奶牛场牛粪如何高效发酵成有机肥

余粮

摘 要：随着我国社会经济的发展进步，环保问题逐渐受到人们的普遍重视。奶牛场牛粪的处理所造成的环境污染却日益严重，其主要原因就是处理方式传统、陈旧。以惠州市某粪便好氧堆肥（有机肥）厂建设工程为例，通过对奶牛场牛粪高效发酵的流程及其具体的操作方法进行分析和探讨，说明了奶牛场牛粪如何高效发酵成有机肥。

关键词：奶牛；牛粪；好氧堆肥；有机肥

中图分类号：TQ440.7 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.122

随着市场需求的不断增加，奶牛场的奶牛数量和生产数量也不断增加，相比之下，奶牛就会排出更多的粪便，而利用传统的牛粪处理方法不仅在处理速度上不及众多奶牛排出的数量，同时，对生态环境还会造成颇为严重的影响，而笔者提出的好氧堆肥高温发酵技术可以对牛粪进行高溫发酵、快速腐熟，可以实现有机肥的工厂化生产。

1 有机肥的概况

有机肥是指以各种生物质废弃物为原料，采用物理、化学、生物或三者兼有的处理技术，经过一定的加工工艺，消除其中的病原菌、病虫卵、杂草种籽等有害物质，达到无害化标准而形成的，符合国家相关标准（NY 525—2012）及其他相关法规的一类肥料。有机肥具有以下优点：①有机肥施入土壤，经微生物分解，可源源不断地释放出各种养分供植物吸收，还能释放出二氧化碳，改善作物碳素营养；②有机肥在分解过程中产生腐殖质，胡敏酸、氨基酸、黄腐酸等，对种子萌发、根系生长均有刺激作用，促进了作物生化代谢；③有机肥是改良土壤的主要物质，微生物在分解过程中生成分泌酶、腐殖质，可调节土壤物质和进行能量转化，促进土壤团粒结构形成，增强土壤保水保肥能力；④有机肥可提高土壤难溶性磷的有效性，还可增加产量和改善品质，提高抗逆能力，大大提高商品率。

2 奶牛场牛粪高效发酵的流程

2.1 工程概况

本工程拟建设粪便好氧堆肥（有机肥）厂，主要对粪便（牛粪）进行好氧堆肥处理。不仅可以解决粪便的处理问题，还可以生产优质有机肥，在一定的程度上实现粪便的资源化。

在本项目工程中，计划以粪便（牛粪）作为主要原料，采用间歇式动态堆肥工艺，通过有机肥精加工系统，生产高品质有机肥。好氧堆肥过程中产生的污水通过污水管网进入污水处理厂进行治理。在规模上预计为日处理粪便150 t，每天生产有机肥30 t。粪便进厂后，通过添加辅料，并加入辅助调理剂，将进厂的粪便含水率调节到60%～65%，碳氮比调节为20%～30%，使之成为优质堆肥原料。

2.2 工艺流程

在本工程中，拟建设的奶牛场牛粪好氧堆肥厂，新建有阳光板堆肥车间，车间内设置有好氧堆肥发酵仓，发酵仓宽6 m，长50 m，堆体高度为1.5 m，采用移动式翻堆机对堆肥物料进行翻堆，仓底布置供风管道和排水管道，废水排入污水管网进入污水处理厂处理。

首先进场的粪便堆放在厂房内的粪便仓，经过基本特性分析后，进入粪便挤出机，通过定量给料设备与辅料、调理剂等混合破碎，破碎后的堆肥原料粒径≤20 mm，含水率65%左右，堆肥原料堆放在厂房内的混料区的仓内，由铲车送入一次发酵仓进行翻倒造堆。一次发酵阶段一般为10～12 d，形成的半成品堆肥转到二次发酵仓进行为期15 d的二次发酵腐熟。腐熟后的堆肥进入精加工设备，进行筛分、粉碎、造粒，然后装袋存储，其工艺流程如下图1所示。

