規(guī)模奶牛場(chǎng)糞污處理及循環(huán)利用模式

文/侯 麗

（山西大同市動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所）

生態(tài)養(yǎng)殖是生態(tài)文明發(fā)展的需要。習(xí)近平總書(shū)記在2016年12月專門(mén)主持研究畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理和資源化問(wèn)題，在黨的十九大報(bào)告中又強(qiáng)調(diào)指出，要“強(qiáng)化土壤污染管控和修復(fù)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染防治”。大力推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理及資源化利用，是落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院戰(zhàn)略部署的重要舉措，是實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，加快農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、確保畜產(chǎn)品質(zhì)量安全、治理好農(nóng)業(yè)面源污染、優(yōu)化6億多農(nóng)村居民生產(chǎn)生活環(huán)境的重要路徑。從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)更強(qiáng)、農(nóng)民更富、農(nóng)村更美。

大同市南郊區(qū)四方高科農(nóng)牧有限公司在奶牛糞污資源化利用方面做了許多有益探索，走在了全國(guó)前列，其經(jīng)驗(yàn)值得研究借鑒。

1 大同地區(qū)奶牛養(yǎng)殖現(xiàn)狀

筆者所處的大同地區(qū)，位于山西省最北部，晉冀蒙三省交界處、黃土高原東北邊緣，處于世界養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展黃金緯度帶，為全國(guó)三大優(yōu)勢(shì)奶業(yè)產(chǎn)區(qū)之一，2016年被列入涉及5 省9 市的全國(guó)北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶核心示范區(qū)。近年來(lái)，奶牛養(yǎng)殖集約化、專業(yè)化、規(guī)?；某潭炔粩嗵岣?。據(jù)畜牧獸醫(yī)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，2015年奶牛存欄數(shù)為95 369 頭，2016年存欄數(shù)為96 804 頭，2017年上升為101 703 頭，屬于逐年遞增的態(tài)勢(shì)。但因奶牛代謝旺盛，采食量大，也隨之產(chǎn)生了大量養(yǎng)殖廢棄物，如果不能對(duì)其進(jìn)行及時(shí)有效地處理，將會(huì)成為嚴(yán)重的污染源，對(duì)奶牛場(chǎng)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，并會(huì)危及牲畜和人體的健康，引起生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的變化。

2 奶牛養(yǎng)殖行業(yè)環(huán)境污染現(xiàn)狀

據(jù)《中國(guó)環(huán)境報(bào)》報(bào)道，目前已知全世界有250 多種“人畜共患疾病”，中國(guó)有120 種，其中由牛傳染的有26 種，這些人畜共患疾病主要以患病動(dòng)物的糞尿、分泌物、養(yǎng)殖廢水、污染的飼料等為載體進(jìn)行傳播。規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的糞污處理及資源化利用問(wèn)題已成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。根據(jù)測(cè)定，1 頭體重為500～600 kg的奶牛，每天的排糞量為30～50 kg，尿量為15～25 kg，污水量為15～20 L。1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的千頭奶牛場(chǎng)（全群1 000 頭，其中成年母牛600 頭），每天的排糞量約為30 噸，尿和污水量約25 m3；據(jù)此推算，每月的糞、尿污分別為900噸、750 m2，全年分別為10 800 噸和9 000 m3。

3 奶牛場(chǎng)糞污處理及循環(huán)利用模式

大同市南郊區(qū)四方高科農(nóng)牧有限公司位于南郊區(qū)口泉鄉(xiāng)楊家窯村南，占地面積750 畝，2011年12月投產(chǎn)，目前飼養(yǎng)奶牛4 756 頭，其中公牛233 頭，母牛4 523 頭。為最大限度降低對(duì)環(huán)境的污染，公司根據(jù)糞污形成特點(diǎn)，區(qū)域環(huán)境要求等因素，以源頭減量、過(guò)程控制、末端利用為核心，采用循環(huán)利用處理模式對(duì)糞污處理及資源化利用，該處理模式是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推畜禽糞污綜合處理的九種模式之一。奶牛場(chǎng)糞污處理及循環(huán)利用模式在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)更注重生態(tài)效益，為更多奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)做到保護(hù)環(huán)境，減少農(nóng)業(yè)污染提供技術(shù)示范。

該處理模式主要采用干清糞、控制生產(chǎn)用水，減少養(yǎng)殖過(guò)程用水量；場(chǎng)內(nèi)實(shí)施污水暗道輸送、雨污分流和固液分離，減少污水處理壓力；處理后的污水主要用于場(chǎng)內(nèi)沖洗糞溝或圈欄等。固體糞便通過(guò)堆肥、基質(zhì)生產(chǎn)、牛床墊料、燃料等方式處理利用。

