规模奶牛场粪污资源化利用典型技术模式——卧床垫料再生利用技术

李国平，张 涛，贾曙霞

（1.洛阳市孟津区动物卫生监督所横水分所，河南 孟津 471142；2.洛阳市孟津区畜牧兽医工作站）

洛阳市孟津区位于河南省西北部，居黄河中下游交界处，地处豫西丘陵地区，属亚热带和温带的过渡地带，季风环流影响明显，春季多风常干旱，夏季炎热雨充沛，秋高气爽日照长，冬季寒冷雨雪稀。平均气温13.7℃，1月最冷，平均为-0.5℃，7 月最热，平均为26.2℃，平均降水量为650.2 mm。根据《孟津县土地利用总体规划（2006-2020年）》，孟津区农用地总面积51 806.27 hm2，其中耕地38 803.77 公顷，园地1 314.26 hm2，林地3 121.86 hm2，其他农用地8 566.38 hm2。2020 年，孟津区生猪存栏19.19万头，出栏20.99万头，肉牛存栏1.96万头，出栏0.96万头，蛋鸡存栏125.17万只，奶牛存栏1.28万头。

孟津区按照“奶业富民”的发展思路，强力推进奶牛、肉牛、肉羊为主的草畜动物养殖，通过政策扶持，带动贫困户通过入股、代养等方式大力发展草食家畜，全株青贮种植面积3 000 hm2，全区畜牧业呈现蓬勃发展。畜禽粪便是优质的有机肥料，可以作为肥料直接施用，但是由于水分含量高、使用不方便、易造成二次污染等原因而限制了它的使用。随着集约化畜禽养殖的发展，畜禽粪便的日趋集中，以及种植业逐渐转向省工、省力、高效、清洁的栽培模式转变，传统的有机肥料积、制、保、用技术已不能适应现代农业的发展。

近年来，孟津以“种养结合，农牧循环，就近消纳，综合利用”为主线，实现养殖场粪污减量化、资源化、标准化、生态化的治理目标。当地奶牛养殖龙头企业积极参与项目建设，在粪污资源化利用方面有先进的技术和工艺，应用“牛卧床垫料再生系统”，实现粪污的循环利用。开展畜禽粪污治理工程，企业技术成熟，技术路线易学易掌握，操作使用便捷，具有成功的经验。

1 模式概述

孟津区粪污处理主要采用“三改两分再利用”技术模式，即：改水冲粪为干式清粪、改无限用水为控制用水、改明沟排污为暗道排污，固液分离、雨污分离，粪污无害化处理后再利用到农田或果园。

牛卧床垫料再生系统为一种半开放式有氧发酵技术，称为“筒内发酵技术”。主要原理是系统提供可促进微生物在有机物料中的增殖环境，依据发酵时间的不同，发酵物料可被加工成奶牛卧床垫料或发酵有机肥。固液分离后的液体部分自流进入氧化塘，一部分用于牛舍粪沟内粪尿的回冲粪沟收集，多余的通过泵送氧化塘存储后制作液体有机肥，用于周边土地的施肥，实现资源的重复利用。

从牛舍清理出来的粪污在粪污收集池内进行均质化搅拌后，被泵入本系统的固液分离机，分离出的固体不断进入发酵滚筒，同时，在程序的自动控制下，风扇将发酵所需氧气送入滚筒内。不需任何加热，滚筒内的温度会自动上升至60℃，之后，控制程序会自动启动风扇和发酵罐的转动，防止发酵增温过高，控制适宜的温度范围。根据物料最终是用作牛床垫料还是制作有机肥的不同用途，物料的发酵时间范围为1～3 d。发酵完成的垫料直接由出料口的提升机出料，可直接装入抛料车，抛洒在牛卧床上，也可以在棚下堆放，需要的时候取用。

