規模化奶牛場牛糞資源化利用的效益分析

楊永軍，劉 霞，張佐忠，張心壯，張 玉

（1.巴彥淖爾市農牧業科學研究院，內蒙古 巴彥淖爾 015000；2.巴彥淖爾市臨河區農業種子管理站，內蒙古 巴彥淖爾 015000；3.內蒙古農業大學動物科學學院，呼和浩特 010018）

就目前我國畜牧業發展的狀況來看，奶牛養殖在我國畜牧業發展中占據主導地位。奶牛養殖給人們帶來豐厚收益的同時也產生了一系列問題。其中，由牛糞的堆積而產生的環境污染問題已經成為困擾人們生活的主要問題。如何在奶牛養殖業實現規?；⒓s化發展的同時開發牛糞的生物化資源，并將其有效利用是人們需要研究和探索的。

1 牛糞生物資源的利用現狀

牛糞同其他生物糞便一樣，本身富含礦物質和營養元素。它本身的屬性是質地細密，發熱量低，在同類生物糞便中較為特別，屬于遲效性肥料[1-3]。所以，牛糞的綜合利用效率在同類生物糞便中較高。對它的利用方式多種多樣，但是每種方式利用效率不盡相同。有的利用率高，有的也相對較低。下面對當前主要的奶牛糞便資源化利用方式及其利用效率加以分析和比較，以設計出最優的糞便資源化利用方式。

1.1 轉化成有機肥料

這種轉化方式將生物質能最大限度地保存，方法實用，利用效率高。1000頭規模的牛場，年產總糞量7300 t，牛糞含水量按70%計，生產的有機肥水分含量按14%計算，理論上可生產有機肥2546 t，目前有機肥料每噸售價800元，每生產1 t有機肥料產品，扣除設備投入折舊、生產管理和銷售成本（350元/t），每噸可獲利450元。1000頭規模牛場牛糞生產有機肥效益可達114.57萬元。從經濟效益的角度來看，將牛糞轉化為有機肥這種方式是非常可取的。對于畜牧業養殖人員來說，這無疑是一筆豐厚的收入，在處理糞便污染的同時，創造了經濟效益。近幾年，這種方式來以其能夠帶動經濟效益的特點一直被大型畜牧業養殖場所使用。但是無論什么方式都存在弊端。這種方式不適用于中小型畜牧業養殖場，對于奶牛的集約型、規模性養殖的要求較高，對于糞便轉化的技術要求同樣苛刻。專業設備造價和技術，人工等成本是中小型養殖場難以承受的。對于這種現狀，只有在集約化、聯合化生產的程度進一步提高的情況下才能夠得到改善。

1.2 生物轉化利用

利用奶牛糞便作為原材料，生產生物資源這一方式在當前市場上具有廣闊的前景。目前，市場上蚯蚓的價格是36元/kg，蚯蚓每年可收集3～5次，每垅年可收獲蚯蚓500 kg，1000頭規模的牛場，年蚯蚓總產量15 t；蚯蚓轉化牛糞的轉化率按45%計算，蚯蚓糞以含水量20%計，年收獲蚯蚓糞657 t，市場價格是400元/t，去除2名飼養人員年工資，綜合蚯蚓和蚓糞收入兩項收益剩余可達50.4萬元。從經濟效益的角度考量，將牛糞的內在價值轉化成另一種生物質能，從而創造市場價值，將奶牛糞便的邊緣價值充分發揮出來。蚯蚓是蛋白質產物的優質源泉，蚯蚓糞也是一種高效的有機肥料，可以用于種植果樹、蔬菜等，而且不會對環境產生二次污染[4-5]。雖然這種方法在理論上相比于其他生物轉化方式效益顯著，但是也存在一定的弊端。前期滅菌、脫水、收蠅蛆具有一定的技術難度，而且操作起來需要一定的專業素養和專業知識，使得這種方法難以得到大范圍的推廣和應用。其常見于技術相對成熟的大型養殖場，中小型養殖場并不適用。

