牛场排泄物的处理方法

牛场排泄物的处理方法摘要本文综述了牛场排泄物的处理方法，例如沼气发酵、生产有机肥、牛粪纤维的制 作及养殖蚯蚓等，并对现在养殖业污物处理方面存在的问题提出了一些自己的看法。关键词处理牛粪有机肥生态养殖当今养殖场产生的粪便污水直接排放，但传统的有机肥又被大量的化肥代 替，所以，污染问题甚为严重。1污染现状现在畜禽养殖业粪污都普遍危害较大，如果治理不好，会成为周边环境污染 的重要因素，对该地区农业生态环境造成明显影响，同时还会影响到畜禽生产性 能的发挥，只有认真对待和治理畜禽养殖业污染问题，畜牧业增效才能有可持续 性的支撑基础条件。奶牛场粪便污染问题主要集中在以下两个方面。奶牛养殖场疾病中以繁殖疾病、乳房炎、腹泻、蹄病等发生率最高，这些疾 病的发生都是与奶牛养殖环境密切相关。据报道，美国每头奶牛每年因乳房炎造 成的花费大约是200美元，奶牛业每年因乳房炎造成的损失达20亿美元。我国 每年因乳房炎造成产奶量下降的损失，每头牛大约12003600元，每年因乳房 炎造成的经济损失在150450亿元。由于奶牛采食量大，代谢快，1头成年奶牛1天排泄的尿粪可达50kg，1000 头规模奶牛养殖场每天可形成粪尿50.0 t以上，外加奶牛场的污水，在经过一 段时间牛场的运作后，牛粪就会堆积如山。一些养殖场将其直接排放进河流，致 使水体富营养化，对水资源造成严重威胁、。2处理方法2.1生产沼气生产有机燃料，沼气是沼气微生物在厌氧条件下发酵、分解有机物而产生的 一种可燃性气体，其主要成分是甲烷和二氧化碳。沼气燃烧时，呈淡蓝色火焰， 温度高达1400r，每立方米沼气燃烧时能够释放2064022990KJ热量。一般情 况下，沼气中甲烷含量占55%70%，二氧化碳占25%40%，此外还含有少量的 氮气、一氧化碳、氢气和硫化氢等。其成分的比例随发酵原料的种类、相对数量、 发酵条件及发酵时间的差异而不同。利用牛粪等有机物在（3555r ）厌氧条件下经微生物（厌氧细菌，主要是 甲烷菌）降解成沼气，同时杀灭粪水中各种微生物（如大肠杆菌、蠕虫卵等）。沼气作为能源，发酵的残渣又可作为肥料，因而沼气生产既能合理利用牛粪，又 能防治环境污染。能够被沼气微生物分解利用的有机物都可作为原料。主要有人、畜、禽粪便， 农作物的秸秆、青饲料、杂草等。沼气是可再生清洁能源，既可替代秸秆、薪柴等生物能源，也可替代煤炭、 天然气、液化石油气等化石能源，其燃能效率明显高于秸秆、薪柴、煤炭，一个 户用沼气池每年可节省薪柴和秸秆1.5t左右，其热值与3.5亩薪炭林或6亩林 地年生长量相当。由于沼气是对人畜废弃物进行无害化处理，可以消灭传染源， 切断疫病传播渠道，从而有效改善了环境卫生，促进了物质高效转化和能量高效 循环，推进了农业种养一体化。所以沼气建设既有经济效益，又有社会和生态效、八.益.O2.2用作燃料大量没有消化的粗纤维，晒干后本身就比较疏松不是很紧密，所以也比较容 易燃烧。牛粪主要用于生产有机肥和直接做燃料,但效率都不高。用成型技术将含有 大量植物纤维的牛粪通过压缩制成各种空心或实心的棒状燃料，使原本积压成堆 在一起的牛粪分离开来，不但利于牛粪的干燥，而且空心的形状有力供氧，也大 大的提高了燃烧效率了，使炉火更旺，燃烧更充分，牛粪的主要成分是纤维素等 不易消化的东西，质地粘软湿度较大，如果与碎煤末或焦末等混合制成生物质 型煤，不但可以提高煤的燃烧性能,而且可以降低燃烧时硫的排放量。2.3用作牛床垫料牛粪和猪粪、鸡粪不一样，因为奶牛主要吃的都是青粗饲料，所以粪便里的 干物质大量都是纤维。牛粪在没有处理之前，非常臭。经过专用设备进行干湿分离以后，从牛粪当 中分出来的粗纤维它没有味道的，刚刚分离出来的牛粪，它的含水率达到了 70% 左右，里面含有大量的细菌，要经过发酵一段时间才能使用。经过一个月的时间， 利用自然的堆积发酵。发酵的过程中，杀死干物质当中存在的有害细菌，另外还 可以降低里面的含水率。堆积发酵一个月以后它的含水率大概在30%。发酵完成 后，这些粗纤维就会干的像锯末一样，稍微有点风就能把它吹走。