奶牛場異位發酵床技術

王均良

陜西省畜牧技術推廣總站

隨著規模化、集約化奶牛養殖的發展，不僅給人們提供了大量牛奶，與此同時產生的大量糞污也給環保帶來了極大的壓力。數據顯示，1個千頭奶牛場，其中成母牛600頭，全年產生的糞污達10 800 t、污水9 000 t、氮素90 t，若種植蔬菜和谷物，每年種植一茬消納需要土地600 hm2。但盡管如此，2016年，我國人均乳制品折合為鮮奶消費僅有36 kg，只是世界平均水平的1/3，發展中國家的1/2，歐盟的1/7，美國的1/8。伴隨著二胎政策的放開和人們對美好生活的追求，未來的消費必然會持續增長。而屆時由此形成的糞污處理壓力會不斷加大，尋找控制糞污產生量，特別是合適的糞污處理途徑，可實現環保和養殖雙贏。

奶牛糞污處理已成為奶業發展的瓶頸，文章通過對比目前處理奶牛糞污的方法，得出異位發酵床技術是目前處理奶牛場糞污的良好途徑。希望該技術能在實踐中得到更多的應用，在奶牛糞污處理中發揮更大的作用。

1 源頭控制

采用雨污分流、干清糞、高壓沖洗、防止牛場凈水跑冒滴漏混入污水；用擠奶間沖洗水循環沖洗圈舍；加大飼料利用率的研究，采用平衡氨基酸日糧；精細加工粗飼料。有一家秸稈加工公司，將用于青貯的秸稈橫切縱切拉成絲后、變成類似青草直徑、青綠柔軟狀態，再添加各種益生菌，壓實制作青貯料。該料的適口性、采食量、消化率、利用率大幅提高，被稱為秸稈面包，很受牛羊養殖戶的歡迎。也是控制牛羊糞便中的有機質含量的途徑。

2 處理方法

2.1 新鮮使用

在牛場周圍有配套土地的地方，將貯糞池糞污均質后抽吸施予土地，可最大限度減少養分丟失。養殖場的布局務必考慮周邊相應的土地配套，但應避免在冰凍的土地使用；施后應立即旋耕覆蓋，切忌堆放田間地頭污染環境，又被風吹雨淋日曬造成營養損失。若用于果樹則既要覆蓋，又要和果樹根部保持一定距離，以減少肥效過強對樹根造成傷害。為防止新鮮糞便中的蟲卵和病毒、細菌為害，應盡量結合養殖規模，建造施肥前能夠容納的化糞池，延長在化糞池的停留時間，但此法受制于輻射半徑。

2.2 干糞生產有機肥

采用訂單式生產，根據簽約土地種植作物營養需要和土壤營養含量、糞便營養差距，添加秸稈、草粉等有機質或者無機營養物、益生菌，采用槽式翻堆，有氧發酵，制粒、烘干、冷卻、裝袋。在包裝上應區別對待，對大型乳企自建牧場配套土地、家庭農場、規模化種植，機械耕作，可使用大包裝或罐車散運。對于一般養殖戶，應結合目前農村勞力年齡大、體力差的實際，盡量生產小包裝，便于使用。小型養殖場可收集糞便，建立有利通風大棚，通過翻耙、晾曬、通風生產有機肥。

2.3 污水處理

奶牛場的污水主要來源于奶牛尿液、沖洗圈舍殘余糞便、飼料污水、糞便固液分離污水，以及養殖場管理不善跑冒滴漏混入水分，擠奶廳沖洗污水，但后者有機質較少，一般可循環利用沖洗圈舍。

2.3.1 物理處理法 利用格柵、化糞池、濾網等設施進行簡單處理的方法。可去除40%～65%的懸浮物，并使BOD5下降25%～35%。污水流入化糞池，經12～24 h后，使BOD5降低30%，其中的雜質下降為污泥，流出的污水則排入下水道。污泥在化糞池應存放3個月至半年，進行厭氧發酵。若沒有進一步的處理措施，還需要藥物消毒。

2.3.2 化學處理法 用化學藥品除去污水中的溶解物質或膠體物質的方法。混疑沉淀：用三氯化鐵、硫酸鋁、硫酸亞鐵等混疑劑，使污水中的懸浮物和膠體物質沉淀而達到凈化目的。化學消毒方法很多，以氯化消毒最為方便有效，經濟實惠。

