【www.guakaob.com--留学生招聘】
链条上的科技（2）牛粪链条（2009.6.10）
（主持人）你好，欢迎收看科技苑。在河南省的郑州市有一能人叫王水章。说他能，能在是个生产的多面手。不仅养牛养的好，养鸡、水产养殖也搞了起来；还发展了果树、蔬菜的种植，而且样样干得都不错。要说这王水章怎么能把摊子铺的这么大，这些都跟一样东西有关系。
您看，这个生态园就是王水章建起来的，这里不仅养牛，还养鸡、搞水产养殖，种植果树蔬菜，别看王水章现在样样精通，最初的时候，他就只是个普通的肉牛养殖户。
（采访）王水章：我这是育肥不是养小牛犊，就是把这个成长期最快的时候，我抓住这个阶段去养牛，就是想多挣点钱。
当时的王水章养了1000头牛，钱是赚到了，可是，养殖场堆的到处都是的牛粪牛尿，却成了大问题。
（采访）王水章：可是呢，赚钱这个牛粪和牛尿污水是个头等事，到处堆的都是牛粪，都是污水，可是呢，污水多生蝇子多，生蚊子多，并且这个臭气熏天。
牛粪处理不好，不光是养殖场的环境受到污染，牛粪中的细菌和病毒还容易散发到空气中，甚至污染土壤和水源。这是目前很多养殖场都面临的问题。
（采访）周博士：现在目前我们国内的规模养殖场大概一万多个养殖场。目前国内总的粪便量大概有26亿吨，就是这个污染非常严重的，已经远远的超过了这个工业污染。
遍地的牛粪没法处理，还污染了环境，王水章想，能不能把它们利用起来呢，思来想去，他决定把牛粪尿都收集起来，建个沼气池。
有了沼气池，产出的沼气可以做饭，把沼气利用起来，还能发电，虽说这做饭用电都不花钱了，可王水章没高兴几天，又犯难了。
（采访）王水章：这沼液沼渣呢，可是呢，也没办法，还是再次污染，
牛粪经过发酵产生的沼气是用上了，可剩余的沼液沼渣量太多了，养牛的王水章犯难了，怎样把沼液沼渣更好地处理掉呢？其实，沼渣沼液也并不是废物，因为那里含有丰富的有机质，氨基酸、微量元素等营养物质，在郑州当地就有人拿沼渣沼液来养鱼。
（采访）那么就是目前的话，就是说如果说就是做饲料，那么就是取得比较好的效益，但是因为它浓度比较高，养一般的鱼，一般的鱼很难成功。或者要大量的水才把它稀释，才能养的好。
沼渣沼液是可以用它来喂鱼，但就是因为那里面的有机质含量很高，很容易消耗掉水中的溶解氧，导致养鱼的水太肥了，容易使鱼缺氧，专家告诉王水章要想用沼液喂鱼，就必须经过大水稀释。这对于还没有养殖水产经验的王水章来说，为了用掉沼液去养鱼，养殖的风险大了很多。
（采访）用鳃呼吸它就是要求这个水质不能太肥，有机物浓度不能太高。那么这个泥鳅的话，相当来说它就要求比一般的鱼类的要求更高？点，所以非常适合咱们这种高浓度这种沼液沼渣的污水。
泥鳅不仅耐污水，还是个耐低氧的好手，它不仅可以用鳃来呼吸，还可以用皮肤和肠道呼吸。泥鳅忍耐低氧的能力远远大于其他鱼类，一般来说，长度在四五厘米的泥鳅，就算是离水之后也能活上一个半小时呢。
（采访）周博士：一般的鱼都是用鳃呼吸的，在那种高浓度的污水里面很难生存，泥鳅也是肠呼吸，它跳出水面呼吸，所以它非常耐高浓度的污水。
泥鳅爱钻泥，耗氧量低，以前的河滩里到处都能见着，王水章觉着泥鳅一定挺好养的，也能消耗掉大量的沼渣沼液，这不成了两全其美的好事，于是，听从了专家的建议，王水章养上了泥鳅。
可没想到，刚养上，王水章就把耐活的泥鳅全养死了。
（采访）王水章：死了是有3000斤左右吧，泥鳅那时候贵，好几万块呢。原来是不知道浓度的比例是多少，所以这个太稠了，想着营养丰富一点，让泥鳅长的快一点。但是它的不知道，经过专家来化验说COD超标，就是浓度大了。
原来，虽然泥鳅耐得住污水污泥，但也需要一定的溶解氧，沼渣沼液的浓度高，泼洒到池塘里面，使有机质在池塘里快速增值起来，有机物在分解中也产生了毒素，泥鳅在这样的生存空间短时间的还好，长时间养殖，泥鳅的耐受力也差了，最后导致了大量的死亡。
