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奶牛场粪污处理与综合利用模式
来源:施正香教授 发布时间:2018/9/21 浏览次数:336

正文12月13日,在2014年第九届国科·司达特高层论坛上,中国农业大学教授、国家奶牛产业技术体系岗位科学家施正香对国内外粪污处理的典型模式作出解读。

 

一、奶牛养殖场粪污处理概况

1.1 奶牛场粪污处理利用的主要特点

  奶牛的饲料消化率高,粪便中纤维含量高;牛场的污水量大(牛的粪尿、奶厅);奶牛场普遍采用运动场,尤其是雨季,场地冲刷导致污水量大增,不容易做到雨污分流;牛床垫料(沙子、橡胶垫、草、秸秆、锯末、牛粪再生垫料等)与粪污后续处理;不同地区采用的处理与利用方式差异很大;沼气工程(建的多,用的少)

1.2 存在的突出问题

 

  场区规划布局不合理影响场区卫生和环境;运动场粪污收集与渗漏;清粪工艺与后续粪污处理工艺不匹配;粪污处理工艺选择不合理,处理运行成本过高;作业环境差,设备故障率高;种养结合不够,缺少粪污高效利用的途径。

 

①泥泞的运动场;②污水随意排放;③小区内净污道不分;④粪便堆放在运动场
 
二、国外奶牛生产粪污处理与利用模式

2.1 以丹麦为例

丹麦全国设有22集中个沼气发酵站,每个发酵站负责5km以内的畜禽养殖户粪污处理;农户免费向沼气站内提供畜禽粪污,免费获得相当量的有机肥料。沼气站由公司经营,通过沼气发电、供热来获取利润

2.2 以美国为例
图为美国牧场平面图

    美国大牧场比较多,跟我们国家比较类似,但不像我们国家集中度这么高,美国有很多土地资源,一般的大型牧场是跟周边的土地相结合的。粪肥的处理也很简单,只是把牛舍当中的粪统一刮到集粪池当中,通过耗氧的处理,曝气的办法,加速粪的分解,从而使得粪的臭味、固体部分快速的降解,然后变成液态,经过3-5个月以后基本可以得到肥水,用喷灌系统喷灌即可,当然要注意,喷灌过程中喷头不要堵塞的问题。

2.3 以加拿大为例

加拿大的粪污处理跟美国非常类似,大部分也是种养结合方式,通过喷灌方式把肥料用掉。加拿大还有一个方面做的比较好,他们环境保护意识非常强,包括大型的氧化塘、集粪池,都是加盖,或者上面有覆盖,不光为了处理过程当中形成有效的营养环境,重要是怕气体外泄,可以用类似于棚布或者其它方式,也可以用粉碎的秸秆覆盖在表面,可以防止气体外泄,和法律法规的要求和人民的环保意识有关系,大量臭气的排放对环境的影响其实也是很大的。

 

三、奶牛场粪污处理重点关注技术环节

3.1 需要解决的技术问题

1)粪污的收集——减量化;(2)粪污的处理——无害化;(3)粪污的利用——资源化;(4)规划布局——生物安全

3.2 粪污的处理方式

1)物理、化学处理:固液分离、絮凝、过滤;(2)好氧、厌氧处理——生物处理:堆肥、沼气、氧化塘、人工湿地、膜处理。

3.3 场区内的清洁与安全

1)场区功能分区

(2)场区净污道配置,雨污分流
(3)循环利用中的生物安全问题
 

四、奶牛场粪污治理技术模式总结

4.1 中养结合模式

  种养结合模式的概念:采用干清粪或水泡粪方式收集粪污。干清粪时,固体粪便经堆肥或其他无害化方式处理,污水与部分固体粪便进行厌氧发酵、氧化塘等处理,在养分管理的基础上,将有机肥、沼渣沼液或肥水应用于大田作物、蔬菜、果树、茶园、林木等;采用水泡粪方式的,粪污进行厌氧发酵、氧化塘处理,还田应用于农业生产。

  关键要素:自有土地与可利用土地;土地承载力(2亩地1头牛);当地自然气候条件(粪污贮存时间、雨水);用肥季节、用肥习惯。

4.2 循环利用模式

  循环利用模式的概念:采用干清粪、控制生产用水,减少养殖过程用水量;场内实施污水暗道输送、雨污分流和固液分离,减少污水处理压力;处理后的污水主要用于场内冲洗粪沟或圈栏等。固体粪便通过堆肥、基质生产、牛床垫料、燃料等方式处理利用。可采取场内循环、场外循环、区域内循环。

  关键要素:工艺设计和工程技术的配套。

4.3 达标排放模式

  达标排放模式的概念:采用干清粪方式,养殖场污水通过厌氧、好氧等工艺处理后,出水水质达到国家排放标准要求,固体粪便通过堆肥等处理利用。

4.4  达到国家排放标准

4.5  达到城市污水排放标准

4.4  其他:集中治理、多种模式并举(多元化)治理

 

五、奶牛场粪污治理技术模式典型案例

5.1 案例1:循环利用模式 ——山西四方大同高科

  由大同良种奶牛公司与南郊区杨家窑村村民共建,距大同市区40km,占地600亩,总投资1.8亿。设计饲养规模5000头,现存栏4300头,其中成乳牛1560头,已建成牛舍13栋,青贮窖6个,并列式和转盘式挤奶厅各一个,大型饲料加工厂及干草库8640m2。

  在粪污处理方面:(1)实施“雨污分离,干湿分离,粪尿分离”,削减污染物排放总量;(2)牛场所产生的粪渣和污水,回填垫料和循环水利用——资源化;(3)泌乳牛床平均每天补充垫料0.1m3,按泌乳牛3000头,每年需垫料10万m3,锯木垫料80元/m3,节约垫料800万/年。每天循环水80吨,年节水3万吨。

工艺流程图
5.2 案例2:种养结合模式——宁夏贺兰山第六牧场
 
工艺流程图
5.3 案例3:多元化处理利用模式——上海赢博奶牛场
工艺流程图


 

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