这个时候就可 以用来做牛床的垫料了，垫料的厚度以牛粪纤维的多少而异，一般厚度在10 cm 左右。这样也给奶牛舒适创造了条件4这些粗纤维不仅解决了牛床垫料的问题，而且还能生产大量的有机肥，栽培 出各种经济作物和农业作物。对污粪进行环保化处理，解决了很多的问题，避免 了牛场所产生大量的污水、粪便对周围的空气、居民的环境、土地破坏。2.4生产有机肥料2.4.1牛粪的营养分析牛粪本身是一种很好的生物资源。同其他禽畜粪便一样， 牛粪中也含有大量的矿物质元素（见表1）和丰富的营养物质（见表2）。牛粪质 地细密，含水较多，分解慢，发热量低，属迟效性肥料。从养分含量来看，牛粪 中的矿质元素和营养物质大部分含量均较其他畜禽粪便低，有机质含量与鸡粪相 近，只有粗纤维、粗灰分以及无氮浸出物含量相对较高。但由于其产量高，总量 大，因此矿物质元素和营养物质总量也相对较多。通过不同的处理技术和工艺， 可生产出多种无害化、资源化、高效性的增值产品，在防治环境污染的同时也能 获得良好的经济效益和社会效益。另外，牛粪又是多种细菌病原体孳生繁殖的源 头，对养殖群体有着严重的影响，生牛粪上地，它产生热量，消耗土壤氧气，导 致烧根烧苗，还对寄生虫的卵、病源微生物起到传播作用。因而，牛粪处理显得 十分重要。表1几种畜禽粪便中矿物质元素含量比较单位：粪便全磷全钾钙镁牛粪0.780.981.840.46猪粪1.331.002.500.08鸡粪1.221.407.780.56注：各元素含量均以干物质计表2几种畜禽粪便中营养物质含量 单位：%粪便有机质全氮粗蛋白粗脂肪粗纤维粗灰分无氮浸出物牛粪66.21.712.91.332.525.536.2猪粪77.02.720.03.821.018.736.5鸡粪68.32.828.82.712.721.531.5注：各物质含量均以干物质计2.4.2牛粪有机肥生产工艺牛粪便原料收集于发酵车间内一接种微生物发酵剂 f通氧发酵f脱臭脱水f加入配料，平衡氮磷钾粉碎包装成粉状肥（或造粒 一包装成颗粒肥）。2.4.3生产有机肥料 常用的腐熟方法是高温堆肥。将牛舍中的圈肥起出，集中 堆积在平坦的地方。堆起的高度一般为1.52m左右为好，在堆放的过程中，不 要踏实，应有足够的通气空间，有助于微生物活动。堆好后通常23个月，肥 料就腐熟好了。腐熟后的粪和以前的有明显区别，颜色比生粪颜色更深；气味没 有以前难闻了，而且不着苍蝇；腐熟好的粪看上去更加松软，呈粉末状。这样粪 便经过高温沤制变成了养分均衡的有机肥。但是有机肥的养分含量低，肥效长， 通常作为底肥，有改良土壤性质的作用5有氧发酵的处理方法目前，牛粪有氧 发酵方式应用较普遍的通常有四种：即平地堆置发酵法、发酵槽发酵法、塔式发 酵法和滚筒式发酵法6。2.5养殖蚯蚓养殖蚯蚓方法多种多样，这与蚯蚓消化管道中有大量帮助消化的微生物共生 是分不开的。蚯蚓的消化系统强大，消化能力极强，因此，使用的饲料种类很多， 蚯蚓吃下也能够充分的消化和利用。蚯蚓主要以腐烂的有机物为食，只要是无毒 的、酸碱度不过高或过低、盐度也不过高，能在微生物作用下分解的有机物都可 以作为蚯蚓的饲料。例如畜禽粪便、食品、纸质、木材、酿酒等等，即便是垃圾、 生活有机物、幼虫、卵、动物尸体都是蚯蚓的好饲料7。牛粪是粪便养殖中最适合作为养殖饲料的一种粪便，在养牛场内一般能做到 就地取材，减少运输以及节约成本，在饲料上就更可以适当的多样化，营养合理 搭配。饲料发酵好以后，测试PH值。蚯蚓饲料一般要求适宜PH值为67.5，但 很多动植物废物的PH值往往高于或低于这个数值。当PH超过9时,可以用醋酸、 食盐或柠檬酸作为缓冲剂。大量实践证实，在种植业中，施过蚯蚓粪的农田土质疏松，比施过其他肥料 根系发达。所以牛粪养殖蚯蚓既能科学处理牛粪、改善土壤结构又能将蚯蚓用来 当家禽或其他动物的饲料以及保健品和药材。大概5吨左右的牛粪产一吨蚯蚓 粪，蚯蚓50kg。3牛粪生物质资源利用的趋势目前，牛粪的利用方式主要是饲料化、能源化和肥料化。