看来，要用沼液沼渣养泥鳅，也要进行稀释，而且稀释的浓度非常关键。浓度低了，水中的营养物质不够，泥鳅长的就慢，浓度太高，就会引起泥鳅的死亡。
解说：经过摸索，王水章总结出来，放养的时候，一斤泥鳅在200-300个的情况下，一亩水塘放养上300-500斤的，沼液沼渣的稀释浓度在5%的时候，泥鳅的生长速度最快。
（采访）周博士：超过5倍，生长速度超过5倍。生长速度，来我是100斤泥鳅，那么到年底的时候至少到500斤以上。
掌握了合适沼渣沼液使用比例，王水章养的泥鳅的生长，比普通的养殖方式生长速度快20%。泥鳅增重快了，效益也就高了。而且，泥鳅本身就是一种经济价值比较高的水产品。
（采访）现在养出来的泥鳅是供不应求，有人收，它卖到韩国和日本它的价格是比较贵的，在咱们的国家现在养出来也是有人收，不愁卖。所以它的经济收入呢，就是一亩地达到最低是两万块钱左右，比其他水产养殖要价值要高，所以养的泥鳅。
（主持人）这臭气熏天的牛粪经过王水章这么一折腾，不仅变成了沼气可以烧饭，剩下的沼渣沼液还养出了经济价值高的泥鳅。收获了泥鳅，王水章还是不满足，剩下的水，他还要接着循环利用，继续创造价值。
用沼渣沼液养泥鳅，养殖的时间长了，水中的营养物质就逐渐被泥鳅利用了，池塘中的水，就逐渐变瘦了。
（采访）周博士：那么在经过养殖泥鳅以后，因为泥鳅是以这个沼液沼渣为饲料嘛，然后这样的话，通过摄食把那个有机物的浓度把它降低了，
王水章养泥鳅，每隔。天就要把一部分的水换掉，再加入一定比例的用沼渣沼液稀过的新水，用来保证水中营养物质的含量。进来新水，换掉旧水。可那些不那么肥的水，又怎么处理呢？
（采访）周博士：花白鲢它主要是一种肥水性鱼，它主要是靠里面的浮游生物生存、生长的。
记者：滤食性的
周博士：滤食性的，你看我们这个水非常肥，这个产生大量的浮游生物，它就不需要再加饲料。
养过泥鳅的水，营养物质降低了很多，已经不那么肥了，可是，养花白鲢和鲤鱼却再合适不过了。
（采访）通过摄食把那个有机物的浓度把它降低了，一般降了100以后，100毫克以后就可以用来养花白鲢、鲤鱼。
王水章没把这些水轻易地放掉，而是又利用起来，养起了花鲢和白鲢，没想到，什么饲料都不喂，养出来的鱼是又大又好。
（采访）开始还不知道养这个鱼的，沼液沼渣养鱼想着它效果不知道杂样？通过半年的过中秋节呢，养养看看，试一试。看这个花鲢长了10斤左右最大一条10斤6两，像这白鲢就是出来非常漂亮，银白色的，长的有6斤多。
养过泥鳅的水，又收获了活鱼，这下王水章又多了一份额外的收入。不过，这鱼塘里的水，还能再利用，用它们来浇地，是又省肥，又省水。
（采访）就是用鱼塘的水浇菜，第一节省肥料，本身呢，鱼水都肥又加里边有一部分沼液和沼渣，所以就是省肥料又省水。鱼塘的水和泥鳅塘的水浇树、浇农作物、浇菜长的很旺，并且节省不少，节省不少的肥料这是。
养过鱼的水，也照样很肥，里面还有一部分鱼儿没有利用的有机物，和他们的排泄物，用这样的水浇菜，蔬菜也能长的好。
[1] [2] 下一页
（采访）周博士：就像种菜吧这个营养比较好，就是不用再施其他的肥料，因为这个水里面营养物质还是比较丰富。含有大量的氮磷钾还有其他的一些营养物质。这样的话，这个种菜以后不但可以品质改善，而且还可以改良土壤，改良土壤。
牛粪经过发酵变成了沼气，沼渣沼液稀释以后用来养泥鳅，养泥鳅换下的水还能再用来养鱼，养鱼的废水种植果树、蔬菜。经过这样的层层梯级利用，牛粪物尽其用了，一点儿没浪费，
（主持人）收获了泥鳅养出了活鱼，王水章尝到了甜头，这牛粪要是用好了真能变成金子呢。王水章的沼气池容纳不了牛场里所有的牛粪，还有一部分牛粪没有处理，于是他又有了一个好主意。