圖1 牛舍糞污處理流程圖

3.1 具體流程示意圖

奶牛舍內(nèi)機(jī)械刮板清糞，糞污進(jìn)入暗溝后用循環(huán)水沖洗；糞污—暗溝—室內(nèi)集糞池（切割泵和攪拌機(jī)）—混合攪拌均勻—潛水切割泵提升—固液分離—固體落到傳送帶上；傳送帶運(yùn)送固體糞便—堆放場(chǎng)發(fā)酵—晾曬—含水量小于30%后用作墊料—回填牛床或后期生產(chǎn)有機(jī)肥；多次循環(huán)利用后的高濃度污水—氧化塘存放（圖1）。

3.2 糞污處理

該奶牛場(chǎng)實(shí)施“雨污分離，干濕分離，糞尿分離”，削減污染物排放總量。

3.2.1 雨污分離

用不同管道分別收集和輸送畜牧場(chǎng)污水和雨水的排水方式，即奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)的生產(chǎn)生活污水經(jīng)過(guò)地下污水管道流向污水貯存或處理設(shè)施進(jìn)行貯存或凈化處理；雨水則通過(guò)地下雨水管道或地面明溝直接排出場(chǎng)外。

奶牛場(chǎng)對(duì)水體污染的主要來(lái)源是奶牛糞尿、牛場(chǎng)沖洗及擠奶廳沖洗等所產(chǎn)生的污水。奶牛養(yǎng)殖污水中含有大量的有機(jī)質(zhì)和N、P、K等養(yǎng)分，污水的生化指標(biāo)極高。奶牛糞污中的大量有機(jī)質(zhì)和氮、磷等養(yǎng)分若進(jìn)入到水體中，可為藻類和其它水生生物的生長(zhǎng)繁殖提供物質(zhì)條件，極易造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化，進(jìn)而減少地表水中溶解氧的含量，使水中氨、氮含量增加。應(yīng)用雨水和污水輸送系統(tǒng)分離，雨水在牛舍屋頂設(shè)置專用的收集管道，通過(guò)明渠排出，布設(shè)直徑不低于300 mm具有防滲漏功能的暗溝進(jìn)行污水收集輸送，用水循環(huán)沖糞溝，污水排放量可以大大減少，而水處理壓力也會(huì)大大減少，從源頭上控制養(yǎng)殖污水產(chǎn)生量。

3.2.2 干清糞工藝

動(dòng)物的糞、尿一經(jīng)排出便進(jìn)行分流，干糞由機(jī)械刮板收集、清掃、運(yùn)走，尿液則從地下排尿溝流出，然后再分別單獨(dú)進(jìn)行處理。干清糞工藝具有節(jié)約用水、污水產(chǎn)量少、污染物濃度低且易于后續(xù)處理，同時(shí)分離出的干糞養(yǎng)分損失小，肥效高等優(yōu)點(diǎn)，糞尿一經(jīng)排出便進(jìn)行分流處理，可保持牛舍的干凈清潔、無(wú)臭味，將干清糞通過(guò)運(yùn)糞車送往堆糞場(chǎng)，作為食用菌培養(yǎng)基質(zhì)和蚯蚓養(yǎng)殖基質(zhì)、直接售賣或經(jīng)堆漚制腐熟肥或有機(jī)肥后售賣給種植業(yè)。奶牛糞便中含有大量的氮、磷和有機(jī)質(zhì)，是一種良好的有機(jī)肥，應(yīng)用到農(nóng)田中供作物生長(zhǎng)利用，土壤對(duì)糞便中的養(yǎng)分有較好的吸收和緩慢的釋放能力。

3.2.3 固液分離

奶牛場(chǎng)根據(jù)土地承載能力確定適宜養(yǎng)殖規(guī)模，建設(shè)糞污處理設(shè)施，使用堆肥發(fā)酵菌劑、糞水處理菌劑和臭氣控制菌劑等，加速糞污無(wú)害化處理過(guò)程，減少氮磷和臭氣排放。糞污處理過(guò)程中最緊要的工作就是固液分離，固液分離的重要意義在于通過(guò)預(yù)處理使廢水污染物負(fù)荷降低和防止大的固體或雜物進(jìn)入后續(xù)處理環(huán)節(jié)，造成設(shè)備的堵塞或破壞。研究表明，牛糞的含水量主要由纖維和膠體形成致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而蓄積大量水分引起，固液分離是目前降低牛糞含水量的常用方法，通過(guò)機(jī)械破壞牛糞中致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而達(dá)到脫水目的。分離后的固液部分進(jìn)行后續(xù)處理，達(dá)標(biāo)后排放和使用。處理后的污水主要用于場(chǎng)內(nèi)沖洗糞溝或圈欄等。固體糞便通過(guò)堆肥、基質(zhì)生產(chǎn)、牛床墊料、燃料等方式處理利用。

