奶牛場糞便無害化處理和資源化利用技術(shù)

○河北省唐山市畜牧工作站 王桂柱

河北省唐山市動物衛(wèi)生監(jiān)督所 張玉新 劉重建

近年來，河北省唐山市奶業(yè)生產(chǎn)發(fā)展速度較快，奶牛存欄量已居全國前列，成為農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的新興優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)和重要支柱產(chǎn)業(yè)。其中，有大型奶牛現(xiàn)代化養(yǎng)殖企業(yè)，也有分散在農(nóng)村各地的小型養(yǎng)殖場，全市奶牛規(guī)?；B(yǎng)殖場就達1萬余個。但隨著奶牛養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，奶牛飼養(yǎng)量的增加，奶牛糞便廢棄物（糞便、污水）的排放量也越來越大，造成占用土地、資源浪費、環(huán)境污染、引發(fā)疾病等問題。

隨著國家法律法規(guī)的逐步完善和實施，隨著市場準入制和食品安全追溯制的食品安全體系啟動，要求我們應盡快落實動物防檢疫管理法律法規(guī)和管理制度，研究和推廣畜禽養(yǎng)殖場廢棄物資源化利用或無害化處理技術(shù)，保障養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展和動物食品安全。

一、奶牛糞便的處理方法

1.沼氣生態(tài)模式。該模式主要是將奶牛糞便經(jīng)過生物發(fā)酵處理，產(chǎn)生沼氣，以能源開發(fā)（供熱、發(fā)電）為核心，以沼渣、沼液的還田利用為紐帶，以多種園藝種植利用為依托，提高奶牛養(yǎng)殖業(yè)廢棄物綜合利用效益，消除奶牛養(yǎng)殖廢棄物產(chǎn)生的環(huán)境污染。

2.堆肥還田模式。在耕地較多的地方，遵循生態(tài)學的原理，以土地消納畜禽糞便，用奶牛糞便作為種植業(yè)有機肥料供應源，將畜禽糞便密閉存放腐熟后就地還田。高溫堆肥集有機和無機物質(zhì)、微生物及微量元素為一體，發(fā)酵時間短，生產(chǎn)成本低，效益快。根據(jù)需要還可以摻入一定量的氮、磷、鉀肥，生產(chǎn)多種作物需要的專用復合肥。

3.發(fā)酵烘干模式。將糞便定期用機械攪拌，充氧發(fā)酵，添加礦物質(zhì)來生產(chǎn)有機肥和復合專用肥。

4.有機加工模式。該模式是建立有機肥廠，依靠機械設備，將奶牛糞便干濕分離，將其中的干物質(zhì)進行堆肥發(fā)酵，生產(chǎn)商品有機肥，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的種養(yǎng)平衡。再利用天然或人工濕地、厭氧消化系統(tǒng)對污水進行凈化處理。通過資源化處理奶牛糞便和污水，實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的雙贏。

二、對奶牛場糞便無害化處理和資源化利用模式優(yōu)劣的探究

唐山市從2007年起組織實施了“奶牛場廢棄物資源化利用或無害化處理技術(shù)”項目，通過對國內(nèi)外畜禽廢棄物特別是奶牛廢棄物的處理與利用技術(shù)進行分析，在提高沼氣生產(chǎn)率、堆肥發(fā)酵技術(shù)等方面進行了研究。

1.沼氣生態(tài)方法的研究。在試驗基礎上，通過研究奶牛糞便與豬糞、雞糞混合的最佳配比，提高奶牛糞便轉(zhuǎn)化為沼氣資源的生產(chǎn)率。

以牛糞為主，分別向牛糞中添加雞糞和豬糞，雞糞（豬糞）占混合液總固體的10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%，進行連續(xù)性厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣試驗，研究達到高效產(chǎn)氣的原料配比及相應參數(shù)。

試驗得出的結(jié)論是：在牛糞中添加雞糞或豬糞均可顯著提高產(chǎn)氣率，并且沼氣中的甲烷含量也有所增加。雞糞和牛糞混合，雞糞占混合液總固體的30%時，池容產(chǎn)氣率達到最大值，為2.23L/（L·d），甲烷產(chǎn)率達到最大值，為1.89L/（L·d），雞糞占混合液總固體的20%時，甲烷百分含量達到最大值，為85.3%；豬糞和牛糞混合，豬糞占混合液總固體的40%時池容產(chǎn)氣率達到最大值，為1.99L/（L·d）），甲烷產(chǎn)率達到最大值。

因此可以確定，唐山市利用牛糞發(fā)酵制沼氣的最佳配比為牛糞混雞糞30%，牛糞混豬糞40%。數(shù)據(jù)顯示，混合豬糞或雞糞對COD去除率的影響不顯著。

沼氣副產(chǎn)品沼渣、沼液中含有可供植物吸收的多種營養(yǎng)物質(zhì)，是優(yōu)良的有機肥，對提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量作用好。牛糞又是培育蘑菇的良好基料，因為蘑菇的主料是稻草，牛糞不僅保持了稻草的原有結(jié)構(gòu)，而且還有一些牛胃未完全消化的營養(yǎng)物質(zhì)，用牛糞生產(chǎn)出來的蘑菇，其口感和質(zhì)地都好于合成料栽培的（以化肥為輔料），生產(chǎn)蘑菇的下腳料可以直接還田，改良土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力。沼渣是牛糞在厭氧條件下形成的，與通常的堆肥比較，營養(yǎng)豐富，含有腐植酸、粗蛋白、有機質(zhì)、氮素、速效磷和速效鉀及生長激素、維生素、礦物質(zhì)，對改土培肥有重要作用，沼液也是生產(chǎn)食用菌的優(yōu)良基質(zhì)。沼液中含有未分解掉的養(yǎng)分和有益的微生物菌體，這些物質(zhì)分泌多種生理活性物質(zhì)，具有刺激作物生長和防治病蟲害的作用。