养殖场的牛粪除了进入沼气池的，还剩下了一部分没有处理完，听说蚯蚓能处理粪便，王水章就想把剩余的牛粪利用起来，养殖蚯蚓。这样获得了蚯蚓还可以给鱼儿当饲料。不懂技术总要先栽跟斗，王水章最初，蚯蚓也是没养好。
（采访）王水章：因为第一次养蚯蚓不懂，不懂牛粪就是鲜牛粪给它放的蚯蚓，第一次都死亡了。
原来，王水章把没经过处理的鲜牛粪直接用来养蚯蚓了，鲜牛粪中含有大量的氨气，硫化氢等有毒气体，这些气体还没有散发出去，就会造成蚯蚓的中毒死亡？。
（采访）周博士：这个一天开始就把它晒干，一般要4、5天把它晒干，把有害的气体把它蒸发掉，然后再加水，才可以放那个蚯蚓种，这是用牛粪来养蚯蚓，非常关键的一个环节，要不然的话，会出现大量的蚯蚓死亡
在养殖蚯蚓之前，先要把牛粪晒上四五天，等牛粪中的氨气散发出去了，再加上水，就能把蚯蚓放进去了。掌握了这一点，
（采访）王水章：牛粪养蚯蚓是在桃树底下立体养殖，我要减少用地和桃树长的快。一个是浇这个，无意中发现这个浇桃树的时候，沼液浇到牛粪上了，…浇上沼液的地方那个蚯蚓长的肥，长的又快，
沼渣沼液可是果树和蔬菜的好肥料，可是，浇上沼液的蚯蚓怎么能长的快呢？难道，它们还能给蚯蚓当饲料？
（采访）因为沼液里面含有丰富的营养，再就是微生物要求比较多，因为这个沼液是通过沼气池处理，它是用厌氧细菌处理的，那里面的微生物非常多，所以蚯蚓就非常吃这种把微生物当做它自己的食品，
原来，蚯蚓主要是靠微生物和腐屑物作为自己的食物，沼液里面含有非常丰富的微生物，这样，食物丰富了，满足了蚯蚓的生长需要，它们就会长得更快更好。现在，王水章不仅能成功地用牛粪养殖蚯蚓，他养出来的蚯蚓生长速度也比普通养殖户养出来的快上许多。
（采访）周博士：那么可以加快蚯蚓的生长速度，蚯蚓生长速度可以增加一倍。
（主持人）通过蚯蚓这么一处理，牛粪中的有毒有害物质被分解了，养出的蚯蚓，还是动物特别好的蛋白饲料，这不，王水章就把它们当成了柴鸡的活性饲料。
这么多的蚯蚓，被王水章做了鱼饲料，还剩下。用不完，王水章就想着还要把它们利用起来，他在桃树下养了一群柴鸡，把它们散养在那里，蚯蚓就成了柴鸡的饲料补充。
（采访）吃了蚯蚓它属于高蛋白，提高它的蛋白，所以鸡呢，口感也好，吃的也鲜，大家都感觉到这个鸡肉好，
这可不是王水章吹牛，吃了蚯蚓的鸡还真是不一样，从外表上看被毛发亮，吃起来口感也鲜嫩可口。
（采访）周博士：因为这个蚯蚓养出来的鸡它蚯蚓本身富含高蛋白，它的蛋白质含量65%以上，蛋白质含量比较高，再就是营养比较均衡，它富含大量的维生素，鸡适口性非常好，鸡非常喜欢吃，加工这个鸡，在取食的过程，这个好动量比较大，不是那种高密度养殖的，是散养的，所以这也是它品质比较好的一个原因。
不过，蚯蚓也不能做为柴鸡的主要饲料，蛋白饲料补充的太多也不好，每天占到总饲料量的8%就可以了。
（采访）周博士：那么适当的补充一些农饲料，比如说麦麸、一些黄豆、一些那种玉米啊适当的加以补充就可以了。那么这个如果是长期只用…喂蚯蚓的话，那效果也不好，毕竟营养不均衡。…蛋白质中毒，
蚯蚓喂了柴鸡，剩下的蚯蚓粪也浪费不了，它可是上好的有机肥。用蚯蚓粪给桃树当肥料，桃就长的格外的好。
（采访）个头大，用这个像桃树叶子发绿、亮，桃儿也发光亮你看我们那个桃儿你们可以看看。
蚯蚓是有名的天然造肥工厂，它吃的多，排出来的也多，它只是吸收了牛粪中的一部分营养元素，大部分的营养元素都还保留在蚯蚓粪中。
（采访）周博士：这个蚯蚓呢，能吃能拉，每吨蚯蚓呢，每天可以吃一吨以上的饲料，就是新鲜牛粪，可以产生半吨以上的蚯蚓粪。那么大部分营养物质都是没有利用的，都是以蚯蚓粪的形式排出体外。
