文/胡海彥朱 赫張 凱(黑龍江省乳業發展中心;黑龍江省家畜遺傳資源保護中心)
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規模化奶牛場糞污處理技術措施
文/胡海彥1朱 赫1張 凱2
(1黑龍江省乳業發展中心;2黑龍江省家畜遺傳資源保護中心)
摘 要:糞污處理是目前困擾我國奶牛規模化養殖最重要的問題之一。針對這一問題,從奶牛場建設規模、奶牛場的選址與設計、糞污處理方式、堆肥發酵技術推廣等幾方面闡述了如何解決規模奶牛場糞污問題,實現奶牛養殖與環境保護協調發展。
關鍵詞:規模奶牛場;糞污處理;技術措施
近年來,伴隨奶牛業的轉型升級,規模化奶牛養殖快速興起。奶牛養殖產生的大量固體廢棄物和有機廢水已成為當地的主要污染源之一,不僅影響奶牛的生產環境,造成乳房炎、肢蹄病等健康問題,同時也嚴重影響周邊環境及長期的生態平衡。因此要真正實現規模化養殖,破除大型奶牛場發展的“瓶頸”,牛場管理者應本著減量化、無害化、資源化的原則處理牛場糞污,筆者認為應著重考慮以下幾方面問題。
奶牛場的建設規模要與土地資源、飼草飼料供給能力、環境承載容量、融資能力等相匹配。從世界奶牛規模化牧場發展的規律來看,奶牛場建設規模要與土地資源相配套,即政府根據當地氣候、土壤和農作物種植狀況,提出每頭奶牛應占有的耕地面積最低指標,例如美國聯邦政府規定,奶牛場每頭牛需配有0.07 km2的飼料地用于消納糞污。這種方式在解決糞污問題的同時也解決了飼料問題,而且降低了成本。
對于新建的奶牛場,廢棄物排放和再利用應該在規劃和投入范圍內。在奶牛場選址方面,應注意遵守國家、地方法律法規的規定,特別是2014年我國開始實施《畜禽規模養殖污染防治條例》。另外,新建奶牛場應以糞污處理為核心進行牧場設計,因為糞污處理是奶牛場設計最關鍵的環節,在一定程度上決定牧場的建造成本和運營效率,要在糞污處理設計完成后,再做牛場的其它布局,例如,糞污發酵池要設在生產區及生活區常年主導風向的下風處;要采用防滲漏工藝,防止污染地下水;頂棚要設計遮雨設施,防止雨水混入。再如,糞污收集渠應采用預埋排污管道的方式,其要比建造水泥渠的方式更節約成本,更不容易發生堵塞。
目前糞污處理的新技術和途徑很多,大體分為農田消納型、牛糞生產產品型、減量排放型與達標排放型,關鍵是要選擇運營成本低、便于管理維護、適合當地特點的處理模式。例如黑龍江省氣候寒冷,土地相對較多,受氣溫影響較大的處理方式會受到一定限制,例如厭氧發酵生產沼氣、微生物發酵床技術等。堆肥發酵后還田是比較普遍采用的方式,方法簡單,成本也較低。
4.1 堆肥的機理
將奶牛場產生的糞污直接堆肥發酵處理后還田是各國比較成功的做法,也是我國北方地區普遍采用的方法。在堆肥發酵的過程中,有機碳被微生物代謝分解從而降低碳氮比,所產生的熱量可使堆肥溫度達到70 ℃以上,能殺滅病菌、蟲卵等,去除臭味,形成松軟的發酵糞土。
4.2 糞污收集與貯存
糞污收集是堆肥發酵前第一個比較重要的環節。擠奶廳通常采用水沖清糞,泌乳牛舍、青年牛舍、育成牛舍通常采用機械清糞,犢牛和斷奶犢牛舍為人力清糞。糞污收集的原則是,無論采用機械清糞還是人工清糞,當天產生的糞、尿、污水必須當天清走,超過12 h,糞便就會因發酵產生不良氣味。需要注意的是,水沖清糞雖然節省人力,清糞效果好,但是按照“減量化產生”的原則,應盡量減少污水的產生量,倡導干清糞方式。自動刮糞裝置在寒冷地區容易凍住,需要進行電機拆除、清理糞便、熱水解凍等處理,維護比較麻煩,有的牧場在冬季選擇棄之不用,因此要進行必要的防凍保護,牛舍保溫設計方面也要加強。固體牛糞可以先清除至舍外的貯糞場,進行日曬等干燥處理,這樣可降低發酵池的建造體積和成本。
4.3 堆肥關鍵技術
堆肥處理可分為靜態堆肥和裝置堆肥。靜態堆肥不需特殊設備,腐熟時間一般為60~90 天;裝置堆肥需有專門的堆肥設備,如翻轉攪拌設備,以利于水分蒸發和調節溫度,腐熟所需時間較短,一般為30~60天。
堆肥的主要技術要點:(1)堆肥前處理。調整含水率為40%~50%。堆肥前進行晾曬干燥,或添加廢舊的干草、木屑等,也可添加已經發酵的堆肥,使堆肥保持良好的通氣度。(2)調整碳氮比。牛糞的氮碳比為1∶(20~23),可適量加入雜草、秸稈等,將氮碳比提高到1∶(25~35)。(3)調整pH值。堆肥微生物喜微堿性,貯藏時間久,降低pH值時可用石灰調整。
為提高堆肥質量和效率,必須注意以下幾點:(1)保持良好的好氧環境,以利于好氧菌的活動;(2)可添加高溫嗜糞菌,以縮短堆肥時間;(3)堆肥發酵過程產熱,一般應控制在50~60 ℃,超過70 ℃會造成過熟。
4.4 堆肥腐熟的判斷依據
判斷堆肥的腐熟程度,除了采用試驗室方法外,也可采用綜合性判定方法,包括發酵60~90 天;堆肥顏色呈黑褐色;形態呈干燥細末狀;沒有糞尿臭味。制作良好的堆肥,質地蓬松,吸附性好,無臭無味,具有抗潮保溫性能,可用作牛床墊料,也可用作肥料,增加地力,有的還可以銷售到市場獲取利潤。
糞污處理是一項投入高、經濟回報率低的工作,必須建立在先進技術和雄厚的財力基礎上。部分奶牛場因治污費用高不愿意過多投入,治污措施比較粗放,糞污處理效率也比較低。為有效解決這一問題,政府部門除了在立法上予以強制外,還應加強政策資金支持,因地制宜地推廣糞污循環再利用技術,在搞好牧業經濟的同時,保護好環境,實現綠色可持續發展。
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作者簡介:
胡海彥(1972-),女,研究員級高級畜牧師,研究方向為動物生產學。
收稿日期:(2016-05-03)