2.3.3 生物處理法 利用水中微生物代謝分解其中的有機物，對污水進行處理。活性污泥法：在污水中加入活性污泥（微生物等）并通入空氣，使其中的有機物質被活性污泥吸附、氧化和分解，達到凈化的目的。生物過濾法：使污水通過一層表面充滿生物膜的濾料，依靠生物膜上大量微生物的作用，并在氧氣充足的情況下，氧化污水中的有機物。該方法主要還是沼氣技術，但建設時一定要保證質量，請專業人員設計，請經過培訓、有責任心的人管理、維護，防止發生事故。同時要注意沼氣供應的季節性倒置問題。

2.4 發酵床養殖去除糞污

發酵床技術最早源于日本，1970年世界上出現了第一個以木屑為墊料的微生物發酵床系統，1985年加拿大的BIOTECH公司推出了第一個以農作物秸稈為深層次墊料的發酵床系統。1999年，發酵床技術推廣會在日本鹿兒島大學舉辦，由此該技術在世界上許多養殖場得以推廣。我國在豬雞糞便上早有應用。相比新鮮使用目前難度較大，生產有機肥、污水多法凈化，此技術簡單高效、維護方便，是一種環保、生態、生物發酵、資源化利用，對外零排放的糞污處理方法，受到許多豬雞養殖場的青睞。近幾年在湖北武漢、山東萊蕪、浙江金華等地的一些奶牛場也得到應用，大多成功，鮮有失敗。目前我國有100多家奶牛場采用發酵床技術進行養殖，均取得不錯效果。我國奶牛場發酵床的類型有以下幾種：

2.4.1 全牛床發酵養殖 全牛床發酵養殖主要包括舍內、舍外兩種。前者又分為兩種，一種是對牛場中所有牛采食、休息、運動區域鋪墊墊料，厚度以50～60 cm 為宜。地面用三合土、紅磚、水泥均可。牛場中所有糞尿均排泄在發酵床上。管理上通過

及時將糞便放置于墊料下，避免蚊蠅滋生，定期用機械翻拋、疏松，墊料在使用過程中減少量達到10%就要及時添加，及時監測菌種是否需要補充，墊料水分是否合適，調整各階段奶牛飼養密度，保證墊料中氧氣供應，促進微生物活動，從而將糞尿分解，舍內幾乎無異味，管理好的墊料可使用3 年左右，腐熟后直接加工成有機肥銷售。舍內不用再配刮糞板、沖洗牛舍，不需地下污水收集管道、雨污分流，不需要漏縫地板。牛飲水位置在牛可以舒適飲用的同時盡量遠離發酵床。完全通過發酵床微生物分解糞污，實現對環境的零排放。

2.4.2 半發酵床養殖 因奶牛排泄量大、養殖面積大，奶牛在采食道上排泄量占全部排泄量的25%～40%。因此，對奶牛舍食槽前最好建2.8 m的水泥地面，這一部分水泥地面上產生的糞尿，清理后及時與墊料混合。若混合后濕度過大，可將這部分墊料運出后晾曬，待濕度降低后再運回使用。同樣全發酵牛床采食區附近的墊料也會出現濕度過大問題，亦需要同樣處理。墊料的管理同全發酵牛床養殖，因有一段水泥地面所以叫半發酵床養殖。相比全發酵牛床管理要麻煩一點。

2.4.3 異位發酵床養殖 將墊料從牛舍移出，在牛舍或牛場外擇一平地，建槽式發酵池、地做防滲，周壁、地面水泥抹平，上鋪墊料，建立發酵床，上配陽光棚，床周通風良好。實行牛和發酵床分離。墊料可以鋪墊至1.4～1.5 m，墊料來源可以更廣。每條發酵床寬3.5～4.5 m，與翻堆機匹配，長度和條數多少以40～60 m3每天降解1 t污水確定。在降解床之間配套建設污水池。需要采用機械或人工清糞（以規模而定），牛舍內有地下污水收集設施。需要雨污分流、節水措施、高壓槍沖洗殘余干糞，尿液隨漏縫地板落下，通過斜坡，收集到污水貯存池。收集的糞便和污水用攪拌機攪拌均勻后，定期噴淋在墊料上，間隔以糞污和發酵基質混合后保持在70%濕度，一般72 h噴淋一次。待糞尿在墊料上停留3～4 h完全滲入后，用翻拋機夏季每天翻堆，冬季1～2 d翻堆。配套設備有抽污水泵、攪拌機、槽式翻拋機、變軌移位機、自動噴淋機。附屬建設有污水貯存池、堆糞處、均質池、陽光棚。

