文 / 杜 金

（農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)機(jī)械鑒定總站）

1 前言

我國(guó)奶牛養(yǎng)殖業(yè)正處于一個(gè)由家庭養(yǎng)殖戶及小型牧場(chǎng)向規(guī)模化、集約化、標(biāo)準(zhǔn)化和現(xiàn)代化方向快速發(fā)展的時(shí)期，傳統(tǒng)的家庭散養(yǎng)養(yǎng)殖模式正逐漸被少則幾百頭、多則上萬(wàn)頭的規(guī)模牧場(chǎng)所取代。隨著新建規(guī)模奶牛場(chǎng)的增加，奶牛糞污所帶來的環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)重。

奶牛場(chǎng)糞污的主要來源有：奶牛產(chǎn)生的糞便、尿液，清洗擠奶設(shè)備、待擠廳和擠奶廳的廢水。本文建議采用的主要糞污處理工藝流程為：牛舍內(nèi)采用智能化清糞系統(tǒng)將牛糞尿收集至牛舍中間的集糞渠，經(jīng)地下管渠將糞污集中輸送到糞污處理區(qū)進(jìn)行固液分離，固體堆肥后做成有機(jī)肥（或牛床墊料），液體經(jīng)厭氧發(fā)酵（或曝氧、好氧）后灌溉周邊的農(nóng)田（圖1）。

2 糞污的收集系統(tǒng)

智能化清糞系統(tǒng)能夠時(shí)刻保持牛舍的清潔、干凈、干燥和衛(wèi)生（圖2、圖3），其運(yùn)行的速度可以根據(jù)不同的牛群設(shè)置不同的運(yùn)行速度。充分體現(xiàn)了“牛性化”的設(shè)計(jì)理念和提高奶牛福利的理念。

智能化清糞系統(tǒng)存在的優(yōu)勢(shì)如下：一是程序化控制，智能化清糞系統(tǒng)程序化控制，性能穩(wěn)定可靠；二是速度可調(diào)，可以根據(jù)不同的牛群設(shè)置不同的運(yùn)行速度，運(yùn)行成本低；三是實(shí)時(shí)監(jiān)控，運(yùn)行速度和運(yùn)行的軌跡可以通過無(wú)線傳輸系統(tǒng)傳到中央控制中心，人員不需要進(jìn)入牛舍即可了解刮板的運(yùn)行情況；四是安全性能高，不會(huì)對(duì)奶牛或人員造成任何傷害，控制系統(tǒng)配有安裝報(bào)警系統(tǒng)，設(shè)備運(yùn)行時(shí)碰到病牛會(huì)自動(dòng)停止并報(bào)警；五是防凍系統(tǒng)，設(shè)備配有防凍系統(tǒng)，確保在寒冷的冬季設(shè)備能夠正常使用；六是運(yùn)行費(fèi)用低，以5 000 頭牧場(chǎng)為例，每天的運(yùn)行成本僅為162 元左右，僅為一名清糞工的工資。

3 糞污的輸送：地下管渠

刮板將糞尿刮到牛舍中間或一端的地下糞渠，擠奶廳的廢水也一并進(jìn)入到地下糞渠，糞渠的坡度為0.3%。在糞渠的始端設(shè)置水沖閥門，利用廢水沖洗將糞污沖到混合攪拌池（圖4）。

地下輸送管渠道與智能化清糞系統(tǒng)結(jié)合起來的工藝布置如（圖5）所示。此工藝方案正真實(shí)現(xiàn)了智能化、科技化，體現(xiàn)了目前國(guó)內(nèi)規(guī)模牧場(chǎng)先進(jìn)的設(shè)備理念及先進(jìn)的工藝和設(shè)備的采用情況。

4 糞污處理：固液分離

牛舍的糞污和擠奶廳的廢水全部由回沖閥門輸送至牧場(chǎng)的糞污處理區(qū)后，由混合攪拌池中的設(shè)備提取糞水混合物進(jìn)行固液分離（圖6）。

經(jīng)固液分離后的固體纖維物質(zhì)可以通過堆積發(fā)酵或晾曬的方式進(jìn)行殺菌后作為牛床墊料使用，以提高奶牛上床率（圖7）；液體被輸送至回沖池，上清液用來回沖主渠，下面的液體通過污水轉(zhuǎn)移泵輸送至沼氣工程或氧化塘進(jìn)行后續(xù)處理。

5 液體達(dá)標(biāo)排放

液體部分經(jīng)固液分離后進(jìn)入沼氣工程，經(jīng)沼氣工程后液體進(jìn)入一級(jí)氧化塘進(jìn)行暴氧處理，約60 天后進(jìn)入二級(jí)氧化塘，約30 天后進(jìn)入三級(jí)氧化塘，約20 天后即可達(dá)到畜牧排放標(biāo)準(zhǔn)（圖8）。

圖1 糞污處理工藝流程

圖2 牛舍運(yùn)行實(shí)景圖

圖3 智能化清糞系統(tǒng)工藝布置圖

圖4 地下管渠輸送示意圖

圖5 地下輸送管渠道與智能化清糞系統(tǒng)工藝布置圖

圖6 固液分離工藝布置圖

圖7 牛床墊料提高奶牛上床率

圖8 液面懸浮泵工作示意圖

6 結(jié)論

綜合上述分析，得出如下結(jié)論：第一，自動(dòng)化糞污處理系統(tǒng)能輕松地解決牛場(chǎng)的糞污問題，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清理牛糞，能保持牛舍的衛(wèi)生和清潔，能降低肢蹄病和乳房炎的發(fā)病率。第二，糞污經(jīng)地下糞渠輸送至糞污處理區(qū)，可改善空氣質(zhì)量，減少蚊蠅的滋生。第三，可降低牛場(chǎng)的藥物投入成本，提高牛奶的質(zhì)量。第四，可改善整個(gè)場(chǎng)區(qū)及周圍居民的生活環(huán)境。第五，可以真正地實(shí)現(xiàn)環(huán)保、低碳，為環(huán)保事業(yè)作貢獻(xiàn)。第六，分離后的固體可以做成有機(jī)肥或牛床墊料，解決牛床墊料問題，使奶牛舒適度得到提高，也可制成有機(jī)肥，用于改善土壤結(jié)構(gòu)；篩分后的液體含固率低，可用于灌溉農(nóng)田。