牛糞處理的技術分析

曹婭婭

（鳳岡縣農業農村局，貴州鳳岡 564200）

1牛場糞便產生的來源與量估算

1.1 牛的飼養數量、生長周期與產糞量的關系

1.1.1 飼養數量

根據最近的統計數據，截至2022 年，全省的牛只數量達到數百萬頭。這些牛主要包括肉牛、奶牛和種牛，其中肉牛占據主導地位。

1.1.2 生長周期與產糞量關系

一般來說，一個成年牛每天可以產生約15～20 千克的糞便。幼牛期：這個階段的牛只年齡在0～6 個月，每天產糞量約為5～8 千克。生長期：牛只在6～24 個月，每天的糞便產量逐漸增加，大約在10～15 千克。成熟期： 當牛只年齡超過24個月后，其每天的糞便產量穩定在15～20 千克。

1.2 不同飼料對糞便產量和質量的影響

在貴州地區，由于其多山的地形和溫潤的氣候，養殖業所使用的飼料類型豐富多樣，主要包括天然草料、精飼料、農作物副產品等。這些不同的飼料不僅影響牛的生長發育，也直接影響到糞便的產量和質量。

1.2.1 天然草料

天然草料飼養的牛產生的糞便含水分高、有機物量豐富但纖維素也多。對于養殖戶來說，可以考慮進行堆肥，再進行適當的翻堆，加快堆肥的成熟過程。由于纖維素含量較高，可以考慮與其他高氮飼料如雞糞混合，以改善堆肥的氮磷鉀比例，增加其肥效。

1.2.2 精飼料

由精飼料飼養出的糞便營養價值高，對養殖戶而言，此類糞便是寶貴的資源?？紤]到其高營養成分，可以直接進行有機肥料的生產，或者在飼養時混合少量的農作物副產品，以增加糞便的纖維含量，提高其在堆肥過程中的通氣性，減少發酵過程中的臭味。

1.2.3 農作物副產品

利用農作物副產品飼養的牛，其糞便纖維含量豐富。養殖戶可以考慮與其他飼料如精飼料飼養的牛糞進行混合，以提高其肥效。同時，對于希望進行蘑菇種植的農戶，可以將此類糞便作為優質的蘑菇基質使用。其纖維結構有助于蘑菇菌絲的生長，而適中的水分則降低了灌溉需求。

2 現代化的糞便處理技術

2.1 生物氣化

生物氣化是一種將有機物轉化為生物氣的過程，涉及微生物在無氧條件下分解有機物。對于貴州牛場而言，考慮到其地理、氣候和畜牧業的特點，生物氣化有其獨特的優勢。以下為生物氣化在貴州牛場的具體實施措施：

