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国内外牛粪生物质资源利用的现状与趋势

时间:2013-01-28    点击: 次    来源:阳光畜牧网    作者:淘牛网 - 小 + 大

    近年来,随着奶牛养殖业规模化、集约化的迅速发展,奶牛场粪便集中排放造成的环境污染问题日益凸显。2007年全国奶牛存栏量1 218.9万头,牛粪日排泄量高达20~30万t,尤其是规模化奶牛场,若缺乏有效处理手段,大量牛粪堆积容易造成严重的污染。牛粪在造成对土壤、水源、大气污染的同时,大量堆放占用奶牛场自身有限的生产场区,影响了奶牛场正常的生产秩序。随着对奶牛养殖小区及规模化新建奶牛场环保要求的提高,牛粪的出路及综合利用的研究迫在眉睫。
    1 牛粪养分情况
    牛粪本身是一种很好的生物质资源。同其他禽畜粪便一样,牛粪中也含有大量的矿物质元素和丰富的营养物质。牛粪质地细密,含水较多,分解慢,发热量低,属迟效性肥料。从养分含量来看,牛粪中的矿质元素和营养物质大部分含量均较其他畜禽粪便低,有机质含量与鸡粪相近,只有粗纤维、粗灰分以及无氮浸出物含量相对较高。但其产量高,总量大,因此矿物质元素和营养物质总量也相对较多。通过不同的处理技术和工艺,可生产出多种无害化、资源化、高效性的增值产品,在防治环境污染的同时也能获得良好的经济效益和社会效益。
    2 牛粪生物质资源利用的现状
    牛粪作为生物质资源处理的目的是将其无害化、减量化与资源化,最大限度地满足环境的可接受性及经济上的可行性。随着经济的发展和对环保要求的提高,目前,国内外处理畜禽粪便的方法很多,在生产中受到普遍欢迎的是那些投资少、运行成本低并能生产出高附加值产品的技术方法。
    2.1 牛粪生物质资源饲料化利用
    牛粪作饲料是将其综合利用的途径之一。由于牛粪各种养分含量丰富,经过适当处理后,可提高蛋白质的消化率和代谢能,同时还可杀死病原菌和改善适口性,可作为饲料来利用。目前将牛粪饲料化的处理方法主要有干燥法、分解法和发酵法等。 
    2.1.1 干燥法
    干燥法分为自然干燥法和机械干燥法。自然干燥法是将新鲜牛粪单独或掺入一定比例的糠麸拌匀后,摊在水泥地面或塑料布上,随时翻动,让其自然风干、晒干,然后粉碎,掺到其他饲料中饲喂。此法成本较低,操作简便,但受天气影响大,且易造成环境污染。机械干燥法是采用相关设备进行干燥,可达到去臭、灭菌等目的,也是目前应用较广泛的干燥法。此外,新型微波处理动物粪便也是较有效的饲料化处理技术。
    2.1.2 分解法
    分解法,又称昆虫法,是利用蝇、蚯蚓和蜗牛等低等动物分解粪便,达到既提供动物蛋白质又能处理粪便的目的。例如用牛粪养蚯蚓,据测算,每平方米培养基可收获鲜蚯蚓1.5~2万条,约30~40kg。生产的蚯蚓是优质的动物蛋白,用于钓鱼饵料,还可用于医药等行业;蚯蚓粪是高效的有机肥,可作为种植蔬菜、花卉、果树、烟草等的优质有机肥料,且对环境不产生二次污染。牛粪简单化处理后用来育蛆,然后再用蛆喂鸡,这既可提高鸡的增重,也可满足产蛋鸡所需的动物饲料蛋白。据统计,100只鸡每天可增加产蛋1kg,全年可增加产蛋量100kg,增加收入3 000元,育蛆后的牛粪仍可作肥料施用,其肥效也不减。分解法比较经济,生态效益显著。但由于前期粪便灭菌、脱水处理和后期收蝇蛆、饲喂蚯蚓、蜗牛的技术难度较大,加上所需温度较苛刻,而且难以全年生产,故尚未得到大范围的推广。
    2.1.3 发酵法
    发酵法是在牛粪中加入某些微生物菌剂或酶制剂以及其他辅料,然后在适宜的温度下发酵,将所得产品用来喂猪、鸡、鱼等动物。例如将牛粪进行青贮发酵,只要有足够的水分和可溶性碳水化合物,牛粪即可同其他禽畜粪便与作物秸秆、饲草或其他粗饲料一起青贮。青贮时,粪便与饲草或其他饲料搭配比例最好是1:1。此法不仅可提高适口性和吸收率,防止蛋白质的过多损失,而且可将部分非蛋白氮转化成蛋白质,并杀灭几乎所有的有害微生物。
    郭献岭等提出牛粪混合淀粉渣、米糠和一些酶类物质等经发酵后制作的猪饲料通过饲喂试验结果表明,一般能够节省30%~40%的常规饲料,而且猪喜欢食用,猪肉的质量也很好。肖兵南等将脱水预处理后的牛粪分别在高低温两个温度下进行两次发酵,所得饲料中的粗蛋白含量较现有技术获得的提高23.9%,具有良好的营养价值。而且控制发酵温度的热源是采用发酵牛粪后剩余的牛粪经沼气池发酵获得的。邹德松等评价了生物发酵牛粪饲料安全性。指出以15%的生物发酵牛粪饲料添加量效果最好,小鼠体重提高9.25%。试验也证明了生物发酵牛粪饲料无异味,适口性好,消化率高。
    2.2 牛粪生物质资源能源化利用
    2.2.1 热解化利用
    在草原地区,牧民们收集晾干的牛粪作燃料直接燃烧,用来取暖或者烧饭,这是粪便直接作能源的最简单方法,但是利用不够充分,且易造成二次空气污染。对于集约化养殖场产生的大量粪便,由于含水量高,干燥比较困难,必须对其进行转化,才能用作燃料。

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