隨著奶牛養殖的大力發展,牛糞問題已經越來約成為政府和奶牛養殖業主的非常頭痛的問題。每頭成年奶牛每天所排泄的鮮糞大約是40-50公斤,后備奶牛每天所排泄的鮮糞大約是10-20公斤,一個千頭奶牛場每天排出的鮮牛糞重量為30-40噸,一年排出的鮮牛糞重量就會高達1000噸。奶牛場多了,牛糞也就多起來了。
20世紀60年代許多國家開始意識到畜禽糞尿污染問題,并采取措施加以干預和限制,日本針對集約化養殖污染問題的嚴重性,制定了許多相關的糞便污染物處理法規;德國、荷蘭立法規定直接將糞尿排到地表水中為非法行為;美國要求建設畜禽養殖場必須通過環境許可,同時注重廢棄資源的開發利用;美國多數牛場利用生產過程中產生的糞尿,進行固液分離并使用污水產沼和發電,供奶牛場和附近的家庭使用。(王歐婷,葉芬,李凱芳.重慶地區奶牛糞污處理的問題及對策[J].中國奶牛,西南大學動物科技學院,2006,10(38): 3)中華人民共和國環境保護部在2010年12月30日組織制定了《畜禽養殖業污染防治技術政策》,指出:“畜禽養殖污染防治應遵循發展循環經濟、低碳經濟、生態農業與資源化綜合利用的總體發展戰略,促進畜禽養殖業向集約化、規?;l展,重視畜禽養殖的溫室氣體減排,逐步提高畜禽養殖污染防治技術水平,因地制宜地開展綜合整治。” “發展清潔養殖,重視圈舍結構、糞污清理、飼料配比等環節的環境保護要求;注重在養殖過程中降低資源耗損和污染負荷,實現源頭減排;提高末端治理效率,實現穩定達標排放和“近零排放”。”奶牛場牛糞及污物處理是擺在我們面前的一個頭痛問題。
一、奶牛牛糞的現狀及主要問題
1、飼養場所牛糞堆放問題
奶牛場經過一段時間運作,牛糞往往堆積如山。一個千頭奶牛場每天排出的鮮牛糞重量為30-40噸,一個月就產生1000余噸鮮糞,外加奶牛場的污水,千頭牛場每月大約1500噸,如此大量的牛糞和污水在牛場堆積需要占用很大的場地,使用很多人力和物力。北京某牛場約2000頭牛規模,占地約500畝,牛糞堆積占地150畝左右(牛糞主要靠出售給瓜農)。重慶某牛場1000頭規模,牛場糞便堆積場所5-10畝左右(進行糞便發酵等工藝)。北京河北地區往往每年春節的時候奶牛場堆積的糞便可以銷售給附近的農戶,種植西瓜或其它水果用,但是過了春季,往往牛糞就開始重新堆積如山。云南、貴州、四川等地區由于牛場場地小,農民都不用牛糞,牛糞很難銷售,往往需要單位花錢讓人來把牛糞取走。只要有一周時間不把牛糞拉走,場內就會堆積如山最終造成牛舍糞便淤積,與污水混合,奶牛成天在泥濘中生存。90%以上的奶牛場牛糞采取自然堆積的辦法,然后用車輛拉走。國家奶牛重點飼養區域,奶牛牛糞也是隨處可見。
2、牛糞與污水污染
由于牛糞與牛場的牛尿、奶廳的污水、沖洗地面污水、生活用污水等等常?;旌显谝黄?,形成糞污,而且每天糞污的流量很大,一般奶牛場所不做糞污處理,北京、山西、河北、黑龍江、內蒙古等地大部分牛場都沒有糞便污水處理機械設備,有的把糞污排放到附近的溝壑,有的把糞污排放到場內的糞污處理池暫時存放或深埋,有的把糞污排放到農田(如果糞污中沒有消毒藥品或重金屬灌溉農田這還算不錯),污染了周圍的水源和環境,往往引起當地政府和農民不滿。
3、牛糞的其它問題
我們經常見到:奶牛場清理糞便的車輛車轱轆車身到處沾滿糞便,奶牛飼養場所的主要路面也是牛糞遍地,清糞工人的衣服上全是牛糞。辦公、宿舍甚至食堂都有牛糞,給飼養場所帶來形象上的損害。由于牛場牛糞堆積很多,污穢橫流,招來蚊蠅及其它細菌和微生物,給奶牛場及周邊地區帶來極大的不便。另外堆積的牛糞還污染空氣、土壤和水源。給周邊地區生活環境造成污染。