蚯蚓粪中不仅有着丰富的营养，而且，经过蚯蚓这么一转化，牛粪中的一些有害物质也都被分解了，出来的蚯蚓粪无毒无害，还没有任何异味。
（采访）周博士：它里面一些有毒有害的东西都被蚯蚓，通过肠道里面很多微生物给分解了，处理了，它就能产生粪便或者是它那个蚯蚓没有吃牛粪之前，蚯蚓本身分泌一些酶把它体外分解了。所以经过蚯蚓，牛粪通过蚯蚓处理以后，它蚯蚓粪是没有任何有毒有害的物质。
而且，牛粪在蚯蚓体内走了一遭之后，结构也变得更好了，更适合作物的生长，还能改良土壤呢。
（采访）周博士：牛粪通过蚯蚓消化以后，它变成的蚯蚓粪呢颗粒非常细小，具有非常好的团粒结果，它能够保肥、保水、还能够改善土壤。
不仅如此，就算是蚯蚓粪用不完，卖出去，收益更好，它可比牛粪的经济价值高多了。
（采访）周博士：这个通过蚯蚓处理以后，它这个利润一吨大概在200块钱左右，如果纯粹是卖牛粪的话，只能卖到20到30，所以这个利润还是可以，经济效益比较好。
利用牛粪产沼气，剩下的沼渣沼液养泥鳅，泥鳅水再来养鱼，养鱼水还可以浇菜地。用不了的牛粪还可以养殖蚯蚓，再利用蚯蚓来养柴鸡，喂鱼，最后，蚯蚓粪还可以给果树蔬菜做肥料。牛粪经过这样的层层利用，王水章也从原来的肉牛养殖户变成了种植、养殖样样精通的能人。王水章这么一折腾，每年养牛的钱没少赚，养殖场的环境好了，光这牛粪带来的收益比他养牛赚的还多呢。
（采访）王水章：如果把这个牛粪和污水发酵了以后充分的综合利用，至少是养牛的是20倍，这个牛粪如果不发酵就是把牛粪，新牛粪卖，一方就12块钱。但循环到最后会达到500块钱一方牛粪。
（主持人）用余下的牛粪养蚯蚓，蚯蚓再用来养柴鸡，剩下的蚯蚓粪再给蔬菜、果树做肥料。牛粪引出来的农业链条不断地延伸，也使王水章发了牛粪的财。
上一页 [1] [2]
国内外牛粪生物质资源利用的现状与趋势
袁立，王占哲，刘春龙
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。
一、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（表1）和丰富的营养物质（表2）。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。
二、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。
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。
①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。
另外，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。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。实验证明，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。
③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、牛粪生物质资源能源化利用
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。
当牛粪和煤混合比小于4:6时可压缩成蜂窝煤，其含硫量明显低于原煤。这既解决了燃煤的能源短缺问题，又减轻了燃烧化石能源对环境的污染问题，而且对牛粪的生物质利用也是一种新的尝试，在实际推广应用过程中有着很重要的现实意义。牛粪经过处理后产生一种