3.3 循環(huán)利用

奶牛場(chǎng)所產(chǎn)生的糞渣和污水，回填墊料和循環(huán)水利用，資源化利用。奶牛場(chǎng)的糞污經(jīng)固液分離，固體牛糞再經(jīng)堆積發(fā)酵或條垛發(fā)酵無(wú)害化處理后作為臥床墊料。牛糞臥床墊料一般鋪設(shè)15～20 cm，鋪平牛床。牛床投入生產(chǎn)時(shí)，必須按時(shí)補(bǔ)充墊料，保持墊料厚度。用量一般為9 kg/頭·天，每周添加1 次。保持墊料的清潔衛(wèi)生，避免牛床上積累牛糞牛尿過(guò)多引起牛床濕滑，損傷肢蹄。對(duì)于好的臥床，奶牛在其上的休息時(shí)間可達(dá)16 h。牛糞臥床墊料利用技術(shù)把固液分離過(guò)程和墊料生成過(guò)程聯(lián)合在一起，既解決了牛床墊料的來(lái)源問(wèn)題，也開(kāi)拓了牛糞的利用渠道，解決墊料的安全問(wèn)題，保證了固體部分得到有效利用，一舉多得。

4 進(jìn)一步推動(dòng)奶牛場(chǎng)糞污處理和資源化利用的建議

奶牛養(yǎng)殖行業(yè)關(guān)系國(guó)計(jì)民生，發(fā)展奶業(yè)、提升奶業(yè)、振興奶業(yè)是推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重大任務(wù)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部制定了《全國(guó)奶業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》，要求種養(yǎng)結(jié)合農(nóng)牧循環(huán)發(fā)展，推進(jìn)奶牛糞污綜合利用，促進(jìn)奶業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，保障乳品質(zhì)量安全。筆者認(rèn)為奶牛糞污綜合利用不僅是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，而且是一個(gè)資源環(huán)境問(wèn)題，更是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，三者相輔相成，缺一不可。強(qiáng)化通過(guò)糞污處理對(duì)奶牛糞便進(jìn)行循環(huán)利用，提高奶牛養(yǎng)殖的良種化、規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、智慧化水平，推動(dòng)奶牛健康養(yǎng)殖、生態(tài)養(yǎng)殖。

4.1 構(gòu)建“政府+企業(yè)”共擔(dān)機(jī)制

考慮奶牛場(chǎng)廢棄物資源化利用具有公共物品特征，建議由政府牽頭，針對(duì)不同養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖區(qū)域，建立不同的糞污處理方案，并由“政府+企業(yè)”共擔(dān)運(yùn)營(yíng)經(jīng)費(fèi)，借助環(huán)保部門(mén)對(duì)運(yùn)營(yíng)的效果進(jìn)行監(jiān)督。進(jìn)一步從生態(tài)環(huán)境、節(jié)能減排和節(jié)地節(jié)水等角度大力扶持綜合治理行業(yè)。奶牛養(yǎng)殖企業(yè)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐赜蛱攸c(diǎn)創(chuàng)新糞污資源化利用機(jī)制和發(fā)展模式，根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模不同進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)規(guī)范，這項(xiàng)工作需要在政府提供相關(guān)土地資源數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上完成。奶牛養(yǎng)殖企業(yè)優(yōu)先采用“就地結(jié)合、就地利用”的“零排放”模式，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖排泄物全部資源化利用，促進(jìn)畜牧業(yè)與種植業(yè)、農(nóng)村生態(tài)建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展。