2.1.1 前期準備

選擇地點： 建議在牛場附近找一個地勢較低的區域，利用地形差異來收集牛糞，同時降低運輸成本。

尺寸確定：參考過往的糞便產出統計數據，預測未來的需求，以確定沼氣池的容量。

2.1.2 建設沼氣池

設計：考慮到貴州的降雨量，設計應具備雨水分流功能，避免雨水進入沼氣池稀釋原料。

施工：在施工中，推薦使用當地經驗豐富的工程團隊，并確保他們遵循沼氣池的標準施工流程。

2.1.3 投料與啟動

初次投料：建議先進行小規模的試運行，觀察微生物菌群的活躍情況，再進行大規模投料。

接種菌種： 考慮到當地其他牛場的實踐經驗，從那些已成功運行的沼氣池中獲取消化液，以確保新沼氣池的啟動成功率。

2.1.4 日常運行與維護

定期投料：建議每天在固定時段進行投料，以確保沼氣的穩定產出。

監控：推薦使用現代化的遠程監控系統，使管理者隨時了解沼氣池的運行狀態。

溫度控制：考慮安裝太陽能加熱系統，利用當地豐富的日照資源，為沼氣池提供穩定的溫度。

2.1.5 沼液與沼渣的處理與利用

沼液：建議與當地的農田合作，提供沼液作為有機液肥，并對其效果進行跟蹤研究。

沼渣： 可以與農業合作社或者有機農業實踐者合作，將沼渣作為有機肥料使用，同時收集反饋，持續改進其質量。

2.2 固液分離技術

固液分離技術在畜牧業糞便處理中扮演著關鍵角色。對于貴州地區的牛場，這項技術能有效減少儲存和運輸成本，同時增加各種資源的回收率。

2.2.1 技術原理

固液分離技術是將牛糞中的固態和液態成分分開。生產實踐中，許多牛場發現，直接利用未處理的牛糞在農田中可能導致污染，因此選擇了固液分離技術進行預處理。

2.2.2 設備選擇

擠壓式固液分離機：適合規模較小的牛場，經濟實惠，但處理能力有限。

離心式固液分離機：雖然初期投資較大，但適用于大型牛場，長期看更經濟。

2.2.3 操作過程

預處理：根據設備說明書和生產實踐，確定牛糞與水的混合比例，保證分離效果。

設備操作：確保操作人員經過培訓，熟悉設備操作流程，預防操作失誤。

收集與存儲：應設置專門的儲存設施，并定期檢查，防止沼液、沼渣發酵或外泄。

2.2.4 后續利用

沼液：生產實踐中，許多牛場與周邊農田合作，將沼液直接作為有機肥使用。

沼渣：沼渣作為有機物的良好來源，一些牛場與有機肥企業合作，將沼渣賣給他們。

2.3 糞便發酵技術

2.3.1 技術原理

糞便發酵是一個生物降解的過程，涉及到多種微生物（如細菌、真菌）在無氧或微氧條件下分解牛糞中的有機物質，產生如甲烷、二氧化碳等氣體和其他有用的副產品。

2.3.2 設備與建設

發酵罐： 根據牛場規模選擇適當大小的發酵罐，確保其材質耐腐蝕、密封性好。

攪拌設備：為保證發酵過程中的均勻性，需要在發酵罐中安裝攪拌設備。

溫度系統：為確保微生物的最佳活性，需要持續監測發酵罐內的溫度。

2.3.3 發酵過程

預處理：將新鮮牛糞進行粗篩，去除大顆粒雜質。

調整濃度： 與水混合，調整到適當的固液比。

投入發酵罐： 將處理好的牛糞料液投入發酵罐。

接種微生物： 可以從其他運行良好的發酵系統中提取部分發酵液，加速新罐的發酵過程。

維持適宜條件：通過攪拌、加熱或冷卻等方法，保持發酵罐內的條件適宜微生物生長。

2.3.4 后續處理與利用

收集氣體：如甲烷，可以用于能源利用，例如烹飪、發電等。

發酵殘渣：作為有機肥料使用，或繼續進行其他處理如堆肥、生物氣化等。

發酵液：可直接用作液體有機肥料，或進行進一步的凈化、濃縮。

2.4 糞便處理后的再利用

對于貴州地區的牛場來說，糞便處理后的再利用不僅可以帶來經濟收益，更能為當地農業、能源和環境帶來多重好處，具體為：

2.4.1 有機肥生產

經過固液分離和堆肥等處理步驟，牛糞可以轉化為有機肥。在貴州，很多農作物如茶葉、水果等對土壤質量要求較高，使用有機肥可以改善土壤結構，增加土壤中的微生物活性，有助于提高農作物的產量和質量。

2.4.2 生物能源

沼氣，主要成分為甲烷，是一種清潔的能源。牛場可以將沼氣用于日常的取暖、烹飪或發電，減少對外部能源的依賴，同時降低溫室氣體排放。

2.4.3 蘑菇培養基

處理后的牛糞富含有機物和微量元素，適合作為蘑菇的培養基。貴州地區的蘑菇種植業在近年來得到了快速發展，使用牛糞作為培養基可以大大降低生產成本，同時提高蘑菇的產量和品質。

2.4.4 喂養魚類

處理后的牛糞沼液，經過適當的稀釋，可以用于養魚池。其中的有機物為水中的浮游生物提供了豐富的食物來源，從而供給魚類。

2.4.5 土壤改良

糞便處理后的有機物質可以作為土壤改良劑。在貴州的山地和斜坡地上，土壤流失嚴重，使用這些有機物質可以提高土壤的保水性和抗侵蝕能力，同時增強土壤的肥力。

3 結束語

綜上所述，牛糞處理技術在畜牧業的可持續發展中占據舉足輕重的地位。通過生物氣化、固液分離、發酵技術等現代化方法，不僅可以將牛糞轉化為有價值的資源，還能顯著降低對環境的污染。