規(guī)模牧場中奶牛糞便制作臥床墊料的方法

文/姜竹會 李志才 孫志強(qiáng) 齊文娟

（1 山東省萊陽市譚格莊鎮(zhèn)農(nóng)機(jī)站；2 山東省青島市畜禽良種有限公司；3 山東省濰坊紫鳶乳業(yè)科技發(fā)展有限公司；4 山東省青島市平安保險有限公司）

隨著奶牛養(yǎng)殖規(guī)?；目焖侔l(fā)展，奶牛養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便數(shù)量也越來越多。但目前奶牛糞便無害化處理率還比較低，對自然生態(tài)環(huán)境造成了較大的影響。針對這一狀況，有很多規(guī)模牧場，對奶牛糞便的無害化處理與利用進(jìn)行了探索和研究。其中，利用奶牛糞便制作臥床墊料項(xiàng)目，不僅提高了奶牛糞便無害化處理的比率，而且促進(jìn)了奶牛糞便資源化的利用，降低了奶牛臥床墊料的費(fèi)用支出。探索研究的實(shí)踐證明，奶牛糞便采用固液分離技術(shù)和好氧發(fā)酵技術(shù)制作的臥床墊料，松散柔軟，濕度適宜，無害、無味、衛(wèi)生，奶牛軀體衛(wèi)生狀況良好，肢蹄病發(fā)病率下降。奶牛每天在此類臥床墊料上趴臥、休息和反芻的時間比在沙土、秸稈和橡膠等臥床墊料上的時間增加10%～15%，站立時間減少5%～10%，給奶牛帶來了較好的舒適度，提高了奶牛福利。由此可見，奶牛糞便制作臥床墊料是安全可行的，對于改善奶牛生產(chǎn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)牧場可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 奶牛糞便制作臥床墊料的方法

奶牛糞便制作臥床墊料需要進(jìn)行奶牛糞便固液分離和固體糞便的好氧發(fā)酵工藝。

1.1 糞便固液分離

1.1.1 設(shè)備、設(shè)施

奶牛糞便固液分離需要配備以下設(shè)施裝備：糞便集中池、糞便攪拌泵、糞便濃漿齒輪泵、糞便固液分離機(jī)、固體糞便暫存處、固體糞便發(fā)酵無害化處理裝置、臥床墊料存儲處、液體糞便存儲池、液體糞便環(huán)保處理裝置、可利用水存儲池等。

1.1.2 固液分離技術(shù)工藝

奶牛糞便固液分離技術(shù)工藝如下。首先啟動奶牛糞便集中池中的糞便攪拌機(jī)，將奶牛糞便攪拌成稠度均勻的濃漿狀液體；然后用糞便濃漿齒輪泵將其抽送至固液分離機(jī)；經(jīng)固液分離機(jī)螺旋絞龍的旋轉(zhuǎn)擠壓，奶牛糞便中的水分從耐壓的篩網(wǎng)中排出，而奶牛糞便固體部分隨著螺旋絞龍連續(xù)不斷地向前推進(jìn)，從固液分離機(jī)中排出。通過調(diào)節(jié)、調(diào)整固液分離機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和排出水量，即可實(shí)現(xiàn)理想的糞便固液分離效果。

1.1.3 固液分離技術(shù)工藝流程

奶牛糞便固液分離技術(shù)工藝流程如圖1所示。

1.2 固體糞便好氧發(fā)酵技術(shù)工藝

圖1 奶牛糞便固液分離技術(shù)工藝流程示意圖

奶牛固體糞便制作臥床墊料，必須經(jīng)好氧發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行環(huán)保無害化處理。固體糞便好氧發(fā)酵有多種方法，無論采取何種好氧發(fā)酵方法，均需滿足以下條件，一是水分控制調(diào)節(jié)，奶牛固體糞便的含水率要求控制在50%～60%；二是發(fā)酵環(huán)境溫度，好氧發(fā)酵的環(huán)境溫度要求在15 ℃以上；三是碳氮比例調(diào)整，需調(diào)整至25∶1～35∶1；四是及時對糞便翻堆增氧，好氧發(fā)酵需要充分滿足氧氣的供給；五是添加發(fā)酵菌種，好氧發(fā)酵需要添加能促進(jìn)好氧發(fā)酵的微生物菌種。目前奶牛糞便好氧發(fā)酵常用以下4 種方法。

