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奶牛场的牛粪处理

2015-11-17 14:46:30 0人评论 39641次浏览 分类:牧场清洗

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随着奶牛养殖的大力发展,牛粪问题已经越来约成为政府和奶牛养殖业主的非常头痛的问题。每头成年奶牛每天所排泄的鲜粪大约是40-50公斤,后备奶牛每天所排泄的鲜粪大约是10-20公斤,一个千头奶牛场每天排出的鲜牛粪重量为30-40吨,一年排出的鲜牛粪重量就会高达1000吨。奶牛场多了,牛粪也就多起来了。

20世纪60年代许多国家开始意识到畜禽粪尿污染问题,并采取措施加以干预和限制,日本针对集约化养殖污染问题的严重性,制定了许多相关的粪便污染物处理法规;德国、荷兰立法规定直接将粪尿排到地表水中为非法行为;美国要求建设畜禽养殖场必须通过环境许可,同时注重废弃资源的开发利用;美国多数牛场利用生产过程中产生的粪尿,进行固液分离并使用污水产沼和发电,供奶牛场和附近的家庭使用。(王欧婷,叶芬,李凯芳.重庆地区奶牛粪污处理的问题及对策[J].中国奶牛,西南大学动物科技学院,2006,10(38): 3)中华人民共和国环境保护部在2010年12月30日组织制定了《畜禽养殖业污染防治技术政策》,指出:“畜禽养殖污染防治应遵循发展循环经济、低碳经济、生态农业与资源化综合利用的总体发展战略,促进畜禽养殖业向集约化、规模化发展,重视畜禽养殖的温室气体减排,逐步提高畜禽养殖污染防治技术水平,因地制宜地开展综合整治。” “发展清洁养殖,重视圈舍结构、粪污清理、饲料配比等环节的环境保护要求;注重在养殖过程中降低资源耗损和污染负荷,实现源头减排;提高末端治理效率,实现稳定达标排放和“近零排放”。”奶牛场牛粪及污物处理是摆在我们面前的一个头痛问题。

一、奶牛牛粪的现状及主要问题

1、饲养场所牛粪堆放问题

奶牛场经过一段时间运作,牛粪往往堆积如山。一个千头奶牛场每天排出的鲜牛粪重量为30-40吨,一个月就产生1000余吨鲜粪,外加奶牛场的污水,千头牛场每月大约1500吨,如此大量的牛粪和污水在牛场堆积需要占用很大的场地,使用很多人力和物力。北京某牛场约2000头牛规模,占地约500亩,牛粪堆积占地150亩左右(牛粪主要靠出售给瓜农)。重庆某牛场1000头规模,牛场粪便堆积场所5-10亩左右(进行粪便发酵等工艺)。北京河北地区往往每年春节的时候奶牛场堆积的粪便可以销售给附近的农户,种植西瓜或其他水果用,但是过了春季,往往牛粪就开始重新堆积如山。云南、贵州、四川等地区由于牛场场地小,农民都不用牛粪,牛粪很难销售,往往需要单位花钱让人来把牛粪取走。只要有一周时间不把牛粪拉走,场内就会堆积如山最终造成牛舍粪便淤积,与污水混合,奶牛成天在泥泞中生存。90%以上的奶牛场牛粪采取自然堆积的办法,然后用车辆拉走。国家奶牛重点饲养区域,奶牛牛粪也是随处可见。

2、牛粪与污水污染

由于牛粪与牛场的牛尿、奶厅的污水、冲洗地面污水、生活用污水等等常常混合在一起,形成粪污,而且每天粪污的流量很大,一般奶牛场所不做粪污处理,北京、山西、河北、黑龙江、内蒙古等地大部分牛场都没有粪便污水处理机械设备,有的把粪污排放到附近的沟壑,有的把粪污排放到场内的粪污处理池暂时存放或深埋,有的把粪污排放到农田(如果粪污中没有消毒药品或重金属灌溉农田这还算不错),污染了周围的水源和环境,往往引起当地政府和农民不满。

3、牛粪的其他问题

我们经常见到:奶牛场清理粪便的车辆车轱辘车身到处沾满粪便,奶牛饲养场所的主要路面也是牛粪遍地,清粪工人的衣服上全是牛粪。办公、宿舍甚至食堂都有牛粪,给饲养场所带来形象上的损害。由于牛场牛粪堆积很多,污秽横流,招来蚊蝇及其他细菌和微生物,给奶牛场及周边地区带来极大的不便。另外堆积的牛粪还污染空气、土壤和水源。给周边地区生活环境造成污染。