可燃气体，这种可燃气体既可直接燃烧，也可用于发电。此工艺用于处理牛粪，不仅可以将牛粪进行有效的处理，而且充分利用了能源，牛粪经过此工艺处理后每吨干牛粪可产生1000m3可燃气体，废弃物极少，且均为固体物，体积小，是一种环保处理工艺。此外，还有利用牛粪添加少量木屑，烧制出活性炭，成为生产电池芯、火药的优质原料。此方法只需极少的木材，比传统方法生产活性炭节约木材97.5%，既经济又环保。
②乙醇化利用
牛粪含有丰富的纤维素资源，Liao等的研究表明，牛粪中纤维素含量为22%、半纤维素为12.5%。将畜禽粪便中的木质纤维素进行预处理，然后转化为糖，进一步发酵成酒精，可作为乙醇化的原料。李静等研究指出，在碱预处理条件下，牛粪的还原糖率达到17.65%，而超声波与KOH联合预处理能使牛粪的还原糖率达到21.47%，比KOH单独预处理时高3.82%。牛粪的乙醇化利用可替代粮食生产酒精，进而创造巨大的经济效益，但是目前还未见投入工业化生产的相关报道。
③氢气化利用
Fan等首次报道了通过牛粪堆肥将麦秸废弃物有效转化为生物氢气的方法。他们利用未经处理的麦秸和经过盐酸预处理后的麦秸两个不同处理生产氢气。结果表明，预处理后的麦秸在牛粪堆肥转化为氢气的过程中起到了关键作用。处理126.5h后氢气的收益率是未经处理麦秸产氢量的136倍。Fan等还进行了初底物浓度和pH值对牛粪堆肥中产氢厌氧菌孢子萌发的最优化研究。试验结果表明，堆肥产生氢气的最佳底物浓度和pH值分别为4.0±0.5g蔗糖/L和5.4±0.2。在产氢厌氧堆肥中芽孢杆菌属起主导作用。牛粪氢气化利用的方法在国内还未见报道。
④沼气化利用
厌氧消化工艺获得沼气是目前研究最多、最具发展前途的牛粪处理方式之一。牛是草食类反刍动物，其瘤胃中存在较多的沼气微生物，食物在牛体内经过反刍消化，使沼气细菌大量繁殖，在排出的粪便中菌种丰富，再经过一段时间的堆沤，产沼气细菌会更加富积。另外，由于牛粪中含纤维素较多，入池后很容易被沼气生物吸收利用，加之牛粪碳氮比为25:1，也正符合沼气发酵碳氮比的要求。所以利用牛粪能使新建沼气池快速启动使用。这种工艺已经成熟，很多地方都已建立了沼气池。如美国一热能工厂，每天以500t牛粪作原料生产沼气44800m3，输入煤气管道，源源不断地供给城市居民使用。为优化发酵条件和提高沼气产量，国内外进行了多方面相关牛粪沼气发酵的研究。
汪婷等进行了牛粪沼气发酵过程中物质转化、微生物生理群变化及产甲烷菌多样性研究。指出在发酵启动初期，好氧细菌是引起有机质转化的主要类群，这个阶段的主要产甲烷菌类群为甲烷短杆菌属、甲烷螺菌属、甲烷微菌属、甲烷粒菌属以及未可培养的瘤胃甲烷菌属。在盛产期，产沼气的基质主要来自易分解的有机质，此阶段的主要产甲烷菌类群为甲烷杆菌属、甲烷八叠球菌菌属以及甲烷粒菌属。在发酵后期，产甲烷的基质一部分来自易分解的有机质，一部分来自于纤维素分解，产甲烷的主要类群为甲烷杆菌属、甲烷粒菌属、甲烷袋状菌属和鬃毛杆菌属。
傅建辉指出根据牛粪的特点采用中温二步发酵工艺——将酸化和甲烷化阶段分别在两个不同的装置中进行。并采用折流或塞流式等污泥滞留型的地面消化池，缩短水力滞留期，延长污泥滞留时间，提高池容负荷，牛粪的产气率可明显提高。中温条件下(35℃)年平均产气率达l.53m3/m3牛粪·d，甲烷含量达到60%以上。产气率比一步发酵提高2～3倍，甲烷
含量提高16%左右。
Rico等研究指出，在20℃下处理25d，沼气发酵过程中牛粪的水解和酸化阶段以连续的方式有节制地进行，但并没有观察到甲烷化现象。样品浓度为60gVS/L的上清液中的化学需氧量和挥发性脂肪酸浓度分别增加了30%和107%。而牛粪在35℃下处理后上清液的化学需氧量增加值与20℃的相近，但挥发性脂肪酸的增加量却相对比较高，为154%。在35℃的处理过程中，对于较低浓度（40和60gVS/L）的样品产甲烷菌在20～25d开始启动。
