一、養(yǎng)牛場糞水回用和牛糞生產(chǎn)墊料項(xiàng)目簡介

    該養(yǎng)牛場位于山西省大同市，占地面積750畝,總投資2.3億元園區(qū)總建筑面積達(dá)98028萬平方米,其中生產(chǎn)區(qū)建設(shè)面積56182平方米,大型飼料加工廠及干草庫8640平方米。設(shè)計(jì)飼養(yǎng)奶牛6000頭,現(xiàn)存欄量5216頭,其中,成乳牛2531頭,目前日產(chǎn)鮮奶69噸。已建成牛舍13棟,青貯窖6個(gè),并列式和轉(zhuǎn)盤式擠奶廳各一個(gè)。配備了大型TMR攪拌車及其他各類自動裝草、裝載機(jī)械等。同時(shí)配備以色列SCR發(fā)情探測儀器。建設(shè)有青貯窖、飼料加工廠、精料庫和干草庫。糞便無害化處理,清潔回用。園區(qū)所有門口設(shè)立消毒池、消毒通道,建立防疫體系。配備獸醫(yī)室、配種室、技術(shù)檔案室和培訓(xùn)中心。

二、養(yǎng)牛場糞水回用和牛糞生產(chǎn)墊料項(xiàng)目工藝流程

    根據(jù)奶牛養(yǎng)殖場廢水的水質(zhì)特性,該牛場采用的“刮糞板+周液分離+氧化塘”工藝的生態(tài)循環(huán)利用模式。該模式由糞便收集系統(tǒng)糞便預(yù)處理系統(tǒng)和氧化塘系統(tǒng)等組成。該工藝采用機(jī)械刮糞板清糞,以循環(huán)水沖糞,經(jīng)暗溝(或地下管道)進(jìn)行收集;然后,通過固液分離系統(tǒng),分離出糞渣和糞水;糞渣經(jīng)發(fā)酵、晾曬后作為墊料回填牛床,糞水經(jīng)氧化塘處理后可在養(yǎng)殖場內(nèi)循環(huán)使用,回沖糞溝。該處理工藝的主要特點(diǎn)如下:

    ①通過實(shí)施“雨污分離,干濕分離,糞尿分離”的手段削減污染物的排放總量,做到了畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物減量化。

    ②通過回填墊料和循環(huán)水的方式循環(huán)利用牛場所產(chǎn)生的糞渣和糞水,實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖廢水

的資源化利用。

三、養(yǎng)牛場糞水回用和牛糞生產(chǎn)墊料項(xiàng)目的技術(shù)單元

1.糞便收集單元

    該奶牛場糞便收集階段采用的是“刮糞板+水沖糞”的工藝方式牛舍內(nèi)糞便經(jīng)機(jī)械刮板刮至糞便收集溝,糞溝內(nèi)糞便通過沖洗管路輸送的沖洗水沖至集糞池,糞便進(jìn)入暗溝后用循環(huán)水沖洗;糞便在集污池內(nèi)經(jīng)稀釋、攪拌均勻后,由切割泵提升至固液分離機(jī)進(jìn)行分離,分離后的液體一部分返回集污池對糞便進(jìn)行稀釋,另一部分自流進(jìn)入糞水池,作為糞溝沖洗水循環(huán)使用,這種工藝與普通單一的水沖糞相比降低了耗水量，而且通過結(jié)合刮糞板清糞方式能夠縮短牛糞在空氣中暴露的時(shí)間,減少了揮發(fā)性氣體的排放,并且在降低勞動力成本同時(shí)時(shí)保證牛舍清潔,對提高奶牛的舒適度、減輕牛蹄疾病和增如產(chǎn)奶都有積極的影響。

    刮糞板具體配置:每個(gè)牛舍飼養(yǎng)600頭奶牛,安裝4套刮糞板,每套單價(jià)12萬元。可以設(shè)置自動開啟,也可以人工手動開啟每次循環(huán)55分鐘。干刮,不用澆水。每天根據(jù)生產(chǎn)需要設(shè)定開啟次數(shù),最少每天開啟3次,冬天,夜間24:00到凌晨5:00前,增加自動刮動次數(shù),防止冰凍而影響運(yùn)作。

2.糞便預(yù)處理單元

    該奶牛場糞便預(yù)處理階段采用的是:牛舍糞便被機(jī)械刮板清理后經(jīng)由暗溝沖進(jìn)入集糞池,再進(jìn)入固液分離的方式(圖4-3-4)。在該模式下,集糞池內(nèi)安裝有切割泵和攪拌機(jī),可對糞便進(jìn)行混合攪拌,混合均勻后的液體糞便再由潛水切割泵提升到固液分離機(jī)中分離,分離后的固體直接落到下方的固體料堆上,固體糞含水量低,運(yùn)輸方便,晾曬后可直接做牛床墊料,也可經(jīng)過處理后作為有機(jī)肥或生物質(zhì)能源。液體部分排放至糞水池,可經(jīng)過沖洗泵回沖糞溝或圈舍,多余的液體可以用來做沼氣或處理后達(dá)標(biāo)排放。固液分離通過機(jī)械法將牛糞中的固體與液體部分分開,然后分別對分離物質(zhì)加以利用,這種處理方式不僅可以節(jié)約用地,而且便于固形物運(yùn)輸,同時(shí)減少了糞便總量及甲烷的排放。

