厌氧发酵工艺对畜禽粪便尤其是牛粪进行处理，不仅能提供清洁能题。沼气不仅是一种清洁能源，而且热能高，1m3的沼气相当于1.2kg的煤、0.5kg的液化气，其价格与液化气相比低30%。沼气产生的副产品沼渣、沼液可以通过科学手段进行综合利用，发酵原料或产物可以生产优质饲料，沼气发酵液可以用作农作物生长所需的营养添加剂。从而将牛粪与种植业、养殖业有机结合起来，形成一个多次利用、多层增值的生态系统。
2.2.5 发电利用
除作为燃料之外，很多地方还利用牛粪厌氧发酵产生的沼气进行发电。如美国、以色列等国家就利用牛粪进行发电。他们先将牛粪作为厌氧菌肥料，经过处理产生甲烷气体，该气体被收集来燃烧并驱动发电机而产生电力。余下的液体废料浇灌到农田里，而固体废料仍将制成堆肥再次利用。日本岩手县2003年建起了一座牛粪发电厂，既解决了牛粪污染环境问题，又开发了新能源。据悉，1 500头奶牛的粪便所发的电，足可供应330个家庭的日常用电。我国近几年也建设了牛粪发电厂，如2007年南京川田奶牛养殖场大型沼气发电工程正式投入使用，它每天处理牛粪100t，约发电1 500kWh。同年，江苏省首个牛粪发电项目——总投资1.3亿元的维维集团万头良种乳牛场沼气发电工程建成投产，其日处理牛粪，产沼气1万m3/d，产电能2.2万kWh/d，每年可新增国税收入2 100万元。
2.3 牛粪生物质资源肥料化利用
牛粪中有机质丰富，含有较高的N、P、K及微量元素，是很好的有机肥原料。牛粪直接还田或经过堆肥发酵过程制成肥料还田后，能起到化肥不可替代的作用，有利于提高土壤的有机质和肥力，改良土壤结构，改善土壤理化环境和微生物环境。
2.3.1 直接施用
牛的粪尿是一种很好的有机肥料，可直接喷洒于田间，既可以为作物提供营养元素，又可以消除一些土壤中的病害。刘会强]提出茄子巧施牛粪可治根腐病。李梓臣曾提出在苹果树花蕾显红时喷洒牛粪浸泡水能防治苹果花腐病。夏立忠等研究表明，牧草生态系统土壤长期施用牛粪量大于100m3/ha.a时，0~10cm表层土壤活性铝含量降低，磷的储量增加，土壤易溶态磷含量增高；土壤对磷的吸附缓冲容量及吸附亲和力降低，对磷的吸附点位数量也明显低于施用化肥，尤其是高量施用牛粪（200m3/ha.a）的土壤，地表土壤磷容易随地表径流迁移。10~30cm土层也有同样趋势，30cm以下土层没有明显差异。
这些直接施用的方法不需要很大的投资，操作简便，易于被农民接受和利用。但由于水分含量高, 大量施用时不方便，易造成环境的二次污染等原因而限制了它的使用。
2.3.2 高温好氧堆肥法
高温好氧堆肥法是目前研究最多、应用最广泛且最有前景的另一种牛粪处理方法之一，是一种集处理和资源循环再生利用于一体的生物方法。其基本过程是将牛粪、高效发酵微生物如有效微生物群和调理剂(如秸秆、木屑等)按一定质量比例混合，控制适当的水分、温度、pH值、C/N和氧气等条件进行好氧发酵处理，使堆肥中有益微生物大量繁殖，利用微生物的新陈代谢将动植物难以吸收和利用的纤维素、木质素等大分子物质分解转化为易于被吸收利用的小分子有机物。在这个过程中微生物通过新陈代谢产生的大量热量可使堆肥温度达到60℃左右，甚至更高，并能维持5~7d。从而能有效杀死牛粪中的病原菌和杂草种子，并使有机物达到稳定化，制成无害化的有机肥料。牛粪堆肥后的产物可以根据需要进一步加工成粉状有机肥和颗粒状有机肥产品，或者掺入化肥制成各种有机无机复混肥产品，实现商品化生产。
陈志宇等研究指出，堆肥过程中的主要影响因素包括：通风、温度、填充料的选择、堆料含水率、适宜的C/N和pH值。Sundberg等研究指出，当pH值低于6时，会严重降低微生物的呼吸作用，抑制堆肥反应的进行。Huang等研究指出，采用强制通风与机械翻堆相结合的通风方式有利于水溶性碳的分解和固相C/N的降低，加快堆肥腐熟。Yamada等研究指出，在牛粪堆肥处理中添加极端嗜热菌对细菌群落连续性有积极的影响，而且更有助于从堆料后处理堆肥的起初阶段到最终阶段建立一个好氧生态系统。
Gong等研究表明，病原细菌如大肠杆菌和沙门氏菌起初浓度都达到106cfu/g，而当牛粪温度上升到50℃时这些细菌就会迅速死亡，在54～68℃热处理6～24h后就全部被杀死。而且也不会对具有发酵能力的堆肥微生物和分解有机物的细菌产生影响。在热处理过程嗜中温性细菌迅速减少，而嗜热性细菌保持稳定或增加。试验也证明芽孢杆菌是堆肥过程中起主要作用的堆肥微生物。
刘伟等利用牛粪生产颗粒化有机肥，解决了新鲜牛粪堆肥和沼渣含水量高、体积大，贮藏、运输和使用都不方便的问题。孙长征等根据牛粪物料特性和工程实践经验提出适合我国国情的牛粪商品有机肥加工工艺系统，其中主要包括槽式好氧堆肥工艺系统和商品有机肥制肥工艺系统。提出牛粪商品有机肥将是我国牛粪变废为宝，实现环保与效益并举的一种有效的资源化利用途径。
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