| 21世紀初期，規(guī)?；?、集約化奶牛場在我國開始興起，奶牛場污糞的處理問題在短短幾年時間內(nèi)不斷凸顯，其問題主要體現(xiàn)在以下三個方面：（1）占用場區(qū)土地；（2）滋生蠅蟲、病害；（3）污染空氣、土壤和水源。這些問題不僅影響產(chǎn)奶量和牛奶品質(zhì)，還給奶牛、居民的身體健康帶來隱患，并污染周圍的環(huán)境。隨著人們的環(huán)保意識不斷增強，污糞處理問題制約著牧場的可持續(xù)發(fā)展，帶給牧場經(jīng)營管理者的壓力越來越大，成為每一個規(guī)模化牧場不能回避的問題。探討奶牛場污糞的利用途徑，既是環(huán)保的要求，也是資源化利用的要求。只有將污糞的處理和利用結(jié)合起來考慮，才能提高奶牛場的系統(tǒng)效率和經(jīng)濟收益。 國內(nèi)外各牧場的污糞利用狀況千差萬別，與牧場規(guī)模、氣候狀況、自然資源、鄰近市場需求等各因素相關?？傮w來說有以下三種方式：（1）厭氧產(chǎn)沼發(fā)電，此種案例在國內(nèi)僅馬鞍山萬頭牧場一例。由于牛糞有機質(zhì)含量偏低，產(chǎn)沼原料中含沙和長纖維，存在產(chǎn)氣量低、管路堵塞等問題。而且這種方式的投資、運行成本均較高，需要專業(yè)人員操作、維護。（2）好氧堆肥制作有機肥，這種方法在國內(nèi)牧場運用的較多，但普遍存在有機肥銷售市場空間不夠，制作有機肥的設備、固定資產(chǎn)投資長時間不能收回。（3）自然堆放，在春季直接低價賣給當?shù)氐霓r(nóng)民，作為田間肥料。這種方法運行成本低，但需要大量的堆置場地。 以上三種方式對奶牛場污糞的處理、利用狀況都不是十分理想，存在成本高、收益小的缺陷。把污糞處理后制成牛床墊料，不僅能解決污糞存放的問題，還能解決牛床墊料來源的問題，并減輕后續(xù)污糞處理的難度。這種方式在美國、加拿大普遍采用，大量牧場的實踐表明，用污糞制成的牛床墊料衛(wèi)生、安全、舒適。污糞、牛床墊料、產(chǎn)奶量三個環(huán)節(jié)相互連接，能提高奶牛場的系統(tǒng)效率。 牛床墊料 如何提高產(chǎn)奶量是每個牧場經(jīng)營管理者都非常關心的問題，一般說來有以下三種方式：（1）優(yōu)化遺傳育種；（2）加強飼養(yǎng)管理；（3）改善奶牛生活環(huán)境。改善奶牛生活環(huán)境中最關鍵的一點就是為奶牛提供清潔、干燥的牛床，提高其休息的舒適度。牛床舒適與否直接影響奶牛的上床率，從而影響奶牛的休息時間、身體健康狀況，進而影響其產(chǎn)奶量。如果牛床是水泥地面，奶牛休息大約只有7小時；如果牛床上有舒適的墊料，其休息時間則能達到14小時以上。同時干凈和干燥的牛床墊料還可減少細菌繁殖和蹄病的發(fā)生率，保障奶牛的健康。 牛床墊料從材料角度，可分為無機墊料和有機墊料。選擇牛床墊料要考慮三個因素：能否保障奶牛健康、能否提高奶牛的生活舒適度和對后續(xù)污糞處理的影響。一般而言，無機材料安全，不會成為微生物生存的媒介，但通常對后續(xù)的污糞處理會帶來很多問題。有機墊料因其可生物降解性而不存在后續(xù)處理的難題，但有可能成為微生物生長的媒介。以下簡要分析幾種有代表性的牛床墊料。 