2.4.4 三種發酵床的比較 全發酵床養殖優點是沒有地下排污系統、地上建筑同一般牛舍，不需要刮糞板、臥欄架等設施，大幅降低運動場占用的土地需求量，既降低勞動強度，總體投資也較一般牛舍費用要低。同時亦可用舊的牛舍改造，將刮糞板和臥欄架拆除，水槽設置以不妨礙機械通行即可。管理得當可真正實現舍內的環境無異味，舍外環境零排放。

半發酵床養殖針對全發酵床養殖的弊端，有針對性地進行改造，結果較全發酵床理想。兩者都有利于冬季在寒冷地方保溫的特點，但在夏季這一優點卻成為缺點。但這兩者更大的的缺點是墊床區域不能用任何消毒劑，這樣一旦發生傳染病則會造成不可預料的后果。而且要注意養殖密度，犢牛階段以3～5 m2/頭，參配前8～10 m2/頭，育成牛以10～15 m2/頭、產奶牛以20～25 m2/頭為宜，保證根據養殖規模留夠發酵床面積。否則，密度過高會出現“死床”現象。其次，注意調整墊料水分，以整體墊料水分70%以下為宜。再次是注意翻拋頻率。第一次翻拋是在上牛后7～10 d，之后保證2～3 d進行一次，深度均以25～35 cm為宜，每隔15 d進行一次徹底翻拋，并注意將墊料層混合均勻，以保證墊料的通透性和內部氧氣供應，否則會“死床”，輕則影響體細胞數，影響牛奶品質，重則引起乳房炎。

異位發酵床養殖相對前兩者，將發酵床建在了舍外或場外，實現了牛床分理，墊料可以鋪得更厚，墊料的組成可以更廣泛，適合大型機械翻拋，處理效率高，發酵更充分，很少發生“死床”，不會造成墊料重大損失；不會對牛造成影響；管理時也便于測試墊料濕度、溫度、檢查發酵情況；也有利于監管部門監管，不會因監管人員進場若消毒不嚴帶來生物安全隱患；更重要的是不會影響牛舍內正常的消毒，避免發生大的疫情，也不會因墊料濕度過大牛在上躺臥、踩踏造成牛患上趾蹄病、皮膚病、乳房炎；不會因鋪上厚的墊料給牛運動帶來不便；能避免床體夏季溫度高，給牛帶來不適，影響產奶量。為保證牛臥欄上的舒適度，可先鋪墊干土10 cm，后鋪收集的牛糞干燥至濕度50%鋪墊20 cm。和前兩個發酵方式相比，牛舍空氣環境要差，但可采用增加通風解決；但和過去一般牛舍處理污水主要建設沼氣設施、進行維護、管理不好發生事故及占地面積大相比顯然要劃算。投資總體要低于過去牛場建設及污水處理費用，因此，以3 種發酵床比較來講異位發酵床更科學先進。同時，相較于治污能力是傳統沼氣模式的1.8 倍，相較于工業化治理模式，操作更簡便，綜合效益更高，同等養殖規模下土地利用率遠高于其他模式，建設及運行成本更有優勢。

2.4.5 異位發酵床使用需注意問題 腐爛、霉變、使用過化學防腐物質的原料不能用；每次噴灑量以墊料下40～50 cm 水分含量在45%～60%、pH 值5～8 為宜，并根據季節調節添加量，嚴防一次添加過多，造成“死床”；噴淋24 h 后，墊料下40 cm 處溫度應上升至45℃左右，48 h 后應升至60℃，在該溫度下保持24 h 后，再進行下一次噴淋；每天翻拋1～2 次，以最大限度增加水分蒸發量，當溫度升至70℃增加翻拋次數；當墊料高度降低15～20 cm時，應及時補充墊料；養殖場應記錄溫度、噴灑、翻堆記錄，積累經驗；每次噴灑前，應將糞污水混合均勻；噴灑后4～8 h 翻動墊料；墊料下40～50 cm應多點測定，不低于55℃，如連續3 d低于55℃，應檢查每次噴污是否過量，糞污濃度、翻動次數是否足夠；定期清除池中雜物，避免影響排污泵運行；防止消毒劑流入墊料；盡量使用益生菌替代抗生素養殖，防止對微生物造成影響；菌種補充宜每周補充一次，可直接添加在均質池內與糞污一起噴灑；菌種添加按說明書使用。