劉利華

（江蘇省宿遷市宿城區(qū)中揚畜牧獸醫(yī)站，江蘇 宿遷 223800）

0 引言

奶牛養(yǎng)殖業(yè)是我國重要的畜牧業(yè)之一，但其規(guī)模越來越大，也帶來了環(huán)境問題。奶牛糞污的排放對環(huán)境污染非常嚴重，也浪費了一定的資源。沼氣技術作為一種處理奶牛糞污的環(huán)保技術，具有很高的經濟效益和環(huán)境效益，已被廣泛應用于奶牛養(yǎng)殖場。因此，研究奶牛養(yǎng)殖場糞污處理沼氣工程技術與模式的意義在于，有助于推廣和應用這一技術，促進奶牛養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時降低對環(huán)境的污染。[1]本文的研究目的是探討奶牛養(yǎng)殖場糞污處理沼氣工程技術及其應用模式。奶牛養(yǎng)殖是農業(yè)發(fā)展中的重要產業(yè)之一，但也產生大量的糞便污染，嚴重影響生態(tài)環(huán)境和人類健康。同時，沼氣作為一種可再生能源，具有廣泛的應用前景。因此，探索奶牛養(yǎng)殖場糞污處理沼氣工程技術及其應用模式，既可以有效減輕糞便對環(huán)境的污染，又可以開發(fā)利用沼氣資源，具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。

2 奶牛養(yǎng)殖場糞污處理技術

2.1 ?糞污處理技術概述

糞污處理技術是指將農業(yè)畜禽養(yǎng)殖、生活污水等廢棄物處理為資源化利用的技術。主要處理方法包括生物發(fā)酵處理和物理化學處理兩種。生物發(fā)酵處理主要是利用微生物對廢棄物進行分解、發(fā)酵，生成沼氣等有用資源。而物理化學處理則是利用過濾、沉淀、吸附等方式去除廢棄物中的有害物質，使其達到排放標準。在實際應用中，常采用的處理技術有厭氧消化法、好氧發(fā)酵法、高溫厭氧消化法、壓力過濾法、氧化溝法等。這些方法各有優(yōu)缺點，具體應用時需要根據不同的情況進行選擇。

2.2 ?糞污來源和組成分析

奶牛養(yǎng)殖場的糞污主要來源于奶牛的排泄物，包括糞便和尿液。由于奶牛的飼養(yǎng)密度高、日糞便量大，因此奶牛養(yǎng)殖場是一個潛在的污染源。糞便的組成分析主要包括固體、液體和氣體三個部分。固體部分含有有機物、氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，還包括一些微生物、飼料殘渣、骨骼、細胞壁等物質。液體部分含有大量水分和少量的有機物、無機鹽、微生物等成分。氣體部分主要是甲烷、二氧化碳、氫氣等，是一種重要的可再生能源。對糞便的組成分析有助于了解糞便的性質、特點和污染程度，為糞污處理提供科學依據。

2.3 ?常見糞污處理工藝比較

常見的糞污處理工藝包括沼氣發(fā)酵、生物堆肥、厭氧-好氧處理等多種方法。沼氣發(fā)酵是一種廣泛應用于農村的處理工藝，通過將糞污投入沼氣池中，在微生物的作用下產生沼氣和沼液。沼氣可用于發(fā)電、熱水供應等，沼液則可用于肥料。優(yōu)點在于成本較低，對設施要求不高，但是處理效率較低，且易產生氣味。生物堆肥是沼氣發(fā)酵外另一種常見的糞污處理方法，通過將糞便和其他有機物料混合，控制好通風、濕度等因素，讓微生物分解產生熱量和肥料。這種方法的優(yōu)點是處理效率較高，產品價值高，但需要大量的投入和較長的處理時間。還有一種工藝稱為厭氧-好氧處理，這種處理方法將厭氧處理和好氧處理結合起來，通過厭氧處理消化污水，然后進入好氧環(huán)境進行進一步處理。這種方法的處理效率較高，但需要較高的技術要求和設施投入。不同的處理工藝在不同的情況下都有其優(yōu)點和適用性，需要根據具體情況選擇合適的處理方法。

2.4 ?糞污處理的環(huán)保意義

糞污處理具有重要的環(huán)保意義。首先，糞污中含有大量的有機物和營養(yǎng)物質，如果不經過處理直接排放到環(huán)境中，會對水體、空氣和土壤造成污染，對生態(tài)環(huán)境和生物多樣性產生破壞。其次，糞污中還含有大量的甲烷等溫室氣體，直接排放會加劇全球氣候變化。通過糞污處理，可以有效地減少對環(huán)境的污染和溫室氣體的排放，提高環(huán)境質量和可持續(xù)發(fā)展水平。此外，糞污處理還能夠將有機物轉化為有用的資源，如沼氣、有機肥料等，具有經濟價值和社會效益。

