根據自身實際情況選用最適合養殖場的糞污處方案，促進我國養牛業健康可持續發展。