奶牛场粪污资源化利用方法与技术路径研究

摘要：随着奶牛养殖规模的不断扩大，环保问题愈现激烈和突出，笔者结合甘肃前进牧业科技有限责任公司奶牛养殖牧场实际，经过应用“种养结合互利模式和牧场粪污等废弃物无害化处理”技术方案，依据牧场耕地和奶牛养殖头数的合理阈值，以及牧场与耕地生态承载评估、耕地生态承载力、区域环境容量分析，开展牧场综合养分管控（CNMP）技术和方法的研究，实施四年来，通过记录本公司石岗墩牧场饲料配方中的含氮（N）量、排泄物粪便和尿液特性、土壤特性、牧草产量，测定总N、总P、总K和pH值，采用青贮玉米和苜蓿种植与利用，达到牧草过腹还田、高效利用、粪尿等废弃物采用三级氧化塘发酵无害化处理。达到了牧草生态种植（有机肥还田）、奶牛清洁健康养殖、土壤有机质含量提高的目的，取得了良性循环发展的效果。

1、基本情况

甘肃前进牧业科技有限责任公司成立于2008年，是由甘州区长安镇前进村党总支创建、村民参与入股兴办的股份制企业。公司总部位于张掖市甘州区长安镇前进村，是一家集荷斯坦奶牛繁育、规模养殖、鲜奶生产、市场销售、牧草种植、乳品加工，以及奶牛养殖技术信息咨询服务为一体的综合型农牧企业。甘肃前进牧业现存栏荷斯坦奶牛36000头，日产鲜奶500吨。荷斯坦奶牛品种主要从澳大利亚和新西兰引进，群体良种率达90%以上，泌乳牛占群体的40%以上，种群结构良好。现有饲草基地3.5万亩，其中苜蓿5000亩，青贮玉米30000亩。2020年流转土地0.7万亩，实际4.2万亩。2010年以来，公司先后被评为国家级农业产业化龙头企业、农业部部级奶牛标准化示范场、甘肃省奶业协会会长单位、甘肃省省级种畜牧场、省级农业标准示范区、国家农业科技园区重点示范基地，2016年被中国奶协评为国家级优质奶源基地、学生饮用奶奶源基地。

2、推行粪污处理技术工艺的重要意义

粪污资源化利用是奶牛养殖牧场关键技术环节，可进一步提高提高牧场资源循环利用水平，有效控制降低生产成本、减少动物粪便对生态环境损害。推行粪污处理技术工艺，是贯彻落实绿色、生态、循坏发展理念的重要举措，对推动农业废弃物资源化、减量化、无害化处理、资源化利用，对进一步提升牧场科学养殖水平、推动资源回收高效率利用、保护生态环境等方面都具有重要意义。

3、粪污处理技术工艺

3.1 预处理

预处理是粪便无害化资源化处理前关键一步，主要目的是调节粪便水分含量以及进行氮化、碳化处理。

3.2 好氧发酵

好氧发酵按工艺类型通常可分为一次性发酵和二次性发酵。一次性发酵是发酵堆肥原料在发酵设施中一次完成生物降解的全过程。二次性发酵是原料先后在不同的发酵设施中完成生物降解的全过程。堆肥是一系列微生物活动的过程，包含着矿质化和腐质化过程，一般利用堆肥温度作为堆肥过程的评价指标。堆肥可以分为升温、高温、降温和腐熟四个阶段。

（1）一级发酵  一级发酵是粪便处理的第一阶段，该工序的主要目的是利用微生物过程，将粪便中相对容易分解的有机物进行分解的过程，一级发酵可以在露天场地进行，也可以在发酵池中进行。在一级发酵中，为达到快速升温作用，通过需要向发酵池中输入氧气，提高粪便中微生物活性，提高氮元素、碳元素成分，加速细胞繁殖分解产生热量。

（2）二级发酵  二级发酵也称腐熟阶段，主要是针对一级发酵后一些难以分解的有机会进行二次处理的过程，最终目的是将其变成腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物。相比一级发酵，二级发酵时间较短，也不需要额外处理，只需进行适度搅拌和翻堆。

3.3 后处理

经过两级发酵后，牧场粪便已经基本转变为堆肥成品，主要工序已经完成，后处理过程主要是对成品进行分拣、干燥、剔除杂物、粉碎、造粒以及压缩、打造的过程。根据不同要求，上述工序可以删减。

3.4 贮存

堆肥发酵受场地和时间限制，一般应准备180天产量的贮存设施。

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