沙子 沙子是一種優(yōu)良的牛床墊料，微生物不能在這種墊料中繁殖，它能防止由墊料引發(fā)乳房炎的隱患，從而保障奶牛的健康。且沙子滲水性較好，即使含水較高，也不容易結(jié)成塊狀，沙粒趨于分散，均衡承擔奶牛的體重。其缺點體現(xiàn)在污糞處理方面：沙子和污糞混在一起后，使得清糞設備、泵和篩分器更易被磨損，在輸送過程中管路易堵塞。大量沙子沉積在積糞池和儲液池底部，使得每隔一段時間就需要清池。將含沙的污糞制成有機肥也會影響其肥效。用沙子做墊料，用量約為每天每頭20 千克，沙子全國售價約每立方米50元~70元，運行成本昂貴。 沙土 沙土這種無機材料同樣不會滋生細菌，滲水性較好，能維持牛床的衛(wèi)生、干燥。但它容易結(jié)成塊狀，導致奶牛膝蓋、腿容易受傷，且同樣不利于后續(xù)的污糞處理。用沙土做墊料，用量約為每天每頭20 千克，全國售價約每立方米20元。 橡膠墊 橡膠墊通常墊在水泥臥床上面，具有鋪設方便、維護簡單、使用方便的優(yōu)點，當有水的時候可直接拭去。但它的舒適性和安全性較差，奶牛的腿、膝蓋易被磨損，在床墊下面容易滋生病菌，且其造價也相當昂貴。 牛糞墊料 經(jīng)堆肥處理后的牛糞，含水率30%，無臭、松軟而干燥。奶牛雖不會講話，但卻會自己選擇其樂意臥睡的地方。仔細觀察奶牛在運動場休息的情景，可以看出奶牛選擇臥在運動場邊緣的牛糞堆上，而不會臥在運動場中間沒有牛糞的地方。美國牧場主Greg擁有一個7000頭泌乳牛的牧場，其牧場產(chǎn)生的牛糞全部用來生產(chǎn)牛床墊料，其墊料完全能供應自己牧場的臥床使用，還有少量充當有機肥施于田間。 牛糞做牛床墊料的用量一般為每天每頭9千克，每周添加一次。如果牛床建造以土面為床底，可加少量石灰拌黃土，夯實之后墊上4厘米～7厘米的牛糞墊料。這樣可以減少墊料的用量，減少細菌生存的空間，延長奶牛在臥床上休息的時間，可達到16小時。 牛床墊料制作工藝 利用牛糞制作牛床墊料的工藝流程如圖1所示：奶牛場的污糞和沖洗廢水全部收集到混合池，經(jīng)攪拌后用泵抽至一次固液篩分器；篩分后固體自然落到固體料堆上，液體可用泵抽至二次固液篩分器；二次篩分的固體落到另一料堆上，液體流入儲液池。篩分后的固體經(jīng)好氧堆積發(fā)酵后可直接作為牛床墊料；儲液池中的液體可作為混合池的稀釋攪拌用水，或作為固液篩分器的清洗用水，用不完的液體可灌溉牧場周圍的農(nóng)田，或經(jīng)二次處理后達標排放。 圖1中虛線所示部分，可由牧場主根據(jù)實際情況選用。如果奶牛場周圍有足夠的農(nóng)田消納所有的污水，則可省去二次篩分器；如果污水必須達標排放，則最好加上兩套固液篩分器，這樣能顯著減少污水中有機物的含量，降低后續(xù)污水處理的成本。一次固液篩分器和二次固液篩分器原理、功能完全相同，只是篩網(wǎng)的孔徑不一樣。一次篩分器、混合攪拌池和固體料堆如圖2所示。 相關設備及參數(shù) 采用上述工藝制作牛床墊料的核心環(huán)節(jié)就是固液篩分器，美國US Farm Systems公司針對奶牛場的污糞狀況研制了該設備。此設備在美國、加拿大的牧場中廣泛應用，且都取得了良好的經(jīng)濟效益。國內(nèi)還沒有成熟的針對奶牛污糞的固液分離設備，如用其他領域的固液分離設備實現(xiàn)上述篩分器的工作效果，需細格柵和脫水機兩個工藝環(huán)節(jié)，其總體成本反而高出這種設備。 