規模化奶牛場糞污危害、處理及循環利用模式

孫曉燕，冷尚集，隋春麗

山東省青島市即墨區畜牧業發展服務中心，山東青島 266200

0 引言

隨著物質生活水平提高，奶牛養殖小區和郊區集約化奶牛場已成為我國奶牛養殖業發展的主要趨勢之一，促進我國奶牛業向著規模化和現代化方向發展。但與此同時，規模化奶牛場排泄物量與之俱增，若處理和利用不當會引發環境污染。因此，如何處理和治理規模化奶牛場糞尿污染問題已成為政府及有關部門、研究學者和社會人士等關注的焦點。

我國許多規模化奶牛場在建場前缺乏對排泄物處理的合理規劃，造成糞污處理相關配套設施建設不完善，也有的奶牛場因規模擴大，現有糞污處理已無法滿足奶牛場需要，導致糞污隨意堆積，污染周邊土壤、水源和大氣環境，也不利于人畜健康生存。各奶牛場需要根據養殖規模和現有條件合理處理糞污，降低糞污對自然環境的危害，通過科學有效的資源化利用途徑實現變廢為寶。

1 規模化奶牛場糞污危害

（1）污染水源和土壤

規模化奶牛場每天產生的污水量較大，這些糞污中不僅含有氮、磷、鉀等較高生化指標，還有藥物殘留和重金屬等物質，一旦排放至水體中，可造成水體富營養化，水生動物缺氧，水下綠色植物無法正常生長，進而破壞水生系統。而糞污直接排放到土壤環境中會污染地下水，造成土壤板結，破壞土質結構[1]。

（2）污染大氣環境

奶牛場積累的糞污會產生大量的氨氣，且飼養過程中也會產生硫化氫等有害氣體，不利于牛群健康生長，不利于奶牛生產和繁殖，甚至會影響周邊空氣質量。

（3）威脅人類健康

牛糞污中含有數量不等的致病原，這些細菌、病毒或寄生蟲可引發家畜感染，尤其是致病性大腸桿菌、布魯氏分枝桿菌、牛型結核分枝桿菌等致病原可感染人類。若規模化奶牛場糞污隨意堆放，許多細菌和病毒可借助吸血昆蟲擴大感染途徑，威脅人類健康，不利于人類社會有序發展。

2 規模化奶牛場糞污處理方式

（1）雨污分離

雨污分離是將規模化奶牛場收集到的糞污水和雨水以不同的管道進行收集和輸送，通過分別處理讓奶牛場所產生的生產和生活污水匯集于污水貯存池，該管道為地下污水管道，而雨水則直接排出奶牛場，該管道為地下雨水管道或場區內的地面明溝[2]。由于規模化奶牛場的污水主要為牛群糞尿、洗刷牛體、牛舍或擠奶廳等區域產生的污水。這些污水具有較高的生化指標，即有機質、氮、磷、鉀等元素含量較高。若奶牛場糞污水沒有經過凈化處理就直接排入到河水中，水中的藻類會大量繁殖，導致水質污染，進而破壞整個水生系統，同時由于水體富營養化，地表水中可溶解氧含量也會大大降低，地下水的氮和氨含量增長，也不利于人類飲水安全。而雨污分離便于奶牛場糞污水凈化，雨水由明渠排出，用超過300 mm的暗溝收集和輸送污水，再將污水循環沖刷暗溝，降低奶牛場整體污水產生量[3]。

（2）固液分離

規模化奶牛場應在建場前合理規劃和布局，按照所在區域土地承載量合理制定養殖規模，配套相應的糞污固液分離系統，由系統將糞尿和污水收集到集污池。池內配有高效的潛水攪拌機和切割泵，前者用于攪拌均勻，后者將其提升至固液分離機進行螺旋擠壓分離，通過機械破壞牛糞中致密的網狀結構實現固體和液體分離。固體糞便可堆肥發酵制制成有機肥、燃料等或晾曬后制成牛床墊料，液體糞污的含固率較低，可沖回牛舍循環利用，也可存儲熟化后作為肥料灌溉農田[4]。同時，奶牛場在建場時配套相應的糞污處理制劑，如臭氣控制微生物菌劑、養殖糞水處理劑、堆肥發酵菌劑等，這樣可以縮短糞污處理的時間，相應的降低有害氣體和氮、磷等物質排放。