    排污渠道:深度3~5米。一是防止糞便臭味污染環(huán)境,二是便于地下沖洗糞便、便于流通。坡度大于3%(100米落差大于3米)水循環(huán)暢通。

    固液分離車間:建設(shè)兩個(gè)池,其中第一個(gè)接收從牛舍地下渠道流進(jìn)的糞便與糞水,隨后抽進(jìn)固液分離機(jī)械進(jìn)行分離,分離出的水進(jìn)入第二個(gè)池中(一小部分水再次回到第一個(gè)池中,參與稀釋便于分離機(jī)械運(yùn)作)。

    分離機(jī)械:擠壓將水與糞便分離,干糞便通過輸送皮帶送至外部的場地準(zhǔn)備進(jìn)入發(fā)酵棚。水自動排入第二個(gè)糞水池中。

    第二個(gè)儲存池,接收分離機(jī)械分離出來的糞水,池中有加壓泵,將分離出集中的糞水通過加壓泵送到牛舍地下(通過地下加壓送管)最遠(yuǎn)、最高處的地下渠道,作為循環(huán)添加水的來源。如此往返,將刮糞板刮下的牛糞依次循環(huán)帶到固液分離車間進(jìn)行分離。

    發(fā)酵制作墊料:分離出的牛類,干物質(zhì)55%-60%,60%以上千物質(zhì)最理想,在發(fā)酵大棚中發(fā)酵17大,發(fā)酵后的糞便最好再次晾曬,水分控制在30%、物質(zhì)70%時(shí)用于奶牛臥床墊料為宜。

3.氧化塘處理單元

    該奶牛場每天糞便總量為280噸,其中糞水經(jīng)固液分離后基本用用于沖糞,極少量(約10噸)排放到氧化塘,經(jīng)過氧化處理稀釋后用于周邊農(nóng)灌溉該過程采用氧化塘的優(yōu)點(diǎn)是土建投資少,有利于廢水綜合作用:但缺點(diǎn)是容易受氣溫、光照等影響,管理不當(dāng)則易散發(fā)臭味而污染環(huán)境。

4.墊料回用單元

    墊料回用階段為固液分離后的糞渣通過發(fā)酵床工藝曬后用作奶牛的臥床墊料。經(jīng)晾曬處理后的牛糞,含水率30%左右,用作墊料基本無臭味,蚊蠅少,且奶牛更樂意選擇這種墊料。但是與傳統(tǒng)方式相比,這種墊料對管理要求更高、更精細(xì),主要包括臥床的維護(hù)、控制墊料濕度、牛舍通風(fēng)與降溫等發(fā)酵大棚,長度80米,總寬度12米(每個(gè)翻道寬6米),棚總高度6米,其中發(fā)酵池高度1.5米。內(nèi)部,兩個(gè)發(fā)酵長廊,每個(gè)寬度6米,發(fā)酵翻創(chuàng)機(jī)械操作寬度6米,軌道跨越兩個(gè)發(fā)酵長廊之間。在大棚封閉發(fā)酵17天。

    發(fā)酵后晾曬,水分控制在30%,干物質(zhì)70%,儲存在大棚內(nèi)備用。

四、投資效益分析

    此奶牛場采用清潔回用模式的畜禽糞使處理方法,通過晾曬牛糞作為臥床墊料,使奶牛場實(shí)現(xiàn)牛床墊料給自足;通過循環(huán)用水降低生產(chǎn)過程用水成本。

    據(jù)測算,該奶牛場正常運(yùn)營后,每頭泌乳牛每年能節(jié)約墊料40立方米;預(yù)計(jì)到2016年該場泌乳牛約3000頭,每年需12萬立方米的墊料,而鋸木墊料成本80元/立方米,則節(jié)約墊料費(fèi)用960萬元/年。此外,通過每天循環(huán)水80噸,年節(jié)約2.9萬噸,當(dāng)下水價(jià)2元,則每年節(jié)約用水5.8萬元。

固液分離運(yùn)行成本分析:

    (1)人工。糞便處理系統(tǒng)日常僅需一人值班,每月工資按2600元計(jì),即31200元/年。

    (2)耗電。糞便處理系統(tǒng)總裝機(jī)容量為86千瓦,滿負(fù)荷運(yùn)行系數(shù)取0.7,每天運(yùn)行時(shí)間以6小時(shí)計(jì),電價(jià)以0.50元/(千瓦·小時(shí))計(jì),則年耗電費(fèi)為65919元/年。

    固液分離年運(yùn)行費(fèi)用以上兩項(xiàng)費(fèi)用總和,即31200+65919=97119元。

    因此,在這種模式下的養(yǎng)殖方式在減少畜禽糞便污染的同時(shí),不僅能降低生產(chǎn)成本,而且能夠節(jié)約牛床墊料和水資源,通過糞便資源的綜合利用實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益雙贏。

    同時(shí),奶牛場的糞水含有大量的有機(jī)物,經(jīng)過糞水的循環(huán)利用與氧化塘處理相結(jié)合,不僅減少了污染物的排放總量,而且可以降解大部分有機(jī)物,能夠有效減少對環(huán)境的污染。該模式下通過有效地控制污染物的排放,改善環(huán)境,同時(shí)又可以獲得生產(chǎn)原料節(jié)約生產(chǎn)成本,具有良好的社會效益,是一種值得推廣的糞便資源化利用模式。

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