3 操作方法

3.1 牛粪好氧堆肥厂基建与设备

在本工程中，拟建的牛粪好氧堆肥厂主要包括基础建设和设备配置，首先基础建设主要有混合破碎车间、辅料仓库、发酵车间、办公用房、计量传达、变配电围墙、场区管线、照明、水电接入、员工宿舍、食堂和厂区道路等，而配置的设备主要有徐工3 t装载机、柴油驱动翻堆机、辅料定量给料机、粪便挤出机、粪便定量给料机、混合破碎机、粉碎机、筛分机、包装机、比例供风系统、电气控制系统、有机肥精加工系统、化验设备、吸粪车、3 t平板车、的士头车以及负压抽风除臭系统等。

3.2 翻堆机的工作原理与操作方法

翻堆机主要由柴油机驱动，履带行走，翻抛轮置于梯形机架上。当驾驶员驾驶翻抛机驶入堆体中，液压驱动的翻抛轮高速旋转不断攫取物料并向后方翻抛落下，落下的物料重新置堆。该条垛式翻堆机具有高度的机动性和灵活性，能节省堆肥车间面积，降低土建投资，发酵仓建筑成本至少可以降低1/3.翻抛时，高位抛散，与空气接触充分，易减少水分。翻抛轮上装有耐磨曲面齿刀，取料时对物料破碎能力强，而且堆体内物料经翻抛轮抛落，使物料运动轨迹加长，与空气充分接触，即延长了物料供氧时间，又便于水分挥发，促进好氧发酵快速完成，非常适合处理量大、气候潮湿、连续发酵的场合。

3.3 堆肥发酵的原理与操作方法

该工程拟建的牛粪好氧堆肥厂所采用的是连续式发酵工艺，也就是每天把粪便、辅料和调理剂等物料的混合物送到发酵槽的一端，发酵处理完的物料则从发酵槽的另一端运出。具体操作方法为：将堆肥原料送入发酵槽进料端的堆放区后，翻堆机开始作业，每翻抛一次物料都会向出料端移动4 m距离，这样经过一个发酵周期后，物料被移动到发酵槽的出料终端。发酵槽内物料的移动速度是通过调整翻堆机运行方式及翻抛次数来实现。根据实际需要，比如出现一机多槽使用的情况时，可采用移行车来实现翻堆机和布料车的换槽。

3.3.1 发酵周期设计

充足的好氧堆肥时间是堆肥有机物充分分解达到稳定化和无害化的保障。通过对不同堆肥阶段，不同温度条件下的堆肥时间的合理控制，能够有效加速堆肥进程。一般情况下，每批物料从进料端到出料端，发酵的全过程在加生物发酵菌的情况下需要10～12 d，具体时间应当根据当地气候条件、原料配方及最终产品的含水率要求进行相应调整。一次发酵完成后进入二次发酵仓进行为期15 d的二次发酵过程。

3.3.2 发酵仓设计

发酵仓长50 m，发酵仓宽6 m，发酵仓数量为20个。

3.3.3 翻堆过程技术参数

新堆积的混合物用翻堆机进行翻堆，使之混合均匀；翻堆机每天工作6～8 d；主发酵阶段为期10 d，每天翻堆一次（需要参数具体工况环境来调整腐熟周期）；次发酵阶段为期24 d，4 d翻堆一次；腐熟后半成品的含水率最终可达到35%左右，减容率达到50%左右。

4 结束语

综上所述，奶牛场关于牛粪的处理采用好氧高温堆肥发酵工艺为是目前为止最佳的处理方法，可使奶牛场的牛粪变废为宝，生产出有机肥，用于农作物的种植。同时，对生态环境的污染也降到了最低。本文以惠州市某粪便好氧堆肥（有机肥）厂建设工程为例，通过对奶牛场牛粪高效发酵的工艺流程及其具体的操作方法进行分析和探讨，说明了奶牛场牛粪高效发酵成有机肥的原理与流程，以期对我国其他地区的奶牛场牛粪高效发酵工艺的设计应用提供一定的参考作用。

参考文献

[1]李志才，胡会昌.奶牛场牛粪规模化生产有机肥实用技术[J].中国乳业，2014（01）.

[2]傅瑶.奶牛场有机肥工厂化生产的关键技术[J].中国奶牛，2008（07）.

[3]张云峰，刘福元，王学进，等.规模化奶牛场粪便好氧堆肥发酵研究[J].家畜生态学报，2015（02）.

〔编辑：张思楠〕