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奶牛场牛粪规模化生产有机肥实用技术

2014-02-18    来源:《中国乳业》杂志2014年01期   访问量:5444 [ 字号: ]
    一般体重在550 kg左右的成年泌乳奶牛日排泄粪便量在25~30 kg,其干物质含量约在20%左右。饲养成年泌乳奶牛存栏量在1 000 头左右的奶牛场,每天需处理的奶牛粪便在25~30 t。
    传统老式的奶牛粪处理方法是自然堆放。这种处理方式占用场地大、肥分易流失、滋生蚊蝇、臭气难闻、极不卫生,严重污染环境,造成的环保问题日趋严重。
    应用奶牛粪规模化生产有机肥技术,不仅能有效地解决以上环保问题,还为奶牛养殖增加了附加效益。山东省青岛市胶东镇双友奶牛场,经多年不懈的积极探索,应用奶牛粪规模化生产有机肥,使奶牛场日常产生的大量牛粪转变成了优质有机肥,每年对外约销售5 000 余吨,增加经济效益50 万元以上。现将奶牛场规模化生产有机肥的技术介绍如下。
1 奶牛粪有机肥生产工艺流程

    奶牛粪有机肥生产工艺流程如图1所示。


2 奶牛粪有机肥生产操作方法

2.1 牛粪集纳

    根据奶牛场牛粪实际输送条件,本着简便省事,不污染环境等原则,运用管道、沟渠、机械、车辆等设施将牛舍和运动场的牛粪集纳至牛粪处理场的集粪池内。
    奶牛场集粪池容量,可根据奶牛饲养数量和牛粪产生和处理数量等因素确定。饲养规模达到1 000 头的奶牛场集粪池容量不要低于500 m³,须能储存15 天左右的牛粪。

    奶牛场集粪池须配备混合搅拌器和牛粪输送泵。混合搅拌器的功能是把大块的牛粪和杂草纤维等物质搅碎切断,防止堵塞牛粪输送泵,混合搅拌器可配备11~22 kw功率的动力。牛粪输送泵的功能是将集粪池的牛粪泵送至牛粪固液分离机进行固液分离,牛粪输送泵也带有搅拌切割功能,可配备11~30 kw功率的动力。混合搅拌器和牛粪输送泵同时工作时会推动集粪池的牛粪液体做圆周运动,将其中的沙石等杂物集中到集粪池的中心位置,保证了设备运行的安全。

2.2 固液分离

    奶牛粪经固液分离后,固体部分为奶牛粪的有机肥生产创造了有利条件;粪液部分也为泵送、储存、灌溉、冲洗等再利用打好了基础;还解决了消除臭味和奶牛粪中的盐类物质污染地下水的环保问题。

    奶牛粪固液分离就是牛粪输送泵将集粪池中的固液混合牛粪泵送到牛粪分离机内,通过安置在筛网中的挤压螺旋装置,将牛粪脱水形成固态从出料口分离出来,而牛粪中的液体则通过筛网滤出。牛粪固液分离机可通过调整机头和筛网调整牛粪固体的含水率。牛粪固液分离机需配备4~7 kw功率的动力,牛粪固液分离能力达到20~60 m³/h。

2.3 物料混合

    在水泥硬化地面上用铲车将脱水牛粪摊开,如水分较多,超过60%,应先用机械划沟晾晒至水分降至55%左右,并通过添加石灰粉将酸碱度调整至7.5左右,然后按照牛粪70%,辅料30%的配比,加入发酵菌种和各种辅料。

    添加发酵菌种。要选用发酵升温快,粗纤维降解好,杀灭病虫卵、细菌和杂草种籽能力强的发酵菌种,按供应商说明书的要求确定发酵菌种的添加数量。
    添加辅料。一般可添加秸秆粉(玉米秸、地瓜蔓、花生秧和青干草等)。添加秸秆粉的目的主要是利用秸秆粉比重轻,空隙大的特点,用于吸附牛粪,有利于牛粪有氧发酵和消除臭味。
2.4 一次发酵
    一次发酵采用连续投料、连续出料的半封闭式发酵槽搅拌好氧发酵技术。一般发酵槽宽6 m,深1。3~1。5 m,长50 m。在发酵槽两侧槽壁的顶面上安装翻混机运行轨道,以便配置的自动翻混机能前后运行作业。年产量5 000 吨奶牛粪有机肥需配套4 条50 m长并列发酵槽。
    自动翻混机在向前运行的过程中,安装在下部的旋转翻混刀片对物料进行翻混搅拌,以增氧促进发酵和水分蒸发。同时对结块的物料和较大的秸秆进行切割粉碎,并利用离心作用将物料向后(出料口)方向抛送约2 m左右,发酵池前端也可腾出2 m左右的空间,供连续投入新料用。经翻混搅拌的新料与正在发酵的物料混合,使发酵温度在24 h后达到50 ℃,3 天后达到70 ℃,保持15~20 天。经20~25 天翻混机即可将发酵腐熟后的物料翻混移送至出料口。翻混机每天作业1~2 次,翻混机借助横向移行车移动,可对其它并列发酵槽依次进行翻混作业。一般翻混机翻混作业速度为500 mm/min,每小时前进30 m,一台翻混机可在8 h以内完成4 条发酵槽的翻混作业任务。