牛粪作为饲料现在 主要是通过机械干燥法获得，但易损失部分养分，且一次性投资大、能耗大，易 造成环境二次污染；生物发酵牛粪饲料虽无异味、适口性好、消化率高，但由于 畜禽生产过程中大量使用添加剂，其大部分残留在粪便中，粪便再作为饲料时， 可能会出现超标甚至中毒的问题，所以目前发达国家已不主张使用畜禽粪便作饲 料；利用牛粪养蚯蚓和蛆等蠕虫类动物，然后再用其作为家禽类饲料，从而使资 源得到综合利用。牛粪能源化主要是厌氧发酵产生沼气。牛粪的沼气化利用可在多方面代替 煤、石油、天然气等不可再生资源，还可用来发电等，既节约资源、保护环境， 又能提供大量清洁能源。沼液和沼渣可进一步进行堆肥等好氧发酵或直接还田， 农田生产的作物又可作为牛的饲料，从而形成有效循环体系，一举多得，具有广 泛的前景。但如何提高沼气产出率是制约其发展的关键问题，同时沼气工程的造 价一般比较高，投资大，并且运行效果受气温、季节的影响较大使其在部分地区， 尤其是北方冬季较寒冷地区的推广受到限制。随着技术的不断改进，牛粪的沼气 化利用会进一步得到推广和应用，且可衍生出更多能源化产业链，将作为牛粪能 源化利用的主要方向。牛粪作为肥料是世界各国传统上常用的方法。这一利用方式不仅可以有效地 利用牛粪中的有机质、氮、磷及一些微量元素，而且还具有费用低、处理数量大、 效果好等优点，同时还可以通过好氧高温发酵消化掉大量农作物秸秆等废弃物， 既可作肥料，又可用来生产食用菌等。作为肥料还田，不仅可以给土壤提供大量 营养元素，还对土壤结构的改良和土壤透水性以及保肥性等有很大的促进作用， 对防治环境污染和资源的循环再利用起到了很重要的作用。今后对牛粪肥料化处 理的研究应集中在高效性和无害化方面，同时应关注向工厂化和规模化发展。总体而言，牛粪生物质资源利用的多层次、无害化、高效性的综合循环利用 模式将会越来越被人们所应用和推广，其不仅可有效地解决养殖业的环境污染问 题，还综合利用了其他农业废弃物，并将其转化为商品，形成产业链条，在取得 良好环境效益的同时，也取得了很好的经济效益和社会效益8参考文献1 宋亚攀，杨利国中国奶牛乳房炎防治研究进展中国奶牛，2010, 12:48-53.2 邢为公，戴锋，蔡玉华.论牛粪的综合利用及其意义.宁夏农林科技，2006, 6： 88.3 王欧婷，叶芬，李凯芳，等重庆地区奶牛粪污处理问题J.中国牛业科学，2006, (32)4:75-774 席北斗，刘鸿亮，白庆中，等.堆肥中纤维素和木质素的生物降解研究现状J.环境污染治理技术与设备，2002，10( 10): 2022.5 林清，陈敏艳牛粪有氧发酵的处理方法J.中国牛业科学，2012 (4)： 76-776 卢大修国外用牛粪作饲料的研究J.粮食与饲料工业，1989(2)： 40.7 乔玉峰等饲用酶制剂的应用及存在的问题J.中国饲料，2001 (7)： 28298 黄伟，李玉晖.复合真菌对城市河流污水处理的模拟研究J.畜牧与 饲料科学，2009，30(4) : 9495.致谢在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师 的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师一刘瑞玲老师， 她对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和 改进。指导老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作 作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实 无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学 术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人 处世的道理。本论文从选题到完成，每一步都是在导师的指导下完成 的，倾注了导师大量的心血。在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心 的感谢！