1.2.1 平地條垛發(fā)酵法

在透光的防雨大棚下，將奶牛固體糞便與發(fā)酵菌種和秸稈、糠皮等物料，按10∶1的比例調(diào)配均勻，堆成2.00 m寬、1.50 m高的長方形條垛糞堆，每天機(jī)械翻堆1次，經(jīng)20～30 天發(fā)酵，物料腐熟，完成發(fā)酵。其狀態(tài)松散柔軟，呈褐黑色，含水率為35%～40%，無害、無臭味，符合臥床墊料要求。此種發(fā)酵方法的特點(diǎn)是投資較少，操作簡單，但發(fā)酵時間較長，無法回收處理臭氣。

1.2.2 凹槽平堆發(fā)酵法

在透光的封閉或半封閉的大棚內(nèi)，設(shè)置奶牛固體糞便發(fā)酵凹槽，其長度為35.00～40.00 m，寬度為6.00～8.00 m，深度為1.60～1.80 m，并在凹槽的側(cè)面和底部安裝通氣增氧管道；也可并列設(shè)置若干個同樣的發(fā)酵凹槽，組成聯(lián)合發(fā)酵凹槽。

將奶牛固體糞便與發(fā)酵菌種和秸稈、糠皮等物料按10∶1比例調(diào)配均勻，裝填入發(fā)酵凹槽，并將其攤推平整。發(fā)酵凹槽裝填發(fā)酵物料的厚度，一般為1.40～1.60 m，不可過厚或過薄。每天定時進(jìn)行2 次機(jī)械翻堆和2 次高壓通氣增氧，讓發(fā)酵物料充分接觸空氣，使發(fā)酵物料的溫度、水分、含氧量等發(fā)酵指標(biāo)均一化，促使物料中的好氧微生物能迅速增殖，促進(jìn)發(fā)酵。一般凹槽平堆發(fā)酵物料經(jīng)過20～30 天，其發(fā)酵溫度由前期的60～70 ℃，逐步下降至35 ℃左右完成發(fā)酵。冬季天氣寒冷，發(fā)酵環(huán)境溫度低，物料發(fā)酵所需時間需根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)延長。腐熟的發(fā)酵物料松散、柔軟、干燥，含水率為35%～40%，呈褐黑色，無害、無臭味，符合臥床墊料要求。此種發(fā)酵方法能較大規(guī)模的處理奶牛固體糞便，可生產(chǎn)較多的臥床墊料。但也有發(fā)酵場地面積較大，基礎(chǔ)建設(shè)和設(shè)備、設(shè)施投資數(shù)額較大，糞便發(fā)酵時間較長和無法收集、處理臭氣等缺點(diǎn)。

1.2.3 塔式分層發(fā)酵法

發(fā)酵塔為立體圓柱形，內(nèi)部為分層結(jié)構(gòu)，發(fā)酵塔的體積和層數(shù)可根據(jù)發(fā)酵數(shù)量的需要設(shè)定，發(fā)酵塔內(nèi)部每層都配有通氣裝置。奶牛固體糞便與發(fā)酵菌種和秸稈、糠皮等物料，按10∶1比例混合均勻，從發(fā)酵塔的上部頂層裝填入塔內(nèi)。發(fā)酵物料按照預(yù)先設(shè)定的發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間和通氣程度等步驟自動控制發(fā)酵程序，通過定時翻板翻動，發(fā)酵物料自動由上一層落到下一層，使發(fā)酵物料按照每層不同的要求持續(xù)地進(jìn)行發(fā)酵，最后發(fā)酵物料落到底層，完成全部發(fā)酵過程。此種發(fā)酵方法，發(fā)酵塔的上部可連續(xù)投料，發(fā)酵塔的下部可連續(xù)出料，能連續(xù)發(fā)酵、處理奶牛固體糞便；也可多個發(fā)酵塔組合一體，同時進(jìn)行奶牛固體糞便發(fā)酵，擴(kuò)大固體糞便的處理規(guī)模和臥床墊料的生產(chǎn)規(guī)模；發(fā)酵過程產(chǎn)生的臭氣，可進(jìn)行收集和采取清水噴淋除臭的方法進(jìn)行處理。發(fā)酵腐熟時間一般為5～7天，比較短。但此種發(fā)酵方法所使用的發(fā)酵塔設(shè)備、設(shè)施的投入資金較高，每噸發(fā)酵物料處理約耗電100 kW·h，能耗較大。

