一种利用奶牛场粪污生产环保型垫料的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及畜牧业环境污染治理和废弃物循环利用领域，具体地，本发明涉及一 种利用奶牛场粪污生产环保型垫料的方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着集约化奶牛养殖场的迅猛发展，奶牛粪便集中排放造成的环境污染 问题日趋凸显，严重影响着奶牛养殖业自身的可持续发展。针对奶牛养殖业的环境污染问 题，《国家环境保护"十二五"计划》也制定了明确目标，按照畜牧养殖污染防治实行资源化、 无害化和减量化的原则，对全国规模化畜牧养殖污染防治提出了具体要求；同时也为我国 规模化养殖业的污染防治提供了强有力实施保证，为我国实现畜牧养殖业的可持续发展奠 定了基础。
[0003]目前我国奶牛存栏数约在1000万头以上，每头牛每天产粪便按35kg计算，每年产 出粪便在1. 2亿吨以上。因此，奶牛养殖场的粪便污染物处理成为世界一大难题，从而也制 约了奶牛大规模的发展。本发明旨在将牛粪粪便污染物生产成环保型垫料，垫料是用来给 奶牛铺垫卧床的，牛床是奶牛长时间生活之处，奶牛大部分时间喜欢躺卧在牛床上。奶牛每 天有12?13个小时的时间是用来进行肌卧的。奶牛喜欢在松软处卧息反刍，不喜欢在硬 质地面休息。所以牛床垫料的选择不仅能影响舍内小气候和卫生状况，而且重要的是影响 奶牛的休息和反刍，以及生产性能。
[0004] 牛床垫料资源丰富，种类很多，但各有利弊。从材料角度，可分为无机垫料和有机 垫料。选择牛床垫料要考虑三个因素：能否保障奶牛健康、能否提高奶牛的生活舒适度和对 后续污粪处理的影响。一般而言，无机材料安全，不会成为微生物生存的媒介，但通常对后 续的污粪处理会带来很多问题。有机垫料因其可生物降解性而不存在后续处理的难题，但 有可能成为微生物生长的媒介。以下简要分析几种有代表性的牛床垫料。
[0005] 沙子沙子是一种优良的牛床垫料，渗水性较好，即使含水较高，也不容易结成块 状，沙粒趋于分散，均衡承担奶牛的体重。其缺点体现在污粪处理方面：沙子和污粪混在一 起后，使得清粪设备、泵和筛分器更易被磨损，在输送过程中管路易堵塞。大量沙子沉积在 积粪池和储液池底部，使得每隔一段时间就需要清池。将含沙的污粪制成有机肥也会影响 其肥效。用沙子做垫料，用量约为每天每头20千克，沙子全国售价约每立方米50元?70 元，运行成本昂贵。
[0006] 沙土沙土这种无机材料同样不会滋生细菌，渗水性较好，能维持牛床的卫生、干 燥。但它容易结成块状，导致奶牛膝盖、腿容易受伤，且同样不利于后续的污粪处理。用沙 土做垫料，用量约为每天每头20千克，全国售价约每立方米20元。
[0007] 橡胶垫橡胶垫通常垫在水泥卧床上面，具有铺设方便、维护简单、使用方便的优 点，当有水的时候可直接拭去。但它的舒适性和安全性较差，奶牛的腿、膝盖易被磨损，在床 垫下面容易滋生病菌，且其造价也相当昂贵。
[0008] 牛粪垫料经堆肥处理后的牛粪，含水率35%，无臭、松软而干燥。奶牛虽不会讲话， 但却会自己选择其乐意卧睡的地方。仔细观察奶牛在运动场休息的情景，可以看出奶牛选 择卧在运动场边缘的牛粪堆上，而不会卧在运动场中间没有牛粪的地方。美国牧场主Greg 拥有一个7000头泌乳牛的牧场，其牧场产生的牛粪全部用来生产牛床垫料，其垫料完全能 供应自己牧场的卧床使用，还有少量充当有机肥施于田间。
[0009] 牛粪做牛床垫料的用量一般为每天每头9千克，每周添加一次。如果牛床建造以 土面为床底，可加少量石灰拌黄土，夯实之后垫上4厘米?7厘米的牛粪垫料。这样可以减 少垫料的用量，减少细菌生存的空间，延长奶牛在卧床上休息的时间，可达到16小时。