二、目前奶牛場內的糞便集中清理
1、大部分小區和小型牛場的牛糞都是采用人工清糞,牛只少糞便尚可以清理,牛只多時,糞便清理的難度就加大,隨著人工成本的上升,愿意做清糞工作的人員越來越少,目前情況是:奶牛場往往在牛只擠奶或休息時候,清理運動場等區域,每天清理2-3次,而且牛的活動和休息場所還是牛糞較多。清糞工人大部分都是老弱病殘、鰥寡孤獨等人員,年輕人都不愿意干這種工作,而且這種清理方法需要使用的人員較多,牛糞成為業主們頭痛的問題。
2、由于人工清糞效率低下,并且勞動強度大,逐漸的被規?;膛龌虿糠中⌒湍膛鏊蕴?。有條件的奶牛場逐漸開始使用鏟車清糞,中、小型奶牛場用鏟車或拖拉機改裝成的清糞鏟車,改裝后用于清糞,操作方便、靈活,減輕了人員工作量、降低工作強度,但是清糞通道地面越來越光滑或破損,因地面的破壞,奶牛會造成滑到劈叉,引起肢蹄病等病癥,增加了奶牛的淘汰率,這種牛舍奶牛的蹄病淘汰率一般10%以上,運行成本高(油費、工人工資、設備維護保養費等);另外清糞次數有限,影響牛舍的清潔,只能在牛群去擠奶的時候清糞,有時還會撞壞立柱或是臥床、圍欄,有時還會碰傷奶牛,引起不必要的傷害。
3、目前最先進的清糞工藝:
通過牛棚內的自動刮糞系統把奶牛糞便集中到指定的糞污渠道(地下防凍暗溝),通過糞污渠道內的循環高壓水流系統,把糞污輸送到糞污處理區域,然后通過干濕分離,分離以后形成固體和液體兩部分,固體部分發酵(比鮮牛糞的量減少了將近30%,牛糞的味道已經很少了,可以堆積很高)用于生產有機肥和墊牛圈或者播撒農田,液體部分經過發酵制作沼氣并發電。這種方式一次性投資比較大,但是運營成本低,使用人數少,提高了現代化的程度,提高了牛場的效率,更重要的是奶牛場隨處可見的牛糞幾乎不見了,由于自動刮糞系統每小時清理4-6次牛舍,牛舍環境變得更加舒適,奶牛的肢蹄病和乳房炎的發病率也會大大減少。液體部分由于進行了雜物清理,進行沼氣發酵以后,使用效果跟以前的沼氣發酵相比就非常明顯,以前沼氣制作往往是把牛場堆積的糞污不經過分離直接在沼氣池中集中進行沼氣發酵,但是大多數沼氣工程往往剛開始還可以,過不了一年半載,就不能用了,真正發揮作用的沼氣工程很少,國家在這方面投入很大,往往由于糞污中牛糞、牛場的雜物等很多,發酵不久的沼氣池中固形物就形成硬塊或結節,使發酵池造成堵塞。北方的寒冷冬季使牛糞發酵難度加大,經過一個冬天的洗禮,大部分沼氣池也就變成了廢棄池。這種工藝把經過分離以后的液體用于制作沼氣,沼氣產氣量高,產期長,冬天也可以使用,從根本上解決了奶牛場的牛糞清理和處理問題,在國內的部分大型奶牛場已經開始使用這種方法,而且效果非常不錯,這種工藝勢必在不久的時間內得到普及和應用。
三、國內外牛糞的利用方法推薦
1、從牛糞中提取有機甲烷作為汽車動力
伴隨著石油價格的不斷攀升,世界各國的科學家,都在試圖尋找替代石油的能源。美國西華盛頓大學最近研發用牛糞代替汽油,既經濟又環保。該國從牛糞中提煉出有機甲烷,作為汽車的動力來源,而且其生產費用,只有汽油的一半而已。有機甲烷的生產過程,比生產石油的費用便宜了將近一半,而且這種氣體沒有味道,也排放較少的二氧化碳,比汽油更加環保且經濟。利用牛糞提煉出的有機甲烷,可以加到任何一輛以天然氣為能源的車輛中。每頭牛每天所產生的糞便,可供一輛車跑24公里。
2、利用牛糞產沼氣并發電