王真真等研究指出，牛粪厌氧消化反应中添加7.5%的活性炭纤维载体，可显著提高反应器中的沼气产量和化学需氧量（COD）的去除率。周岭等[19]研究指出，用2.5%的NaOH溶液处理牛粪，反应效果相对较好，与水处理组相比，NaOH处理组产气量增加34%。
厌氧发酵和鸟粪石沉降是牛粪处理回收沼气和磷素的两种有效途径。牛粪的厌氧发酵一般受纤维素的低降解率所限制，而鸟粪石沉降受磷酸盐的有效性所制约。Jin等利用微波加热的热化学预处理牛粪物料的方法，可同时提高厌氧发酵率（通过纤维素降解）和鸟粪石沉降率（通过增加磷的溶解）。并指出牛粪厌氧消化产沼气的最佳温度和加热时间分别为147℃和 25.3min，磷酸盐释放的最佳温度和加热时间分别为135℃和26min。
厌氧发酵工艺对畜禽粪便尤其是牛粪进行处理，不仅能提供清洁能源——沼气，解决我国广大农村燃料短缺和大量焚烧秸杆的矛盾，也解决了部分畜牧养殖场的粪便污染问题。沼气不仅是一种清洁能源，而且热能高，1m3的沼气相当于1.2kg的煤、0.5kg的液化气，其价格与液化气相比低30%。沼气产生的副产品沼渣、沼液可以通过科学手段进行综合利用，发酵原料或产物可以生产优质饲料，沼气发酵液可以用作农作物生长所需的营养添加剂。从而将牛粪与种植业、养殖业有机结合起来，形成一个多次利用、多层增值的生态系统。
⑤发电利用
除作为燃料之外，很多地方还利用牛粪厌氧发酵产生的沼气进行发电。如美国、以色列等国家就利用牛粪进行发电。他们先将牛粪作为厌氧菌肥料，经过处理产生甲烷气体，该气体被收集来燃烧并驱动发电机而产生电力。余下的液体废料浇灌到农田里，而固体废料仍将制成堆肥再次利用。日本岩手县2003年建起了一座牛粪发电厂，既解决了牛粪污染环境问题，又开发了新能源。据悉，1 500头奶牛的粪便所发的电，足可供应330个家庭的日常用电。我国近几年也建设了牛粪发电厂，如2007年南京川田奶牛养殖场大型沼气发电工程正式投入使用，它每天处理牛粪100t，约发电1 500kWh。同年，江苏省首个牛粪发电项目——总投资1.3亿元的维维集团万头良种乳牛场沼气发电工程建成投产，其日处理牛粪，产沼气1万m3/d，产电能2.2万kWh/d，每年可新增国税收入2 100万元。
3、牛粪生物质资源肥料化利用
牛粪中有机质丰富，含有较高的N、P、K及微量元素，是很好的有机肥原料。牛粪直接还田或经过堆肥发酵过程制成肥料还田后，能起到化肥不可替代的作用，有利于提高土壤的有机质和肥力，改良土壤结构，改善土壤理化环境和微生物环境。
①直接施用
牛的粪尿是一种很好的有机肥料，可直接喷洒于田间，既可以为作物提供营养元素，又可以消除一些土壤中的病害。刘会强提出茄子巧施牛粪可治根腐病。李梓臣曾提出在苹果树花蕾显红时喷洒牛粪浸泡水能防治苹果花腐病。夏立忠等[23]研究表明，牧草生态系统土壤长期施用牛粪量大于100m3/ha.a时，0~10cm表层土壤活性铝含量降低，磷的储量增加，土壤易溶态磷含量增高；土壤对磷的吸附缓冲容量及吸附亲和力降低，对磷的吸附点位数量也
明显低于施用化肥，尤其是高量施用牛粪（200m3/ha.a）的土壤，地表土壤磷容易随地表径流迁移。10~30cm土层也有同样趋势，30cm以下土层没有明显差异。
这些直接施用的方法不需要很大的投资，操作简便，易于被农民接受和利用。但由于水分含量高, 大量施用时不方便，易造成环境的二次污染等原因而限制了它的使用。
②高温好氧堆肥法