3 奶牛養(yǎng)殖場沼氣工程模式

3.1 沼氣工程的布局設計

沼氣工程的布局設計非常重要，因為它直接影響到工程的運行效率和運行成本。沼氣池應建在相對高地，以避免地下水的影響。此外，沼氣池應遠離居民區(qū)，以防止沼氣泄漏對人類健康和安全造成危害。在布置沼氣池的過程中，應根據所處理的糞污數(shù)量和性質，合理確定沼氣池的數(shù)量和大小。[2]喂料系統(tǒng)應設置在糞污源頭，以便收集和輸送糞污。喂料系統(tǒng)的設計應該考慮到糞污的處理工藝，以保證糞污的順利輸送和處理。沼渣是沼氣工程中的一種副產品，其處理方式直接影響到沼氣工程的運行效率和運行成本。因此，沼渣處理系統(tǒng)應根據所處理的糞污數(shù)量和性質，以及沼渣的處理方式，合理確定其布局和設計。燃氣發(fā)電機組是沼氣工程的核心設備，其布局應考慮到設備的維護和保養(yǎng)，以及排放的廢氣的處理。同時，燃氣發(fā)電機組的布局應考慮到沼氣的輸送和貯存?？傊?，沼氣工程的布局設計應合理、科學、經濟，以提高其運行效率和運行成本的同時，保證環(huán)保和安全。

3.2 沼氣工程的建設實施

在建設沼氣工程之前，需要進行前期調研和規(guī)劃設計。這包括對場地進行勘察，確定沼氣工程的布局設計，評估投資和效益，并進行環(huán)評和工程可行性研究。然后根據設計方案，選擇適合的設備，并進行采購。設備選型要充分考慮工藝流程、處理量和質量等因素。在確定好沼氣工程的布局和設備選型之后，進行土建施工和設備安裝。這個過程需要嚴格按照設計方案和標準進行，確保施工質量和進度。沼氣工程建設完成后，需要進行設備調試和系統(tǒng)運行試驗。調試后，進行試生產，并逐步進入正式生產階段。在試生產和正式生產階段，需要進行系統(tǒng)監(jiān)測和數(shù)據分析，及時調整和優(yōu)化系統(tǒng)運行。

3.3 沼氣工程的運行管理

沼氣工程的運行管理是確保沼氣發(fā)酵過程穩(wěn)定運行，保證沼氣產生和污水處理效果的重要環(huán)節(jié)。在沼氣工程的運行過程中，需要采取一系列的管理措施，以確保沼氣工程的運行穩(wěn)定和有效。首先，對沼氣池進行定期檢查和維護。檢查過程中需要檢查沼氣池的氣體產生情況、溫度、PH值、厭氧菌和有機物質的含量等，對沼氣池的各項指標進行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行處理。此外，需要對沼氣池的泥酸比、C/N比等關鍵參數(shù)進行控制和調整。其次，需要進行沼渣的處理。沼氣工程產生的沼渣是一種有機肥料，應該按照標準要求進行處理，以達到衛(wèi)生、環(huán)保、高效利用的目的。此外，還需要進行沼氣管道的維護。管道的安裝和維護需要專業(yè)的技術人員進行操作，以保證管道的安全和運行效果。

4 奶牛養(yǎng)殖場糞污處理沼氣工程技術的優(yōu)化策略

4.1 ?沼氣工程的升級改造

沼氣工程作為一種環(huán)保和可持續(xù)能源利用技術，近年來在國內得到廣泛應用。然而，由于技術和設備的更新?lián)Q代，早期建設的沼氣工程已經存在一些運行問題，如處理效果降低、安全隱患等。為了進一步提升沼氣工程的性能和效益，升級改造已成為不可避免的趨勢。沼氣工程的升級改造主要是針對現(xiàn)有工程進行的技術升級和設備更新，以提高沼氣產量和質量，延長設備使用壽命，提高能源利用效率，實現(xiàn)更加環(huán)保和可持續(xù)的運行模式。沼氣工程本身就是一種能源利用技術，可以通過加裝或更新沼氣發(fā)電設備，將沼氣轉化為電能，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。還可以通過調整發(fā)酵池的結構和布局，可以改善發(fā)酵環(huán)境，提高沼氣產量和質量。沼氣工程中的輸送管道和配套設備，如泵站、流量計等，如果老化或損壞，會影響沼氣的輸送和利用效果。因此，加裝或更新這些設備是升級改造的一個重要方面。沼氣工程的升級改造是一個系統(tǒng)工程，需要綜合考慮設備更新、工藝優(yōu)化、運行管理等多個方面。只有不斷更新和改進，才能讓沼氣工程真正實現(xiàn)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。

4.2 ?沼氣工程的節(jié)能降耗

沼氣工程在運行中能夠實現(xiàn)節(jié)能降耗，提高能源利用效率，減少對環(huán)境的影響。以下是一些節(jié)能降耗的方法：

（1）采用先進的沼氣設備和技術。通過升級設備和技術，可以提高沼氣的產量和質量，減少能源的浪費和損失。

（2）合理運營和管理沼氣工程。建立科學的管理體系，制定規(guī)范的操作流程和管理標準，嚴格按照規(guī)定要求進行運營和管理，可以降低能源消耗和減少浪費。

（3）優(yōu)化沼氣工程的布局設計。通過合理的布局設計，可以減少輸送管線的長度和阻力，降低輸送能耗。同時，在污水處理的前端加裝篩池和泥水分離器，可以減少進入沼氣池的污水量和污染物負荷，提高沼氣池的產氣效率和穩(wěn)定性。

