牧场粪污处理原则与工艺

2019-12-26 09:11 荷斯坦奶牛俱乐部 访问量:18 [ 字号: ]
刘俊峰 蒙牛山西奶源部
 
奶牛养殖业是畜禽养殖的重要组成部分,同样面临着环境保护的巨大压力。当前,奶牛场发展方向是总的数量在减少,但是单个牧场的饲养规模却在不断扩大。这在一定程度上也加大了粪污处理的压力。粪污处理系统是整个牛场规划的重要组成部分,可以分为粪污的收集、运输、储存以及进一步的处理和加工。牧场粪污综合治理是改善养殖环境、建设生态农业的重要组成部分。科学规划、合理开发和综合利用牛场粪污资源,对于保护植被、减少水源污染、增强土壤肥力、遏制水土流失、减少常规能源消耗、减轻农业环境污染、减少化肥使用量等具有重要意义。
 
近年来,随着我国畜禽养殖规模化、集约化的快速发展,畜牧业生产水平得到明显提高。这一方面保障了畜产品的供给,另一方面也促进了农村、农民的增收致富。但是,随之而来的环境保护压力也引起越来越多的重视。这集中体现在大量畜禽粪便、污水等废弃物得不到有效处理,无法进入循环利用环节,既造成资源的浪费又导致环境污染。畜禽粪便污染日益严重,已经成为制约我国畜禽养殖业持续健康发展的主要因素。
 
一、粪污来源
奶牛养殖场的粪污主要来源于两个方面,即动物自身的粪尿和清洗设备产生的废水和污水。
 
二、处理原则
粪污处理首先应强调减量化原则,即通过养殖结构及开展清洁生产减少粪污产量。如雨污分流、干湿分离、干清粪技术、提高消化率等。资源化利用是粪污处理的核心内容,我们要改变固有的思想,因为畜禽粪便是一种有价值的资源,经过处理后可作为肥料、饲料、燃料等,具有很大的经济价值。在畜禽资源资源化利用时,必须注意无害化问题。因为畜禽粪便中含有大量病原体,会给人、畜带来潜在的危害。故在利用前要进行无害化处理,使其在利用时不会对周围环境和家畜产生任何不良影响。
 
三、处理工艺
一个牧场选用何种粪污处理工艺,要根据养殖场的养殖规模、粪污收集方式、当地的自然地理环境条件以及排水去向等因素确定。而且还要充分考虑粪污的特殊性,在实现综合利用的情况下,优先选择运行成本低的处理工艺。
以我司原奶供应单位大同市南郊区四方高科农牧有限公司为例(下简称四方高科牧场),该公司根据自身实际情况,采用了“刮粪板+固液分离+发酵+氧化塘”工艺的生态循环利用模式。该模式由粪污收集系统即刮粪板与排污暗渠、粪污预处理系统即固液分离机械、发酵大棚和氧化塘系统等组成。主要工艺见下图。
 
该工艺采用机械刮粪板清粪,以循环水冲粪,经暗渠进行收集。然后通过固液分离系统,分离出粪渣和污水;粪渣经过发酵、晾晒后作为垫料回填牛床,污水经氧化塘处理后可以在养殖场内循环使用,回冲粪沟。
该处理工艺的主要特点有:1.通过实施“雨污分流、干湿分离、粪尿分离”的手段削减污染物的排放总量,做到了污染物减量化;2.通过回填垫料和循环水的方式循环利用牛场产生的粪渣和污水,实现养殖废水的资源化利用,达到循环利用、清洁回用的目的,符合目前提倡的生态、环保养殖的要求;3.奶牛卧床垫料是一笔很大的开支,且污水的循环利用节约了大量水资源。
 
1.粪污收集
四方高科牧场的每个成牛舍安装4套刮粪板系统,每个后备牛舍配备2套,现在牛舍配备36套刮粪板装置。牛舍内粪便经机械刮粪板刮至粪污收集沟,粪沟内粪污通过冲洗管路输送的冲洗水冲至集粪池。粪污在集粪池内经稀释、搅拌均匀后,由切割泵提升至固液分离机进行分离,分离后的液体一部分返回集粪池对粪污进行稀释,另一部分自流进入污水池,作为粪沟冲洗水循环使用。这种工艺与普通单一的水冲粪想比降低了耗水量,而且通过结合刮粪板清粪方式能够缩短牛粪在空气中的暴露时间,减少挥发性气体的排放。另外,还能降低劳动力成本同时保证牛舍清洁,提高奶牛的舒适度,对减少牛蹄病和增加产奶量都有积极的作用。
刮粪板具体配置:每个牛舍饲养600头奶牛,安装4套刮粪板,每套单价12万元。可以设置自动开启,也可以人工手动开启,每次循环55分钟。干刮,不用浇水。每天根据生产需要设定开启次数,最少每天开启3次;冬天,夜间12点到凌晨5点前,增加自动刮动次数,防止冰冻而影响运作。
 
