奶牛养殖场粪污处理沼气工程技术与模式

　　
    发达的畜牧业是现代农业的标志，乳及乳制品占畜产品的比重是衡量畜牧业发达与否
的重要指标。规模化养殖业在为发展农村经济，提高城乡居民生活水平做出巨大贡献的同
时，随着粪污和冲洗水相对集中排放，也带来系列的环境问题。据有关资料，2002 年全
国奶牛饲养量为 679 万头，年产生的粪尿总量近亿吨。由于技术和经济的原因，我国有相
当数量的奶牛养殖场粪污没有得到有效处理，粪污处理问题已经严重影响了自身的持续发
展,粪污综合治理迫在眉睫。由于沼气技术（厌氧消化）在实现奶牛粪污资源循环利用、改
善农村能源、环境、卫生条件和有利于温室气体减排方面的独特作用，日益受到世界各国政
府的重视，诸多因素将使沼气技术有更好的发展空间。

 

　　（一）奶牛粪组分、对环境的污染特点及其产沼气潜力
　　1

 

奶牛粪组分和环境的污染特点

　　奶牛鲜粪浓度一般在 12％~18％TS 范围，挥发性固体约占 80

 

％。

　　未经处理的牛场粪污会产生大量硫化氢、醇类、酚类、醛类、氨、酰氨类等污染物,而粪尿
中含有的大量病原菌极易传播疾病,细菌和有害气体随风扩散,使污染范围扩大。粪尿聚集
区,易于蚊蝇等昆虫滋生,严重地影响了周围地区的卫生。未经处理的奶牛场粪污经雨水冲
刷或直接流入江河，使水中硝态氮、硬度和细菌总数超标，水质恶臭。奶牛场粪污中含有较
高的氮、磷养分，如果过量还田，进入土壤后会转化为硝酸盐、磷酸盐，破坏土质。另外，
目前在饲养牛时大量使用添加剂。添加剂中含有重金属，奶牛食用后只有少量被吸收，大
多数随粪便排出，如未经处理直接进入土壤被农作物吸收，人食用后在体内产生富集，影
响健康。
　　奶牛场粪污产生的恶臭气味会影响人和动物的生理机能,刺激嗅觉神经与三叉神经对
呼吸中枢发生作用,影响人、动物的呼吸机能。刺激性臭味会使血压与脉搏发生变化,产生不
愉快的感觉。对于奶牛场恶臭气味的治理也是环境综合治理的重要内容。
　　2

 

奶牛粪产沼气潜力

　　奶牛粪是非常好的发酵原料，据研究表明，奶牛粪的原料转化率高于猪粪和鸡粪，奶
牛粪的产气特点见表 1。
　　表 1 奶牛粪的产气特点
　　发酵原料总固体（TS）产沼气潜力 M3/KgTSM3/吨新鲜料实际转化率％牛粪 18~20 
025~030 48~60 85 
　　（二）国内奶牛场粪污沼气工程
　　我国早期的中小型奶牛养殖场沼气工程是在户用水压式沼气池技术的基础上发展的，
地埋式、50~200m3，由数个单池组合而成，无单独的储气柜。如绵阳市农科所农场沼气
工程（1980 年），以牛粪为原料，12 个单池，总容积 1 519m3，常温发酵，沼气以集

 

中供气的方式，解决了近百户职工生活燃料。 Ef@Et(f_mQ  
　　1982 年建成的成都凤凰山畜牧园艺场沼气工程我国最早的农场大型沼气工程。该工
程可以说是我国畜禽粪便处理工程的开端，即使从目前的国内技术水平来讲，该工程的综
合水平也不落后。该工程由农业部沼气科学研究所设计，采用射流搅拌的全混合发酵工艺。
工程日处理 1 000 头奶牛粪污，装置总容积 4×300m3，隧道式，中温发酵，进料浓度
6％TS，HRT60 天，有机负荷 10kgTS/m3d,池容产气率 0238m3/m3d。日产沼气 1 
000m3，其中 300m3 用作沼气发电（50KW4125C 沼气-柴油发电机），其余用于 1 吨
锅炉和职工生活燃料.
　　从 20 世纪 80 年代中期开始，上海农垦系统建设了一批我国数量最多的牛场沼气工