高温好氧堆肥法是目前研究最多、应用最广泛且最有前景的另一种牛粪处理方法之一，是一种集处理和资源循环再生利用于一体的生物方法。其基本过程是将牛粪、高效发酵微生物如有效微生物群和调理剂(如秸秆、木屑等)按一定质量比例混合，控制适当的水分、温度、pH值、C/N和氧气等条件进行好氧发酵处理，使堆肥中有益微生物大量繁殖，利用微生物的新陈代谢将动植物难以吸收和利用的纤维素、木质素等大分子物质分解转化为易于被吸收利用的小分子有机物。在这个过程中微生物通过新陈代谢产生的大量热量可使堆肥温度达到60℃左右，甚至更高，并能维持5~7d。从而能有效杀死牛粪中的病原菌和杂草种子，并使有机物达到稳定化，制成无害化的有机肥料。牛粪堆肥后的产物可以根据需要进一步加工成粉状有机肥和颗粒状有机肥产品，或者掺入化肥制成各种有机无机复混肥产品，实现商品化生产。
陈志宇等研究指出，堆肥过程中的主要影响因素包括：通风、温度、填充料的选择、堆料含水率、适宜的C/N和pH值。Sundberg等研究指出，当pH值低于6时，会严重降低微生物的呼吸作用，抑制堆肥反应的进行。Huang等研究指出，采用强制通风与机械翻堆相结合的通风方式有利于水溶性碳的分解和固相C/N的降低，加快堆肥腐熟。Yamada等研究指出，在牛粪堆肥处理中添加极端嗜热菌对细菌群落连续性有积极的影响，而且更有助于从堆料后处理堆肥的起初阶段到最终阶段建立一个好氧生态系统。
Gong等研究表明，病原细菌如大肠杆菌和沙门氏菌起初浓度都达到106cfu/g，而当牛粪温度上升到50℃时这些细菌就会迅速死亡，在54～68℃热处理6～24h后就全部被杀死。而且也不会对具有发酵能力的堆肥微生物和分解有机物的细菌产生影响。在热处理过程嗜中温性细菌迅速减少，而嗜热性细菌保持稳定或增加。试验也证明芽孢杆菌是堆肥过程中起主要作用的堆肥微生物。
刘伟等]利用牛粪生产颗粒化有机肥，解决了新鲜牛粪堆肥和沼渣含水量高、体积大，贮藏、运输和使用都不方便的问题。孙长征等根据牛粪物料特性和工程实践经验提出适合我国国情的牛粪商品有机肥加工工艺系统，其中主要包括槽式好氧堆肥工艺系统和商品有机肥制肥工艺系统。提出牛粪商品有机肥将是我国牛粪变废为宝，实现环保与效益并举的一种有效的资源化利用途径。
高温好氧堆肥集有机物和无机物、微生物及微量元素于一体，处理时间短，营养丰富，肥效持久，并且处理设备占地面积小，管理方便，生产成本低，生产过程不会对环境造成二次污染，有利于改良土壤等优点。但需要更进一步优化堆肥过程中的各种影响因素，因地制宜，因时调控，使堆肥效果达到最佳，进而提高堆肥的生产效率和产品质量。
③蠕虫堆肥法
目前，利用蚯蚓等蠕虫堆腐畜禽粪便的研究较多。蠕虫堆肥法主要是将蚯蚓养殖与堆肥相结合，生产蚯蚓复合饲料，利用堆肥进行无公害蔬菜栽培等。虽然蚯蚓的品种繁多，但应用于有机废弃物堆肥处理的主要集中在正蚓科和巨蚓科的几个属种。其中赤子爱胜蚯蚓（Eiseniafoetida）是应用最广的一种蚯蚓。
Tripathi等用表居型Eiseniafoetida和深居型Lampito mauritii分别通过堆肥处理牛粪和厨房垃圾混合物，Eisenia foetida的性成熟周期短、产茧率高，无论在降低C/N还是矿化作用
龙源期刊网 .cn
生态农业之牛粪的资源化利用
作者：孙剑
来源：《中国动物保健》2014年第08期
生态文化建设行程中的具体表现，建设生态生产、生态生活、通过公益服务的链接，实现生产者、消费者的面对面交流，用生态文化的演绎、向文化文明作出能持久的坚定表达。 那么如何演绎生态农业的文化呢？从哪些地方来解决生态呢？