二、目前奶牛场内的粪便集中清理

1、大部分小区和小型牛场的牛粪都是采用人工清粪,牛只少粪便尚可以清理,牛只多时,粪便清理的难度就加大,随着人工成本的上升,愿意做清粪工作的人员越来越少,目前情况是:奶牛场往往在牛只挤奶或休息时候,清理运动场等区域,每天清理2-3次,而且牛的活动和休息场所还是牛粪较多。清粪工人大部分都是老弱病残、鳏寡孤独等人员,年轻人都不愿意干这种工作,而且这种清理方法需要使用的人员较多,牛粪成为业主们头痛的问题。

2、由于人工清粪效率低下,并且劳动强度大,逐渐的被规模化奶牛场或部分小型奶牛场所淘汰。有条件的奶牛场逐渐开始使用铲车清粪,中、小型奶牛场用铲车或拖拉机改装成的清粪铲车,改装后用于清粪,操作方便、灵活,减轻了人员工作量、降低工作强度,但是清粪通道地面越来越光滑或破损,因地面的破坏,奶牛会造成滑到劈叉,引起肢蹄病等病症,增加了奶牛的淘汰率,这种牛舍奶牛的蹄病淘汰率一般10%以上,运行成本高(油费、工人工资、设备维护保养费等);另外清粪次数有限,影响牛舍的清洁,只能在牛群去挤奶的时候清粪,有时还会撞坏立柱或是卧床、围栏,有时还会碰伤奶牛,引起不必要的伤害。

3、目前最先进的清粪工艺:

通过牛棚内的自动刮粪系统把奶牛粪便集中到指定的粪污渠道(地下防冻暗沟),通过粪污渠道内的循环高压水流系统,把粪污输送到粪污处理区域,然后通过干湿分离,分离以后形成固体和液体两部分,固体部分发酵(比鲜牛粪的量减少了将近30%,牛粪的味道已经很少了,可以堆积很高)用于生产有机肥和垫牛圈或者播撒农田,液体部分经过发酵制作沼气并发电。这种方式一次性投资比较大,但是运营成本低,使用人数少,提高了现代化的程度,提高了牛场的效率,更重要的是奶牛场随处可见的牛粪几乎不见了,由于自动刮粪系统每小时清理4-6次牛舍,牛舍环境变得更加舒适,奶牛的肢蹄病和乳房炎的发病率也会大大减少。液体部分由于进行了杂物清理,进行沼气发酵以后,使用效果跟以前的沼气发酵相比就非常明显,以前沼气制作往往是把牛场堆积的粪污不经过分离直接在沼气池中集中进行沼气发酵,但是大多数沼气工程往往刚开始还可以,过不了一年半载,就不能用了,真正发挥作用的沼气工程很少,国家在这方面投入很大,往往由于粪污中牛粪、牛场的杂物等很多,发酵不久的沼气池中固形物就形成硬块或结节,使发酵池造成堵塞。北方的寒冷冬季使牛粪发酵难度加大,经过一个冬天的洗礼,大部分沼气池也就变成了废弃池。这种工艺把经过分离以后的液体用于制作沼气,沼气产气量高,产期长,冬天也可以使用,从根本上解决了奶牛场的牛粪清理和处理问题,在国内的部分大型奶牛场已经开始使用这种方法,而且效果非常不错,这种工艺势必在不久的时间内得到普及和应用。

三、国内外牛粪的利用方法推荐

1、从牛粪中提取有机甲烷作为汽车动力

伴随着石油价格的不断攀升,世界各国的科学家,都在试图寻找替代石油的能源。美国西华盛顿大学最近研发用牛粪代替汽油,既经济又环保。该国从牛粪中提炼出有机甲烷,作为汽车的动力来源,而且其生产费用,只有汽油的一半而已。有机甲烷的生产过程,比生产石油的费用便宜了将近一半,而且这种气体没有味道,也排放较少的二氧化碳,比汽油更加环保且经济。利用牛粪提炼出的有机甲烷,可以加到任何一辆以天然气为能源的车辆中。每头牛每天所产生的粪便,可供一辆车跑24公里。