該設備實現(xiàn)固液分離的原理有重力篩分和擠壓，在固液分離前不用添加任何化學藥劑，在制作牛床墊的過程中也不用添加特殊的菌種。 該工藝及設備的重要工作參數(shù)如下： 設備安裝角度約72°，這個角度很重要，直接影響篩分后固液物料的比例。 篩分前污糞的含水率不能低于88%。 一次篩分后固體含水率為78%，二次篩分后固體含水率為74%，一、二次篩分出的固體物料比例約3∶1。 固體物料經(jīng)6周好氧堆積后，其含水率可降至30%，可直接作為臥床墊料。 存欄1000頭牛的牧場，設備每天的工作時間為2小時，2000頭牛的牧場，設備工作時間約4小時，依此類推。 以每天每頭牛使用牛床墊料9千克計算，牧場生產(chǎn)的牛床墊料約有1/4的余量，可用作有機肥使用。 存欄1000頭的牧場，一次固液篩分設備投資約75萬人民幣。 綜合分析比較 表1僅對沙子、沙土和牛糞墊料作了綜合比較。由于有機墊料如稻殼、鋸末、秸稈等的購買成本很高，來源有限，市場波動大；橡膠墊料不僅成本高且其舒適性、安全性較差，故將上類墊料排除在比較的墊料之外。從表1可以看出，牛糞作為牛床墊料具有經(jīng)濟、安全、舒適、易處理的綜合性能，因而成為最佳的選擇。 表2對國內(nèi)的固液分離設備和美國US Farm Systems公司的固液篩分設備進行了綜合比較，其中設備投資以存欄1000頭牧場為例。國內(nèi)的固液分離設備要達到分離后固體70%左右的含水率，必須配上格柵和脫水機兩種設備。前者用于分離原料中的大塊固體雜物、長纖維等，且脫水機工作時，須在原料中添加絮凝劑，因而導致運行成本較高。由表2可以看出，美國US Farm Systems公司的固液篩分設備具有固液分離效果良好，設備投資相對較低、運行成本低、檢修方便、自動化程度高等優(yōu)點。 據(jù)北京四方公司胡朝陽訪問美國、加拿大牧場獲得的信息：一個存欄5000頭奶牛的牧場于2004年9月份，開始使用上述工藝制作并使用牛糞墊料。一年后，產(chǎn)奶量由原來的每天25 千克提高至每天30千克；兩年后，提高至每天35千克；三年后，提高至每天每頭40千克。實際表明，這種牛床墊料對提高奶牛單產(chǎn)量效果顯著。如果該牧場選擇沙子作為牛床墊料，三年內(nèi)購買沙子的資金完全能抵消購置美國US公司設備及設備日常的運行費用，污糞處理環(huán)節(jié)的綜合投入為0，奶牛場的系統(tǒng)效率和經(jīng)濟效益大大提高了。 結(jié)論 綜合上述分析，得出如下結(jié)論： ?。?）我國奶牛場普遍存在污糞處理和綜合利用的難題，還沒有找到一種經(jīng)濟合理、效果突出的方法。 （2）將牛糞制成牛床墊料，是連接污糞處理和提高產(chǎn)奶量、節(jié)省經(jīng)濟開支的紐帶。如能將奶牛場的各環(huán)節(jié)系統(tǒng)考慮，應能對降低生產(chǎn)運行成本、提高產(chǎn)奶量提供一種思路。 ?。?）使用上述工藝生產(chǎn)牛床墊料，是一種值得我們?nèi)L試和研究的新途徑。希望本文能對解決國內(nèi)牧場經(jīng)濟效益低、污糞處理難等問題提供一定的幫助。 |
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