[0010] 随着集约化奶牛养殖场的迅猛发展，奶牛粪便集中排放造成的环境污染问题日趋 凸显，严重影响着奶牛养殖业自身的可持续发展。针对奶牛养殖业的环境污染问题，国家也 制定了明确目标。大量畜禽粪便污染物被随意排放到自然环境中，给我国生态环境带来了 巨大的压力，严重污染了水体、土壤以及大气等环境。因此，对畜禽粪便进行减量化、无害化 和资源化处理，用牛粪生产环保型垫料是必经之路。
【发明内容】
[0011] 本发明的主要目的是为了解决奶牛养殖场牛粪粪便污水无处排放的问题，同时为 了实现了污染物的循环利用，提供一种利用奶牛场粪污生产环保型垫料的方法。固体牛粪 经发酵无害化处理后作为卧床垫料，既解决了粪污的污染问题，又解决了牛床垫料的来源； 既开拓了牛粪的利用渠道，又降低了牛床垫料成本。
[0012] 本发明的利用奶牛场粪污生产环保型垫料的方法，包括以下步骤：
[0013] 1)固液分离：将牛粪固液分离，使脱水后的粪渣水分含量在70%以下；
[0014] 2)堆垛：将步骤1)中所得粪渣进行堆垛；其中，堆垛过程中保持粪渣水分含量在 55% ?70% ;
[0015] 3)发酵：步骤2)堆垛后的粪渣进入发酵阶段，当堆内温度达到55°C时，进行翻堆； 当堆内温度达到70°C以上时，保持温度7天以上；当堆内温度降至50°C以下时，调节粪渣水 分至20%?35%，获得垫料。
[0016] 根据本发明的利用奶牛场粪污生产环保型垫料的方法，所述步骤2)中，当外界温 度低于〇°C，堆内温度达不到50°C时，向粪渣内加入复合发酵菌剂，翻堆，混匀后堆垛。所述 复合发酵菌剂添加量优选为粪渣重量的1%。?3%。。所使用复合发酵菌剂包括枯草芽孢杆 菌、绿色非硫细菌、酵母菌、嗜酸乳杆菌、假单胞杆菌及链霉菌。优选地，所述复合发酵菌可 以由30%?80%的有益菌剂和20%?70%的营养性添加剂组成。所述有益菌剂由枯草芽孢 杆菌、绿色非硫细菌、酵母菌、嗜酸乳杆菌、假单胞杆菌及链霉菌组成。所述营养性添加剂可 以是由玉米粉、稻壳粉、蔗糖、磷酸氢二钾及氯化钠组成的混合物。
[0017] 根据本发明的利用奶牛场粪污生产环保型垫料的方法，所述步骤3)中，当堆垛后 的粪渣堆内温度达55°C时，每隔3天翻堆一次。当堆内温度达到70°C以上时，需1天翻堆 一次。
[0018] 本发明所述堆垛的规格为：堆成宽1.8m，高1.5m的长垛，长度可根据发酵场地长 度而定。
[0019] 通过本发明所述方法制得的环保型垫料，需对其进行指标控制：将发酵好的牛床 垫料，对引起奶牛乳房炎的微生物指标进行检测，达标后方可投入使用。
[0020] 本发明的关键控制点在于牛床垫料发酵过程中的湿度和温度。
[0021] a、湿度一7jC分调节
[0022] 含水量是影响好氧固体发酵的重要因素之一，含水量过高或过低都不利于好氧发 酵。通过对发酵过程中含水量进行跟踪测定，可以了解发酵是否正常进行。在垫料发酵过 程中，水分会自然挥发，但当垫料水分含量降到一定水平后，微生物的繁殖就会受阻或者停 止。因此，要定期或视垫料水分状况适时的补充水分，这是保持垫料微生物正常繁殖、维持 牛粪垫料微生物分解能力的关键因素。
[0023] 经测定，牛粪经固液分离机进行分离，脱水后的粪渣水分含量标准为70%左右，堆 垛前保证待发酵粪渣湿度在55%?70%左右即可，经过高温发酵，伴随着水分不断蒸发，垫 料湿度由55%?70%降为30%?40%，形成适宜于牛床卧床使用的垫料。如果发酵结束后， 垫料湿度过大，需要适当地晾晒，否则容易导致病原菌的滋生，引起奶牛乳房炎。或者长时 间的高含水量使物料中氧气供应不足，导致厌氧微生物大量繁殖，产生有毒和有臭味的物 质，使堆肥过程臭味加重，更有可能会出现大量放线菌白色菌丝。（注：因季节或空气湿度的 不同而略有