山東省濟南佳寶乳業有限公司牧場建設的沼氣示范工程是農業部批準建設的第一批規范化奶牛場大型沼氣發電能源環保型示范工程,總投資300多萬元。平均日產沼氣2400立方米,日發電2880度,年產沼氣86.4萬立方米,年發電103.6萬度。同時,實現了污水循環利用,達到污水零排放,沼氣的利用有助于減少溫室氣體的排放,對于保護環境,確保藍天綠水不被污染發揮著巨大的作用。
隨著南京川田奶牛養殖場大型沼氣發電工程正式投入使用,它每天將處理牛糞100噸,發電1500多千瓦時。這個發電項目每年將發電50萬千瓦時,足夠供應整個養殖場和奶牛文化園的日常用電,項目還同時產生沼液沼渣2000噸,制成混合肥料后,年實現經濟效益40萬元,牛糞發電項目拓寬了養殖場多元化發展的路子,增強了企業經濟實力。
3、利用牛糞養殖蚯蚓產業
據資料記載:干牛糞中含粗蛋白質10%~20%,粗脂肪1%~3%,無氮浸出物20%~30%,粗纖維15%~30%,牛糞中有70%的粗蛋白質可以被單胃動物所利用。寧夏回族自治區永寧縣三鼎蚯蚓養殖廠利用牛糞飼養蚯蚓,年創產值1500萬元。該縣奶牛、肉牛養殖量已達到10萬多頭。牛糞處理成為讓養殖戶頭痛的問題。2006年永寧縣科技特派員在望洪鎮靖益村創辦了占地500畝的三鼎蚯蚓養殖廠,利用經過發酵處理后的牛糞養殖蚯蚓,形成以“蚯蚓產業鏈”為核心的生態農業新模式。據悉,蚯蚓可以做家禽飼料,還能做保健品和藥材;蚯蚓糞可制成活性復合肥,返回田間作為種植蔬菜、果樹、花卉和糧食等農作物的肥料。蚯蚓產業是市場需求旺盛的朝陽產業。今年,三鼎蚯蚓養殖廠通過蚯蚓種苗供應、技術指導、訂單收購的方式,帶動30戶群眾發展蚯蚓養殖產業,養殖規模達150余畝。
4、用牛糞給牧場“供暖”
哈爾濱市一家牧場把500頭奶牛產生的糞便制成燃料用作取暖,在年節約近千噸燃煤的同時,又解決了令人頭疼的牛糞污染難題。
2000噸牛糞便無害化處理項目自去年投產以來,已取得了良好的經濟效益和社會效益。項目實施企業哈爾濱良種奶牛繁育中心飼養奶牛500多頭,每天產生糞便近30噸,不僅對牧場及周邊環境造成嚴重污染,而且給場區防疫帶來困難。為此,近年來該企業與我市一家環保設備公司聯合研發了牛糞處理設備,隨著農開資金的扶持,這一項目實現了產業化。將牛糞制成固體生物質燃料,且不受季節因素限制。這種燃料是將牛糞便晾曬經烘干機烘干后,添加助燃劑、粘合劑制成。據測試牛糞燃料燃燒時的熱量平均可達4000大卡。目前,牧場每天牛糞處理能力可達75噸,生產固體燃料25噸,滿足了該場生產及部分家屬區采暖用燃料所需,牧場周邊的小工廠、浴池、學校及農民的使用量也很可觀,年節約燃煤近千噸
5、牛糞發酵栽培食用菌
牛糞含有豐富的有機質和 N、P、K 等元素,加入一定的輔料堆制(如秸稈、稻草等)發酵后,可以栽培食用菌:把大量的牛糞集中起來曬干,將農作物的秸稈粉碎后與牛糞摻在一起,在畜禽糞便中加入含碳量較高的稻草或者秸稈調節 C/N,再添加適當的無機肥料、石膏等,經過發酵后便成了食用菌的培養基。培養基再經過分裝、滅菌、冷卻后與食用菌進行接種培養,最終栽培出食用蘑菇。
奶牛場牛糞產生量很大,堆放是解決不了污染的問題(美其名曰:腐熟堆積發酵法)。需要奶牛業主及相關部門引起足夠重視,利用當地資源,采取有效機制,切實把牛糞變廢為寶,開辟利用資源、保護環境的新思路。
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