（4）改善沼氣的利用方式。采用高效的沼氣利用設備和技術，如內燃機、熱水鍋爐、熱風爐等，可以提高能源的利用效率，減少能源的浪費和污染。

通過科學合理地運營和管理沼氣工程，以及采用先進的設備和技術，可以實現(xiàn)沼氣工程的節(jié)能降耗，提高能源利用效率，減少對環(huán)境的影響。

4.3 ?奶牛養(yǎng)殖場糞污處理的生態(tài)循環(huán)利用

奶牛養(yǎng)殖場產生的糞污，如果得不到處理，會對周圍的環(huán)境和水質造成污染，也會浪費可再生的資源。因此，通過科學合理的處理方式，可以將糞污轉化為有機肥料和清潔能源，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，實現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。在糞污處理過程中，沼氣的產生和利用是其中最為重要的環(huán)節(jié)。沼氣中含有大量的甲烷和少量的二氧化碳等氣體，可以用來替代化石燃料，減少溫室氣體排放，實現(xiàn)能源的清潔利用。[3]同時，沼渣也是一種有機肥料，可以作為土壤改良劑，提高土壤的肥力和水分保持能力，從而減少化肥的使用量，降低農業(yè)生產對環(huán)境的影響。此外，奶牛養(yǎng)殖場糞污處理的生態(tài)循環(huán)利用還可以帶動當?shù)剞r村經濟的發(fā)展。例如，糞污處理設施的建設和運營需要大量的勞動力，可以促進當?shù)鼐蜆I(yè)和經濟發(fā)展。同時，糞污處理后產生的有機肥料也可以作為農產品生產的原料，促進當?shù)剞r村經濟的發(fā)展。

4.4 ?其他優(yōu)化策略

在奶牛養(yǎng)殖場糞污處理沼氣工程技術與模式方面，還有其他優(yōu)化策略可以采用。一種方法是通過添加厭氧菌劑或添加劑，促進厭氧發(fā)酵過程，提高產氣量和沼液質量，從而提高沼氣工程的經濟效益。另外，可以采用定期清理和維護沼氣池，防止池底的污泥淤積和沉積物過多，降低沼氣產生效率和沼液質量，同時避免排放對環(huán)境的污染。此外，對于沼氣池的進氣和出氣管道以及其他部件，應定期檢查、清理和更換，以確保沼氣工程的正常運行。綜上所述，以上措施的實施可以進一步提高奶牛養(yǎng)殖場糞污處理沼氣工程技術與模式的效率和環(huán)保性，為生態(tài)循環(huán)利用提供更好的保障。

5 結論

在本研究中，我們對奶牛養(yǎng)殖場糞污處理沼氣工程技術與模式進行了研究。首先，我們對糞污來源和組成進行了分析，介紹了常見的糞污處理技術，并對不同工藝進行了比較。接著，我們介紹了沼氣工程的原理、設備和運行管理，并探討了沼氣工程的布局設計、建設實施、社會經濟效益、升級改造、節(jié)能降耗和生態(tài)循環(huán)利用等方面的問題。最后，我們得出結論：奶牛養(yǎng)殖場糞污處理沼氣工程技術與模式的推廣應用具有重要意義，可以實現(xiàn)糞污資源化、減少污染排放、提高生態(tài)效益和社會經濟效益等多方面的效益，同時需要加強對運行管理的監(jiān)督和對工藝技術的不斷升級和優(yōu)化，以實現(xiàn)更加可持續(xù)的發(fā)展。糞污處理沼氣工程技術與模式是一項具有廣闊發(fā)展前景和深遠社會意義的研究方向。從當前情況來看，糞污處理沼氣工程在我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的作用逐漸凸顯，也得到了政府和社會的高度重視。未來，可以通過不斷提升沼氣發(fā)電技術水平，加大對沼氣工程的扶持力度，優(yōu)化糞污處理設施等方面進行改進和創(chuàng)新，促進其更好地為我國農業(yè)生態(tài)環(huán)境保護、可持續(xù)發(fā)展和新型城鎮(zhèn)化建設等方面做出更大貢獻。本文建議加大對糞污處理沼氣工程的投入力度，提高其科技含量和先進性，推動其更好地發(fā)展壯大。此外，建議加強對沼氣發(fā)電技術和管理的培訓和推廣，提高其運行效率和安全性，加強沼氣工程和畜牧業(yè)的協(xié)調，優(yōu)化畜牧業(yè)和生態(tài)環(huán)境的關系。四是建立健全沼氣工程的法律法規(guī)和管理制度，促進其更好地規(guī)范發(fā)展。