2、利用牛粪产沼气并发电

山东省济南佳宝乳业有限公司牧场建设的沼气示范工程是农业部批准建设的第一批规范化奶牛场大型沼气发电能源环保型示范工程,总投资300多万元。平均日产沼气2400立方米,日发电2880度,年产沼气86.4万立方米,年发电103.6万度。同时,实现了污水循环利用,达到污水零排放,沼气的利用有助于减少温室气体的排放,对于保护环境,确保蓝天绿水不被污染发挥着巨大的作用。

随着南京川田奶牛养殖场大型沼气发电工程正式投入使用,它每天将处理牛粪100吨,发电1500多千瓦时。这个发电项目每年将发电50万千瓦时,足够供应整个养殖场和奶牛文化园的日常用电,项目还同时产生沼液沼渣2000吨,制成混合肥料后,年实现经济效益40万元,牛粪发电项目拓宽了养殖场多元化发展的路子,增强了企业经济实力。

3、利用牛粪养殖蚯蚓产业

据资料记载:干牛粪中含粗蛋白质10%~20%,粗脂肪1%~3%,无氮浸出物20%~30%,粗纤维15%~30%,牛粪中有70%的粗蛋白质可以被单胃动物所利用。宁夏回族自治区永宁县三鼎蚯蚓养殖厂利用牛粪饲养蚯蚓,年创产值1500万元。该县奶牛、肉牛养殖量已达到10万多头。牛粪处理成为让养殖户头痛的问题。2006年永宁县科技特派员在望洪镇靖益村创办了占地500亩的三鼎蚯蚓养殖厂,利用经过发酵处理后的牛粪养殖蚯蚓,形成以“蚯蚓产业链”为核心的生态农业新模式。据悉,蚯蚓可以做家禽饲料,还能做保健品和药材;蚯蚓粪可制成活性复合肥,返回田间作为种植蔬菜、果树、花卉和粮食等农作物的肥料。蚯蚓产业是市场需求旺盛的朝阳产业。今年,三鼎蚯蚓养殖厂通过蚯蚓种苗供应、技术指导、订单收购的方式,带动30户群众发展蚯蚓养殖产业,养殖规模达150余亩。

4、用牛粪给牧场“供暖”

哈尔滨市一家牧场把500头奶牛产生的粪便制成燃料用作取暖,在年节约近千吨燃煤的同时,又解决了令人头疼的牛粪污染难题。

2000吨牛粪便无害化处理项目自去年投产以来,已取得了良好的经济效益和社会效益。项目实施企业哈尔滨良种奶牛繁育中心饲养奶牛500多头,每天产生粪便近30吨,不仅对牧场及周边环境造成严重污染,而且给场区防疫带来困难。为此,近年来该企业与我市一家环保设备公司联合研发了牛粪处理设备,随着农开资金的扶持,这一项目实现了产业化。将牛粪制成固体生物质燃料,且不受季节因素限制。这种燃料是将牛粪便晾晒经烘干机烘干后,添加助燃剂、粘合剂制成。据测试牛粪燃料燃烧时的热量平均可达4000大卡。目前,牧场每天牛粪处理能力可达75吨,生产固体燃料25吨,满足了该场生产及部分家属区采暖用燃料所需,牧场周边的小工厂、浴池、学校及农民的使用量也很可观,年节约燃煤近千吨

5、牛粪发酵栽培食用菌

牛粪含有丰富的有机质和 N、P、K 等元素,加入一定的辅料堆制(如秸秆、稻草等)发酵后,可以栽培食用菌:把大量的牛粪集中起来晒干,将农作物的秸秆粉碎后与牛粪掺在一起,在畜禽粪便中加入含碳量较高的稻草或者秸秆调节 C/N,再添加适当的无机肥料、石膏等,经过发酵后便成了食用菌的培养基。培养基再经过分装、灭菌、冷却后与食用菌进行接种培养,最终栽培出食用蘑菇。

奶牛场牛粪产生量很大,堆放是解决不了污染的问题(美其名曰:腐熟堆积发酵法)。需要奶牛业主及相关部门引起足够重视,利用当地资源,采取有效机制,切实把牛粪变废为宝,开辟利用资源、保护环境的新思路。

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