2.粪污预处理
如上所述,集粪池内安装有切割泵和搅拌机,可对粪污进行混合搅拌,混合均匀后的液体粪污再由潜水切割泵提升至固液分离机中分离,分离后的固体直接落到下方的固体堆上,固体粪便含水量低,运输方便,晾晒后可以直接做牛床垫料,也可经过处理后作为有机肥或生物能源。液体部分排放至污水池,可经过冲洗泵回冲粪沟或圈舍,多余的液体可以用来做沼气或处理达标后排放。固液分离通过机械法将牛粪中的固体和液体部分分开,然后分别对分离物质加以利用,这种处理方式不仅可以节约用地,而且便于运输,同时减少了粪污总量及甲烷的排放。
固液分离车间:建设两个池,其中第一个接收从牛舍地下渠道流进的粪便与污水,接着抽进固液分离机械进行分离,分离出的水进入第二个池中(一小部分水再次回到第一个池中,参与稀释便于分离机械运作)。
第二个储存池,接收分离机械分离出来的污水,池中有加压泵,将分离出集中的污水通过加压泵送到牛舍地下(通过地下加压输送管)最远、最高处的地下渠道,作为循环添加水的来源。如此往返,将刮粪板刮下的牛粪便依次循环带到固液分离车间进行分离。
经固液分离系统分离出的干牛粪,干物质55%~60%,60%以上干物质最理想,在发酵大棚中发酵17天。出来的发酵粪最好再次晾晒,在水分30%、干物质70%时用于奶牛卧床垫料。
 
3.氧化塘处理
氧化塘是经过人工适当修整的土地,设围堤和防渗层的污水池塘,主要通过在污水中存活微生物的代谢活动和包括水生生物在内的多种生物的综合作用,使有机污染物降解,污水得到净化。并且可按塘中充氧状况和微生物的优势群体不同,可将氧化塘分为四种基本类型:好氧塘,兼性塘,厌氧塘,曝气塘。
四方高科奶牛场每天粪污总量为280吨,其中污水经固液分离后基本回用于冲粪,极少量(约10吨)排放到氧化塘,经过氧化处理稀释后用于周边农田灌溉。该过程采用氧化塘的优点是土建投资少,有利于废水综合作用;但缺点是容易受气温、光照等影响,管理不当则易散发臭味而污染环境。
 
4.垫料回用
垫料回用阶段为固液分离后的粪渣通过发酵床工艺,晒干后用作奶牛的卧床垫料。经晾晒处理后的牛粪,含水率30%左右,用作垫料基本无臭味,蚊蝇少,且奶牛更乐意选择这种垫料。但是与传统方式相比,这种垫料对管理要求更高、更精细,主要包括卧床的维护、控制垫料湿度、牛舍通风与降温等。
发酵大棚,长度90米,宽度14米,高度6米。内部,两个发酵长廊,每个宽度6米,发酵翻刨机械操作宽度6米,轨道跨越两个发酵长廊之间。在大棚封闭发酵17天。发酵后晾晒,水分控制在30%,干物质70%,储存在大棚内备用。晾晒大棚面积不局限。
 
上述模式下的养殖方式在减少畜禽粪污污染的同时,不仅能降低生产成本,而且能够节约牛床垫料和水资源,通过粪污资源的综合利用实现经济效益、环境效益双赢。
同时,奶牛场的污水含有大量的有机物,经过污水的循环利用与氧化塘处理相结合,不仅减少了污染物的排放总量,而且可以降解大部分有机物,能够有效减少对环境的污染。该模式下通过有效地控制污染物的排放,改善环境,同时又可以获得生产原料节约生产成本,具有良好的社会效益,是一种值得推广的粪污管理模式。
 
本文链接:http://www.dairyfarmer.com.cn/kxyn_nqgl/2019-12-26/321964.chtml
转载请保留:本站文章未注明来源和作者的所有文字和图片,版权均属荷斯坦奶农俱乐部网站所有,转载请保留链接,不得用于商业用途。

Powered by OSPod-CMS 企业建站产品 3.2.6
CMS excute cost is 1065 msec ,template set is 荷斯坦, template is cattle_science_detail