中小規(guī)模育肥牛場糞污處理與利用方案研究

●董志輝 曲麗晶 劉 穎

（1.舒蘭市開原鎮(zhèn)綜合服務(wù)中心農(nóng)業(yè)農(nóng)機科 吉林 吉林 132624；2.舒蘭市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢測中心 吉林 吉林 132600）

近年來，吉林省育肥牛養(yǎng)殖行業(yè)快速發(fā)展，并不斷擴大養(yǎng)殖規(guī)模，衍生出大量中小規(guī)模育肥牛養(yǎng)殖場。在育肥牛養(yǎng)殖領(lǐng)域發(fā)展過程中，大量養(yǎng)殖糞污會給生態(tài)環(huán)境帶來巨大危害，糞污的科學(xué)處理與資源化利用成為阻礙牛養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。大多小規(guī)模育肥牛養(yǎng)殖場通過直接還田的方式處理糞污。大規(guī)模養(yǎng)殖場則通過沼氣發(fā)酵的方式處理糞污，中規(guī)模養(yǎng)殖場通常選擇固液分離或沼氣處理等方式。但是沼液容易引發(fā)二次污染，直接還田方式下可利用的田地資源日漸緊缺，所以需要合理規(guī)劃中小規(guī)模育肥牛養(yǎng)殖場的糞污處理與利用方案。

舒蘭市某中小規(guī)模育肥牛場養(yǎng)殖了500頭育肥牛，該養(yǎng)殖場應(yīng)用堆肥處理工藝處理固體廢棄物，污水主要是在沉淀池中進行微生物臭氧發(fā)酵處理，而后利用處理后的污水澆灌牧草。該養(yǎng)殖場建有雨污分離的雨水溝、污水溝、集糞池，并建設(shè)了三級沉淀池、污水管道。在牛糞處理區(qū)實現(xiàn)地面硬化處理，并搭建棚架，供堆肥使用。購置有鏟車、翻堆機等設(shè)備，并專門建有澆灌草地所需的污水渠道。該育肥牛養(yǎng)殖場的糞污處理及利用系統(tǒng)建設(shè)與運行效果優(yōu)良，現(xiàn)對其糞污處理與利用方案進行分析，為其他中小規(guī)模育肥牛養(yǎng)殖場的糞污處理及利用提供一定參考。

1 糞污處理方案

中小規(guī)模育肥牛養(yǎng)殖場所產(chǎn)生的糞污包括液體部分和固體部分，液體部分有牛尿、沖洗污水等，固體部分有牛糞、污水處理設(shè)施中所殘留的糞渣、污泥等。在糞污處理中，對液體和固體部分分別處理。

1.1 液體糞污處理

首先，設(shè)置雨污分離方案，通過雨水溝將雨水排出。其次，實施糞尿分離處理方案，即通過污水管道將沖洗污水和牛尿排入所設(shè)三級沉淀池中，通過微生物厭氧發(fā)酵并進行降解處理，處理后的污水澆灌牧草。

1.2 固體糞污處理

固體廢棄物，包括糞渣、污泥等共同進行堆肥處理，而后實現(xiàn)商品化利用，其中少部分直接施入牧草地。養(yǎng)殖場每天清理運動坪和欄舍內(nèi)的牛糞，鏟至斗車中，運輸至集糞池，為條垛式堆肥提供原料，按照就地取材原則選用輔料，包括經(jīng)過粉碎處理的鋸木屑、谷殼、菌糠，以及生物質(zhì)燃料燒鍋爐之后留下的爐灰等，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)含水率要求，按比例混合均勻，通過鏟車堆條垛，規(guī)格為0.6 m×1 m×40 m，每隔1～3 d用翻堆機進行翻堆通風(fēng)，以供給氧氣，實現(xiàn)靜態(tài)有氧發(fā)酵。整體工藝流程[1]：對牛糞、輔料進行前處理→首次堆積發(fā)酵（用時35 d）→轉(zhuǎn)堆→二次發(fā)酵（用時20～25 d）→粉碎→分篩并去除雜質(zhì)→包裝成品。