1.2.4 滾筒絞進(jìn)發(fā)酵法

發(fā)酵滾筒為橫向長柱型鋼制滾筒，滾筒內(nèi)設(shè)有攪拌絞龍、通氣排風(fēng)和滾筒轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置。安裝發(fā)酵滾筒時，進(jìn)料口位置要高，出料口位置要低，形成2%～3%的傾斜度。用皮帶輸送機(jī)將奶牛固體糞便與發(fā)酵菌種和秸稈、糠皮等物料，按10∶1的比例混合均勻，投放進(jìn)滾筒內(nèi)。因?yàn)榘l(fā)酵滾筒是傾斜安裝的，發(fā)酵物料從進(jìn)料端隨著滾筒的轉(zhuǎn)動，逐漸向出料口移動。當(dāng)發(fā)酵物料按設(shè)定的發(fā)酵時間和發(fā)酵溫度移出滾筒時，發(fā)酵物料腐熟，需5～7 天完成全部發(fā)酵過程。物料發(fā)酵溫度需控制在65～70 ℃，如物料發(fā)酵溫度較高，可通過通氣排風(fēng)強(qiáng)度與時間進(jìn)行調(diào)整。滾筒絞龍每天運(yùn)轉(zhuǎn)2～3 次進(jìn)行翻堆和通氣，以保證發(fā)酵物料能夠均勻同步發(fā)酵。此種發(fā)酵方法日處理量較大，可連續(xù)生產(chǎn)，能收集、處理臭氣，經(jīng)腐熟的發(fā)酵物料松散柔軟，無害、無臭味，呈褐黃色，含水率低于40%，達(dá)到臥床墊料使用要求。但發(fā)酵物料的噸耗電量約為60 kW·h，能耗較大。

2 注意事項(xiàng)

使用奶牛糞便制作的臥床墊料，需科學(xué)設(shè)置臥床，并注意做好日常使用管理工作。

2.1 科學(xué)設(shè)置臥床

2.1.1 臥床的設(shè)置

規(guī)模群飼奶牛的臥床，需設(shè)置成長形凹槽的型式。其長度應(yīng)根據(jù)牛舍或運(yùn)動場的大小和奶牛飼養(yǎng)數(shù)量確定；臥床的寬度一般為1.20 m左右；臥床凹槽的深度為0.15～0.20 m；臥床地面應(yīng)為0.10 m厚的混凝土地面；臥床的后沿應(yīng)比糞道或走道的水平面高0.15～0.20 m；臥床呈前高后低狀，前端至后端應(yīng)有4%的坡度，投放臥床墊料后也應(yīng)保持3%～5%的坡度，適于奶牛趴臥和利于糞便能排泄在糞道或走道，防止和避免奶牛糞便污染臥床；在臥床的后沿應(yīng)設(shè)排水口，防止積存在臥床里的水和糞尿無法排出。

2.1.2 臥床活動頸桿

在臥床前端的0.50 m處設(shè)置一臥床活動頸桿，在奶牛站立排泄糞尿時，迫使其后軀臀部能位于臥床的后沿部，避免將糞尿排泄在臥床內(nèi)。

2.1.3 臥床鋼管隔欄

為保證每頭奶牛合理地占據(jù)臥床，需設(shè)置臥床隔欄。一般臥床隔欄高1.20 m，長為1.50～1.60 m。臥床鋼管隔欄的前端直接焊接在臥床的前端橫向欄桿上，后端為懸空圓弧形，以防止碰傷奶牛和方便其起臥。

2.2 日常臥床墊料管理

臥床墊料一般鋪墊厚度為20.00 cm，利用奶牛擠奶不在牛舍和運(yùn)動場的時間進(jìn)行臥床日常整理。重點(diǎn)做好以下工作：一是將被奶牛糞尿污染的墊料清除干凈；二是及時增補(bǔ)缺少的臥床墊料。每周補(bǔ)充2～3 次臥床墊料，始終保持臥床墊料達(dá)到規(guī)定的厚度；三是將臥床墊料攤推平整，便于奶牛趴臥、休息和反芻。