1.3 牛糞做牛床墊料

牛糞做牛床墊料有利于降低糞污自然發酵過程中釋放的CH4，間接減少碳排放量。同時，營養調控的手段減少奶牛養殖過程中氮磷排放，這兩項技術顯著提高規?；膛龅慕洕б鎇6]。據測算，每減少1 t CH4的排放，相當于減少25 t CO2的排放，而相應的碳素利用率也得到提高。按1000頭泌乳牛規模計算，一天共產糞量25 t，1 t牛糞排放的CH4約24 t，則1000頭泌乳牛每天排放的CH4約600 t；而采用發酵牛糞做牛床墊料，每天可減少一半的CH4排放量，即減少350 t的CH4排放量，相當于7500 t CO2的排放。這種方式不僅有助于節能減排，而且從未來碳交易角度來看也具有巨大的經濟效益。未來碳交易形式將會越來越嚴峻。這種方式可以從根本上提高碳素的利用效率。

1.4 物理干燥轉化技術

干燥法分為自然干燥法和機械干燥法，自然風干法在飼養場中很常見。一般的操作方式是將牛糞原料混合麥麩，攪拌均勻，攤平在地面上，每隔一定時間翻動，讓它在自然環境下風干，此法成本較低，操作便捷，受到天氣、濕度的影響較大，而且很容易造成環境污染。這種方式是在純自然環境下進行的，操作稍有不慎就會導致原料泄露，造成二次環境污染。干燥法的第二種方式就是機械干燥法，采用設備進行干燥處理，可以達到滅菌，除臭的作用，由于其操作簡便，成本較低，該方法被廣泛運用到牛糞處理中。

2 生物資源利用的效益分析

生物資源利用的效益分析對于生物質能轉化和牛糞生物質能轉化利用的發展有著重要的意義。就內蒙古地區的實際畜牧業養殖情況來看，一般采用干燥法的處理方法。這種方式適用于規模不大的畜牧業養殖場，方式比較原始，容易操作，成本低廉，滿足內蒙古地區的實際經濟狀況。但是，這種方式對規?；笄蒺B殖場污染物減排的作用不大，難以實現固體廢物無害化、資源化利用，無異是一種浪費。產生這種問題的根本原因是生產力水平與市場需求之間的不平衡關系。當地對奶牛糞便的處理方式不能夠滿足規?；?、集約化的市場需求。為了解決這一問題，首先應該明確市場的導向，由市場導向引發民間的技術改革，形成奶牛糞便處理流程的產業化效應，將單一的奶牛糞便處理整合成一條完整的產業鏈。從處理源頭生物質能的轉化，再反饋到市場，形成經濟效益。不管是上游糞便原材料供應者還是生產者乃至中間商和消費者都會在每一個環節受益。這就使得原本是被動的處理奶牛糞便，變成了主動的變廢為寶。所以，在生物資源再利用的過程中引入市場經濟導向，對于激發養殖者的積極性和主觀能動性有著重要的意義。

當前，主要的處理技術有畜禽養殖場“生態營養飼料”研發技術、養殖場污水“物化—生化聯動處理技術”、厭氧—好氧兩用技術、養殖場糞污“固態糞污高溫發酵技術”、糞污發酵因子控制技術、再生資源循環利用技術、蚯蚓有機養殖技術和新產品開發技術等，不一而足[7-9]。但是，部分養殖者的知識水平有限，接受高科技事物的適應性較低，導致一些先進的牛糞處理技術沒有很好地植根于基層，造成人力和物力的浪費，不利于解決規?；笄蒺B殖場污染物減排、養殖廢水低能耗運行的問題。

3 結語

本文以1000頭規模的養牛場為例，分析了牛糞的資源化利用效率，計算其投入和產出，研究了規模化生物質能處理技術對牛場牛糞資源化利用的經濟效益。研究發現，生物資源綜合利用技術確實能夠提高再生資源的利用效率，進而實現養殖場廢棄物的無害化、資源化綜合利用。內蒙古應明確地區特色發展思路，因地制宜進行廢棄物綜合利用，發展環境友好型畜牧業，實現畜禽養殖與資源環境的和諧共生。