中小型奶牛场奶牛粪便两种处理模式效果分析

第25卷第16期甘肃科技VoL25No．162009年8月GansuScienceandTechnologyAug．2009中小型奶牛场奶牛粪便两种处理模式效果分析魏玉明，郝怀志，何振富(甘肃省农科院畜草品种改良研究所，甘肃兰州730070)摘要：以中小型奶牛场为例，对奶牛场29头奶牛粪尿潜在的生物质能进行了定量计算分析，结果表明，奶牛场年产粪便通过沼气生产和蚯蚓养殖，其生物质资源价值分别达4．8万元和13万元。奶牛场利用沼气技术对粪便进行处理，产生沼气用于生活能源，沼肥用于种植；蚯蚓养殖生产蛋白饲料，蚯蚓粪则是一种很好的有机肥。两种处理模式将种植业，养殖业与环境之间实现了良性循环利用。关键词：奶牛粪便；沼气生产；蚯蚓；效益分析中图分类号：X713近年来，随着我国畜牧业的快速发展，养殖场集约化程度越来越高。养殖场产生的畜禽粪便和废弃物对环境污染日益严重。特别是奶牛养殖业的发展在满足人们不断增长的生活需求的同时(为方便加工和销售奶产品，养殖场多设在城市近郊)，与之俱来是，大量的奶牛粪便带来了一系列环境问题⋯，如何利用这些废弃物资源已成为当务之急。目前国内外，沼气工程和蚯蚓养殖被用于解决粪便污染问题，因此在中小型奶场发展新型的循环利用模式具有良好的经济、生态效益。本文以甘肃省农科院奶牛养殖场为例，研究沼气生产工程和蚯蚓养殖两种生态模式所产生效益。1材料与方法1．1试验材料奶牛粪便(甘肃省农科院奶牛场)、水压式沼气池(50m3)、气体流量计(D07—20M系列、北京七星华创电子股份有限公司)、蚯蚓(大平二号)、花盆(直径20cm，高30cm)1．2试验方法奶牛的粪便是很好的作物肥料，可以直接施肥，根据再利用原则，采用沼气一沼肥，蚯蚓养殖等方式，在增加养殖场的经济收入，同时又解决了污染问题。1．2．1试验采用两种不同的处理模式秸秆一奶牛—粪便一沼气池与秸秆一奶牛—粪便一蚯蚓两种模式。以甘肃省农科院奶牛养殖场为例，对奶牛场29头奶牛生产的粪便处理。奶牛粪便排泄总量可按每头(只)每日排泄量的平均数进行计算：牛场年产粪(尿)量(t／a)=个体日产粪(尿)量(kg／d·头)×365(d)X饲养数(头)×10。3(1)1．2．2年产沼气量及能源化牛粪年产沼气量(m3／a)=鲜牛粪量(t／a)×17％(干物率)×原料产气率(O．20)(2)牛尿年产沼气量(m3／a)=鲜牛尿量(t／a)×3％(干物率)×原料产气率(O．20)(3)牛粪尿沼气能值(GJ／a)=牛粪尿年产沼气量(m3／a)×0．02092(GJ／m3)(沼气能值)(4)牛粪尿沼气能价值(形a)=[牛粪尿沼气能值(GJ／a)×(50％～60％)(沼炉热能转换系数)／13．6(GJ／t)(煤的能值)×29．4％(煤球炉热转换率)]×550形t)(兰州地区2008年煤均价)(5)心】牛粪(尿)沼肥含N(P／K)价值(万形a)=[鲜牛粪(尿)量(t／a)×牛粪(尿)含N率×沼肥中N(I／K)的收集彰对应化肥含N率]×对应化肥价格(6)1311．2．3沼肥价值刺用评价牛粪尿沼肥肥效价值，按沼肥的主要养分氮、磷、钾含量换算成尿素、过磷酸钙、氯化钾当量后分别按市价计算H】。沼肥中氮、磷、钾的收集率，氮和磷一般取95％，钾一般取90％。(尿素含N46％；过磷酸钙含P20512％；氯化钾含K2060％[41。参照奶牛粪尿及有关化肥N、P、K养分含量(见表1)，根据2009年2月下旬国产化肥全国平均零售价(尿1850Yr_／t；；过磷酸钙800：Tv．／t；氯化钾：4000衫t)，按公式(6)可以计算出牛粪尿沼肥价值。1．2．4蚯蚓养殖本次试验所饲养蚯蚓品种为日本大平2号，采自甘肃省农科院奶牛场。饲养蚯蚓用的牛粪通过不万方数据第16期魏玉明等：中小型奶牛场奶牛粪便两种处理模式效果分析41表I沼渣、沼液养分含量单位：％、∥L、∥lqg同处理分为四组：第一组为100％腐熟牛粪；第二组为70％牛粪+30％西红柿；第三组为70％腐熟的牛粪+30％的青贮玉米；第四组为100％的沼渣。每组设3个重复，各组蚯蚓分别饲养在花盆中，每盆投放50条蚯蚓。室内环境条件一致。试验期蚯蚓生长繁殖的环境温度为18—25℃，湿度70％一85％。试验设计45d，试验期间测定或观察蚯蚓体长、重量、消化量、分布和运动能力。2结果分析2．1沼气、沼肥产生的效益由公式(1)一(5)计算得奶牛场全年29头奶牛年产粪尿量通过沼气工程可开发的生物质能源所蕴含的经济效益1．3万余元，其中可产沼气9168．8m3，相当于23．98t原煤的能值，价值13193元。见表2。表2沼气生产效益沼肥年效益35252．6元，其N、P、K养分含量分别相当于11．967t尿素，0．213t过磷酸钙，3．108t氯化钾。表3沼肥效益分析单位：t、元可收集粪便肥料效益NP