（3）干清糞工藝

干清糞工藝即奶牛排出糞便和尿液后馬上進行分流處理，機械刮板機將干燥的糞便以收集、清掃和運走等流程進行處理，而尿液從地下排尿溝中流出，是一種原始簡易的固液分離處理，也是目前奶牛場常用的清糞方式，也是奶牛場實施糞污處理的有效途徑[5]。干清糞工藝優點為糞尿排出后立即進行分流處理，牛舍無臭味，環境衛生較好，且耗能耗水量較低，有利于糞便和糞水分離和處理，干燥的糞便可裝車直接送到附近的農戶，由于糞便中富含有機質和植物生長肥料，這些糞便可作為優質有機肥施灑農田，也可作為食用菌培養基質。

3 規模化奶牛場糞污的循環利用模式

（1）厭氣（厭氧）發酵獲得沼氣

規模化奶牛場通過厭氣（厭氧）發酵處理收集到的糞尿，在發酵過程中可產生沼氣，這種生物能源不僅為再生資源，也可作為燃料進行發電供能，同時發酵后的沼液和沼渣也富含有機質，有益微生物和腐殖酸等營養成分，具有改善土壤和促進農作物生長作用，而沼液中含有許多未分解原料，通過噴灌、施肥的方式融入土壤當中可繼續發酵釋放肥分，降低化學肥料的使用量和種植成本，也可用于漁業養殖、食用菌生產等[6]。

（2）微生物發酵用作飼料

牛糞富含粗蛋白，新鮮牛糞粗蛋白含量為2.5%～3.5%，風干糞便粗蛋白含量高達12.0%～15.0%，接近麥麩粗蛋白含量。除此之外，牛糞富含鈣、磷和粗纖維，若科學處理和資源化利用可制作成營養物質含量高、成本低廉的飼料[7]。制作方法為在收集到的牛糞中添加乳酸菌、酵母菌、地衣芽孢桿菌等菌株，混合玉米粉、稻草粉、豆腐渣、豆巧等輔料，加入適量水分，密閉于發酵池內，夏季發酵5 天左右，冬季發酵2 周左右，若牛糞臭味散發，表明制作成功，獲得飼料不僅無激素和抗生素，也可滿足動物生長生產需要，降低飼養成本，實現規模化奶牛場糞污循環健康利用和動態平衡。

（3）生產生物有機肥

牛糞是生產有機肥的主要原料之一，若直接向農田中施灑生牛糞，土壤會因熱量較高大量消耗土壤內的氧氣，不利于農作物根苗發育，甚至牛糞中的寄生蟲和其他致病菌也會污染土壤環境，造成疫病傳播。因此，以牛糞為原料生產生物有機肥前需要科學處理牛糞。可通過堆積發酵處理產熱來殺菌滅蟲[8]。牛糞制作的有機肥有機質含量高，成本低，具有較好的經濟價值。同時，以牛糞有機肥生產的農作物品質和產量較高，是綠色農業生產和發展的趨勢之一。

4 小結

綜上所述，規模化奶牛場糞污處理方式有很多，雨污分離有利于在源頭上控制和減少奶牛場污水產生量；固液分離有利于糞污的后續處理和資源化利用；干清糞工藝是直接生產高質量有機肥的主要途徑。但不同處理方式都需要耗費一定的人力和物力，同時奶牛場糞污循環利用是一項耗時且龐大的項目，需要當地政府的政策和財務支持，相關企業間加強合作，實現變廢為寶，促進經濟效益和生態效益的統一。