2 典型案例

2.1 公司简介

洛阳爱荷牧业有限公司位于河南省洛阳市孟津区横水镇红光村，成立于2011年8月，注册资本金1 000万元，占地5.3 hm2，公司现有员工24人，其中技术人员12人，大专以上学历8 人，本科以上学历4 人。现养殖奶牛700 余头，年产鲜奶量可达4 000 t。公司把精细化管理和科学技术当作第一生产力，有力助推了牛奶产量和品质双提升。所生产的鲜牛奶都来自从荷兰引进的荷斯坦奶牛，其最大的优点就是乳质浓厚，乳脂、乳蛋白含量超普通奶牛30%以上，奶牛平均单产量达13.59 t，排名河南省45家大型奶牛养殖场之首。公司始终坚持绿色、环保、循环、节能、高效的发展理念，以“资源节约、生态循环、环境友好”为目标，积极探索农业废弃物收集、处理、利用等资源化利用体系建设，进一步串联区域内养殖、种植、有机肥加工、废弃物综合利用、耕地改良等各个环节，初步形成了具有本地特色的现代化生态循环农业发展体系。

2.2 设备优势

2.2.1 智能控制 能够自主完成定时搅拌翻抛、定时加氧排气，智能温控启停辅助加热系统。

2.2.2 好氧发酵 风机强力加氧，加氧管道均匀分布于罐内，确保物料加氧充分均匀无死角，物料升温均匀，发酵无死角。

2.2.3 光轮摩擦启动 使用寿命更长，罐体偏心设计，启动更省力节能。

2.2.4 罐壁双层保温 罐内物料升温快，保温性能优良，能够快速完成升温—杀菌—排水蒸气—降含水率—生成卧床垫料或有机肥。

2.2.5 专业拨料板设计 确保物料罐内高温存放72 h，确保物料发酵充分、含水率达标后出料。

2.2.6 降低成本 可每日进料，每日出料，降低养殖场管理及运行成本。

2.3 效益分析

2.3.1 生态效益 该模式基于奶牛粪便纤维素含量高、质地松软的特点，通过对奶牛粪便、污水进行生物转化，达到重复利用的目的。用牛粪替代沙子和锯末作为垫料，减少粪污后续处理难度，并且发酵仓中的高温可以把牛粪中的细菌和虫卵等有害微生物杀灭，减轻了养殖场粪尿对土壤的污染，有效破解了养殖粪便对生态环境造成污染的难题，真正做到了更环保，更经济，更高效，留住了“绿水青山”。

2.3.2 社会效益 实现养殖场粪污减量化、资源化、标准化、生态化的治理目标。畜禽粪污经过处理，可为孟津区特色农业种植提供有机肥，减少化肥施用量，打造绿色品牌，施用有机肥的作物品质高、质量安全，可以为畜禽养殖提供高品质的饲料，有利于推进食品安全，发展现代生态循环农业。

2.3.3 经济效益

牛床垫料价格对比见表1，泌乳牛卧床垫料晒粪年成本分析见表2，泌乳牛发酵卧床垫料成本分析见表3，从表1-表3 中可以看出，该公司在使用卧床垫料再生系统后，相比沙做垫料节省成本在75%以上，用稻壳做垫料节省成本85%以上。综合成本分析，卧床垫料系统年支出比晒粪年支出节省90 240 元，同时由于乳房炎发病率得到有效控制，每年减少因乳房炎造成的损失20余万元，经济效益十分显著。

表1 牛床垫料价格对比表

表2 泌乳牛卧床垫料晒粪年成本分析表

表3 泌乳牛发酵卧床垫料成本分析表

3 前景展望

孟津区委、区政府将紧紧抓住“黄河流域高质量发展”的战略机遇，努力打造一个“以农载牧、以牧养菜、种养结合、休闲观光、生态循环”的农业产业化战略布局，以实现畜牧养殖现代化为指导，以农民增产增收、推进健康养殖为目的，以畜牧业适度规模养殖为方向，以稳步发展生产与质量安全为核心，推广养殖业新型经营模式，突出节能减排和保护环境的养殖方式，不断提高秸秆饲料化利用率，产生的粪便全部转化为农家肥或有机肥还田利用。形成农牧良性循环模式、维护畜禽健康养殖、生产高端农产品、提高土壤肥力，实现生态、经济效益的双丰收。□