2 糞污利用方案

2.1 固體糞污的利用

育肥牛養(yǎng)殖場在固體糞污處理中，要在綜合考慮資金實力、場地條件、規(guī)模等因素基礎(chǔ)上選擇塔式、槽式、垛式等不同的堆肥處理方式。其中塔式發(fā)酵一般經(jīng)過7 d即可完成發(fā)酵過程，能夠充分利用熱，能耗比較低，發(fā)酵速度快且可快速除臭，生產(chǎn)環(huán)境優(yōu)良，氣候因素干擾小，占地面積不大，具有較高自動化程度，還可實現(xiàn)持續(xù)性的進料、出料[2]。不過所需發(fā)酵塔設(shè)備造價高，并且涉及到很高的維護成本，所以目前中小規(guī)模養(yǎng)殖場很少采取此類處理方式。相比之下，條垛式自然發(fā)酵堆肥方式更適用于中小規(guī)模育肥牛養(yǎng)殖場，因為此方式所運用的工藝比較簡單，可生產(chǎn)出粉狀有機肥，將造粒等流程直接省去，有助于降低投資成本。經(jīng)過處理的有機肥可直接售賣，也可用作牛床墊料。在養(yǎng)殖場內(nèi)實現(xiàn)糞尿自循環(huán)，可以節(jié)約設(shè)備設(shè)施投入，減少環(huán)境污染，并能充分利用養(yǎng)殖廢棄物資源。所以，本文側(cè)重探討條垛式堆肥發(fā)酵法。

在有機肥加工中，所需設(shè)備主要有翻堆設(shè)備、攪拌機、固液分離機、發(fā)酵設(shè)備等，同時還要使用到包裝、篩分、粉碎混合、造粒等常用設(shè)備。該養(yǎng)殖場在牛糞處理中未通過干濕分離機對牛糞實現(xiàn)固液分離前處理，主要是因為利用干濕分離機實現(xiàn)固液分離后，所分離的牛糞整體含水率保持在60%～70%，雖可直接用于堆肥發(fā)酵，但和鮮牛糞相比，有機質(zhì)含量偏低，所以在處理時直接從集糞池中通過鏟車將牛糞運至?xí)窦S棚，按一定比例和輔料混合，并定期翻堆，促進有氧發(fā)酵，使多余水分自然蒸發(fā)并晾干[3]。運用此方式雖然占地面積大，且生產(chǎn)周期較長，不過所用設(shè)備和工藝較簡單，成本不高，適合有堆肥場地、遠離市區(qū)的中小規(guī)模養(yǎng)殖場。

養(yǎng)殖場運用上述方案處理牛糞，堆體含水率、C/N比、pH等均和微生物生長條件相符，牛糞完全發(fā)酵后所包含的營養(yǎng)物質(zhì)充分腐熟，且有機質(zhì)含量比標(biāo)準(zhǔn)值高出將近一倍，蛔蟲卵殺死率也高出標(biāo)準(zhǔn)值，糞大腸菌群低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，重金屬指標(biāo)也低于國家標(biāo)準(zhǔn)。另外，牛糞菌糠有機肥可用于青貯玉米、西瓜、梨子、李子、無花果、柑橘、水蜜桃、蘋果、葡萄等經(jīng)濟作物生產(chǎn)。

2.2 污水的利用

養(yǎng)殖污水內(nèi)含有大量無氮浸出物、粗纖維、粗脂肪、粗蛋白等有機成分，是一種優(yōu)質(zhì)廢水資源。養(yǎng)殖廢水當(dāng)前主要有畜地平衡、達標(biāo)排放、自然處理三種處理模式。育肥牛養(yǎng)殖場的污水主要有擠奶機清洗水、奶牛身沖洗水、舍內(nèi)沖洗水、牛糞尿等。據(jù)相關(guān)研究，育肥牛養(yǎng)殖場每天所產(chǎn)生的污水先排放到沼氣池，后將多余污水用于澆灌舍下牧草，利用沼氣池內(nèi)上清水沖洗牛欄，可使生化需氧量、氨氮濃度、化學(xué)需氧量、蛔蟲卵數(shù)指標(biāo)、糞大腸菌群數(shù)等明顯下降，大量節(jié)約用水[4]。雖然該養(yǎng)殖場未建沼氣池，不過經(jīng)三級沉淀池進行厭氧發(fā)酵處理后，基本上各項檢測指標(biāo)均達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，只有大腸桿菌數(shù)量有異。污水經(jīng)過處理之后可直接經(jīng)溝渠澆灌養(yǎng)殖場配套牧草種植基地，可獲得良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。

3 總結(jié)

中小規(guī)模育肥牛養(yǎng)殖場科學(xué)制定糞污處理及利用方案，有助于推進育肥牛養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。在中小規(guī)模育肥牛養(yǎng)殖場建立糞污處理及利用系統(tǒng)，需要一定資金、人力及物力投入，需要養(yǎng)殖場結(jié)合自身規(guī)模、資金條件以及環(huán)境等合理確定處理方案，促進糞污資源的循環(huán)經(jīng)濟利用，實現(xiàn)糞污零排放目標(biāo)。另外，相關(guān)部門要關(guān)注積極創(chuàng)新和研發(fā)糞污處理工藝與技術(shù)，通過微生物發(fā)酵劑等推廣生物技術(shù)，從技術(shù)創(chuàng)新層面解決養(yǎng)殖糞污引發(fā)的環(huán)境污染問題。