4.2 推動(dòng)制度機(jī)制創(chuàng)新，引領(lǐng)市場(chǎng)運(yùn)作

激發(fā)市場(chǎng)主體探索具有地方特色的新機(jī)制、新模式，探索循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展新路徑，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在應(yīng)用中解決問(wèn)題，在推廣中完善提高。鼓勵(lì)奶牛場(chǎng)發(fā)展適合自身規(guī)模的糞污處理模式，而不僅限于沼氣或污水處理項(xiàng)目，增加模式的效率性和可行性，并從中選出具有示范推廣意義的養(yǎng)殖場(chǎng)作為畜禽糞污無(wú)害化處理示范工程，將試驗(yàn)成功的糞污處理模式大面積地在奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)推廣，從而產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)。堅(jiān)持企業(yè)主體地位和市場(chǎng)化運(yùn)作原則，通過(guò)PPP等方式鼓勵(lì)社會(huì)資本進(jìn)入糞污處理利用領(lǐng)域，建立健全可持續(xù)發(fā)展的市場(chǎng)化運(yùn)作機(jī)制，推動(dòng)糞污處理利用的健康發(fā)展。

4.3 堅(jiān)持“一場(chǎng)一策”，加快推廣應(yīng)用

根據(jù)養(yǎng)殖場(chǎng)的不同畜種、不同規(guī)模、不同稟賦、不同環(huán)境等特點(diǎn)，研究確定“一場(chǎng)一策”技術(shù)解決方案，提高技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)確性、高效性。對(duì)于1～99 頭的奶牛養(yǎng)殖戶，鼓勵(lì)種養(yǎng)結(jié)合，通過(guò)還田模式進(jìn)行低成本處理；對(duì)于100～499頭和500～999 頭的中小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)，自有或租有足夠耕地的也鼓勵(lì)種養(yǎng)結(jié)合，沒(méi)有足夠配套耕地的養(yǎng)殖場(chǎng)，一方面可鼓勵(lì)與周圍農(nóng)戶結(jié)合，實(shí)現(xiàn)牛場(chǎng)糞污的堆肥發(fā)酵還田，另一方面可鼓勵(lì)堆積發(fā)酵烘干做再生墊料；對(duì)于1 000 頭及以上的大規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)，一般具備一定的資金實(shí)力，鼓勵(lì)對(duì)糞污采取深加工處理，對(duì)糞污進(jìn)行機(jī)械化、“一站式”處理。加快模式應(yīng)用速度，提升模式應(yīng)用質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)奶牛場(chǎng)精準(zhǔn)治污、精準(zhǔn)利用。

4.4 加強(qiáng)培訓(xùn)，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)

畜牧部門(mén)應(yīng)定期組織知識(shí)講座，派專家深入奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行有針對(duì)性地技術(shù)指導(dǎo)，給養(yǎng)殖戶和相關(guān)技術(shù)人員提供機(jī)會(huì)和途徑，以便他們深入了解糞污處理的先進(jìn)技術(shù)和長(zhǎng)遠(yuǎn)效益，有助于奶牛場(chǎng)糞污無(wú)害化處理技術(shù)的實(shí)施。通過(guò)培訓(xùn)，提高養(yǎng)殖戶的環(huán)保意識(shí)，加強(qiáng)對(duì)糞污處理長(zhǎng)期效益的認(rèn)識(shí)。還要定期開(kāi)展回訪活動(dòng)，及時(shí)了解養(yǎng)殖戶環(huán)保意識(shí)的變化及對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理方面的訴求，旨在強(qiáng)化通過(guò)糞污處理對(duì)奶牛糞便進(jìn)行循環(huán)利用的理念，激勵(lì)從業(yè)人員能夠?qū)⒛膛?chǎng)的財(cái)務(wù)盈利與環(huán)境保護(hù)結(jié)合起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益共贏的目的。

4.5 構(gòu)建部門(mén)聯(lián)動(dòng)機(jī)制

奶牛場(chǎng)糞污處理及資源化利用工作，涉及發(fā)改、財(cái)政、環(huán)保、農(nóng)牧、科學(xué)技術(shù)等多個(gè)主管部門(mén)，各部門(mén)需要通力配合、加強(qiáng)合作、即時(shí)溝通，建立定期會(huì)商機(jī)制，形成推動(dòng)工作合力。相關(guān)的主體包括養(yǎng)殖主體、種植主體、區(qū)域糞便收集處理中心、有機(jī)肥生產(chǎn)廠商、沼渣沼液中介服務(wù)組織等，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行不暢都會(huì)影響整個(gè)資源化利用的效果。畜禽糞污處理及資源化利用有其天然的上下游產(chǎn)業(yè)，要千方百計(jì)地推行產(chǎn)業(yè)聯(lián)合，形成市場(chǎng)主體之間的風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、利益共享機(jī)制，探索建立相應(yīng)的保險(xiǎn)制度，做到防患于未然。C