2.5 二次发酵
    用铲车将完成一次发酵的物料掺混二次发酵菌种后,运送到二次发酵场,在水泥硬化地面上堆成底宽1.5~1.8 m,上宽0.8~1.0 m,高0.8~1.0 m的梯形条堆,条堆之间间隔1.5~2.0 m。二次发酵时间需要21~28 天,每7 天用骑跨自行式翻混机翻堆一次。如无骑跨自行式翻堆机,也可人工翻堆。翻堆要做到上下物料混合均匀。通过翻堆进一步促进发酵腐熟和水分蒸发。二次发酵完成时物料颜色由褐黄色渐变为黑褐色;物料温度降低至25 ℃左右;物料结构疏松;稍有氨味,原臭味不明显;物料内有白色菌丝;水分含量低于45%,如水分含量高于35%,要摊开晾晒达到水分含量要求。
2.6 粉碎调配
    首先,使用半湿物料粉碎机对完成二次发酵的物料进行粉碎,粉碎细度要达到20~30 目要求。粉碎机的要求:按有机肥生产规模配套产能2~3 t/h,电机功率22~30 kw,可对含水率≤35%的物料进行粉碎的半湿粉碎机。
    第二,按牛粪有机肥氮、磷、钾含量不得低于5%的标准和发酵后物料中氮、磷、钾的实际含量,核算氮、磷、钾各种无机肥料的添加调配数量,并均匀地添加至粉碎后的物料中。

2.7 圆盘造粒
    把经发酵与粉碎调配好的物料输送至圆盘造粒机,调整好物料造粒淋水用量,并保证满足物料成球用水量的供应。圆盘造粒的原理是:旋转的圆盘对物料产生摩擦力和离心力,使物料周向运动,物料粉粒间相互摩擦挤压,逐渐团聚成合适规格的球状体并抛离出圆盘造粒机。完成造粒的物料,再经输送带输送到热风旋转烘干机中,以不高于40 ℃的低温热风烘干物料,烘干后的物料水分含量达到≤30%标准即可。
    圆盘造粒机产能要与物料发酵设备产能配套,年产5 000 吨牛粪有机肥规模,可选择产能2~3 t/h,电机功率11 kw的圆盘造粒机。

2.8 筛分包膜
    选用产能2 t/h,电机功率1.5 kw,滚筒式筛分机对完成圆盘造粒的物料进行筛分。筛分机先将成品与需返工的物料分离,再对成品进行等级分离。随后使用输送带将筛分的成品物料输送到包膜机,采用粉体扑粉或液体涂膜工艺,对物料颗粒进行包膜。包膜后的成品物料不仅观感好,还能有效地防止成品物料结块。成品物料包膜通常要配套选用产能2~3 t/h,电机功率5.5 kw的包膜机。
2.9 包装入库
    奶牛粪有机肥成品包装可选用称量范围在40~50 kg/袋,包装产能12~15 kw/h,称量精度每袋≤±0.2%,采用斗式连续自动计量封口包装机进行奶牛粪有机肥成品包装。奶牛粪有机肥包装后应运送至防雨、防潮、通风、避光和便于装卸的仓库储存保管待售。

3 奶牛粪有机肥质量标准
    奶牛粪有机肥质量标准应符合NY 525—2011的规定。
    有机质质量分数(以烘干基计,%)≥45;总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)质量分数(以烘干基计,%)≥5.0;水分(鲜样)质量分数(%)≤30;酸碱度(pH值)5.5~8.5。
    重金属限量指标(以烘干基计,mg/kg):总砷≤15;总汞≤2;总铬≤150;总镉≤3。
    蛔虫卵死亡率和大肠杆菌群数指标,符合NY 884的要求。

文∕ 李志才 (山东青岛市畜禽良种有限公司);胡会昌(北京森淼三峰机电设备有限公司)

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