文│杜金（农业部农业机械鉴定总站）

当前我国奶牛养殖业正处于一个由小型牧场和家庭养殖户向规模化、现代化、集约化和标准化方向快速发展的时期，随之产生的环境问题也日益凸显，主要体现在以下4个方面：一是占用大量的农业用地，二是粪污处理对周边自然环境及居民环境造成污染，三是对地下水源及土地的污染，四是安全隐患，滋生蚊蝇，产生恶臭。这些问题不仅影响奶牛的产奶量和牛奶的质量，同时也会给奶牛、居民带来健康的隐患。

奶牛场粪污的主要来源有：奶牛产生的粪便、尿液和清洗挤奶设备、冲洗待挤厅和挤奶厅的废水。本文建议采用的主要粪污处理工艺流程（见图1）为：牛舍内采用智能化清粪系统将牛粪尿收集至牛舍中间的集粪渠，经地下管渠将粪污集中输送到粪污处理区进行固液分离，固体堆肥后做成有机肥（或牛床垫料），液体经厌氧（或曝氧、好氧）后灌溉周边的农田。

◎图1 粪污处理工艺流程

一、粪污的收集：智能化清粪系统

智能化清粪系统能够时刻保持牛舍的清洁、干燥和卫生（见图2）。其运行的速度可以根据不同的牛群进行设置，充分体现了牛性化的设计及提高奶牛福利的理念。

◎图2 牛舍运行实景（干净、干燥、无臭味）

智能化清粪系统的优势包括：程序化控制，性能稳定可靠；实时监控，运行速度和运行轨迹可以通过无线传输系统传到中央控制中心，人员不需要进入牛舍即可了解刮板的运行情况；安全性能高，不会对奶牛或人员造成任何的伤害，控制系统中配有报警系统，设备运行时碰到病牛会自动停止并报警；设备配有防冻系统，确保在寒冷的冬季能够正常使用；速度可调，运行费用低，以5000头的牧场为例，每天的运行成本仅为162元左右，相当于一个清粪工的日工资。

二、粪污的输送：地下管渠

刮板将粪尿刮到牛舍中间或一端的地下粪渠，挤奶厅的废水也一并进入到地下粪渠，粪渠的坡度为0.3%。在粪渠的始端设置水冲阀门，利用废水将粪污冲到混合搅拌池内（见图3）。

◎图3 地下管渠输送

地下输送管渠与智能化清粪系统结合起来的工艺布置如图4所示，此工艺方案真正实现了智能化、科技化以及体现目前国内规模化牧场的先进理念及先进的工艺和设备。

图4 工艺布置

三、粪污的处理：固液分离

牛舍的粪污和挤奶厅的废水全部由回冲阀门输送至牧场的粪污处理区后，由混合搅拌池里面的设备提取粪水混合物进行固液分离，详见图5。

经固液分离后的固体纤维物质可以通过堆积发酵或晾晒的方式进行杀菌后作为牛床垫料使用；液体被输送至回冲池，上清液用来回冲主渠，下面的液体通过污水转移泵输送至沼气工程或氧化塘进行后续处理。

四、液体达标排放

液体部分经固液分离后进入沼气工程，经沼气工程后进入一级氧化塘进行暴氧处理，约60天之后进入二级氧化塘，约30天之后进入三级氧化塘，约20天后即可达到畜牧排放标准（见图6）。液面悬浮泵安放于三级氧化塘内，当污水达到排放标准后，启动液面悬浮泵，将水用于灌溉农田或循环利用回冲污粪渠（见图7）。

◎图5 固液分离工艺设备

◎图6 固液分离后液体处理示意图

◎图7 液面悬浮泵工作示意图

五、结论

综合上述分析，可以得出如下结论：自动化粪污处理系统能轻松解决牛场的粪污问题，实现自动清理牛粪，保持牛舍卫生清洁，降低肢蹄病和乳房炎的发病率；粪污经地下粪渠输送至粪污处理区，改善了空气质量，减少蚊蝇的滋生；降低牛场的药物投入成本，提高了牛奶的质量；改善整个场区及周边居民的生活环境；可以真正地实现环保、低碳，为环保事业做贡献。分离后的固体可以做成牛床垫料，使奶牛舒适度得到提高，也可制成有机肥，用于改善土壤结构；筛分后的液体含固率低，用于灌溉农田。