大邑县安庆肉牛养殖专业合作社用实际行动演绎了一种生态循环状态，通过种植有机蔬菜和蚯蚓养殖等对养殖业中的牛粪加以合理地利用。该合作社现有存栏肉牛800多头，年出栏肉牛3 000多头，已成为大邑县最大的肉牛养殖基地。带动3个乡4个村共同发展养殖，自建立初期就设计了注意环境保护和健康养殖元素，对牛粪进行综合治理和资源化利用，把污染降低到最低限度，取得了显著的社会效益和经济效益。
1 将牛粪综合配方制成有机肥料。
现该场年有牛粪8 000余吨，除了满足自身种植牧草饲料的需要外，还可供别的无公害绿色农作物、蔬菜的种植所需。配制有机肥料所用牛粪占全场牛粪总数的80%左右，除了满足自身种植黑麦草、大白菜（作饲料用）、胡豆苗外，还获直接经济效益7万余元/年。该厂用养殖业的粪便和多余的污染饲草，通过用深坑覆膜恒温自然加热，在绝氧状态内发酵，深度腐沤，合成生态自然肥，聚集能再生、能降解的动植物垃圾类资源回归生态农业生产，在这样的环境下进行生物之间的养分转换，达到一个稳定的肥力效果。
该方法主要取糊状牛粪或干粪、余料、生活垃圾放入在种植的田边地脚挖出的深1.2 m，宽约1～2 m的坑，内覆膜，加水注满密封40 d可用。每亩一季约2 m3就够用了。
这种密闭坑能隔绝内外界的空气流通，温度逐步提高，深度发酵腐沤可杀虫灭卵，消毒杀菌。在综合肥源发酵的过程内，实现肥力的稳步提高。让每个农业养殖场都能自制腐沤农家肥，让我们的农作物在生长过程中不使用任何的农药和化学合成肥，从根源上减少对土地的“种毒”，经过生态的培育生长和循环，达到生态品质的种植，有了生态种植的产物，那么我们养殖的动物就会吃到生态的饲料原料，从而实现生态养殖。这样我们的整个生态链就完整了。 2 大规模开展蚯蚓养殖。
蚯蚓近年来正成为异军突起的保健品。据悉，我国用蚯蚓酶药品已投入批量生产，各地制药厂利用蚯蚓开发上市的地龙胶囊已陆续上市，蚯蚓制品对治疗心血管病、改善脑血管病引起的瘫痪和语言障碍疗效显著。
牛粪开发利用技术大全
如今，牛粪的增值开发逐渐兴起，开发项目之多、收益之大堪居“诸粪之首”。现将当前牛粪可开发项目综合分类列举如下，供比较、参考、选择。
一、开发饲料
(一)喂猪。主要用于饲喂育肥猪，牛粪添加量占日粮的10%-15%。不能用于饲喂种猪和子猪。(二)喂鸡。牛粪是优良的着色剂，蛋鸡日粮添加1.5%的干牛粪，可使蛋黄呈杏黄色且对消费者无害。
(三)养殖蚯蚓，据报道，一头牛一年的粪便用来养殖蚯蚓可增收2400元；一吨牛粪可养殖蚯蚓30公斤。据有关部门分析，用牛粪养殖的蚯蚓，体内活性蛋白含量高，有害重金属含量低，是制造消栓降脂药的最佳原料。
(四)养殖黄粉虫。据报道，将牛粪晒干或烘干，加入适量麸皮拌匀，按3份虫体1份牛粪饲料的比例饲喂，结果证明，黄粉虫处理牛粪周期为3天，转化率为100%，虫体增长率为10%。(五)养鱼。将牛粪、玉米、豆饼按5：2：1的比例混合发酵，制成饵料，适于养殖多种鱼类。(六)养殖对虾。美国夏威夷海洋研究所在万氏对虾11-14周龄期间，每星期向虾池投放1次牛粪，不投放其他饵料，结粜对虾生长良好，成活率高达82.6%。
二、开发其他项目
(一)生物发电。日本岩手县2003年建起了一座牛粪发电厂，既解
决了牛粪污染环境的问题又开发了新能源。据称1500头牛的粪便所发的电，足可供应330个家庭的日常用电。
(二)烧制活性炭。浙江省农民李洪溪用牛粪添加少量木屑，烧制出的优质活性炭，可作为电池芯、火药的优质原料。
(三)生产双孢菇。双孢菇属于草腐菌，以牛粪为原料配制的培养料较适于它的生长。
(四)生产沼气。美国的一个热能工厂，每天以500吨牛粪作原料生产沼气4.48万立方米，输入煤气管道供城市居民使用。
(五)提炼汽油。日本东京农工大学涩泽荣教授称，在牛粪中加入催化剂，在30个大气压下加热到300摄氏度，可从中提炼出汽油。
(六)提炼香料。日本某化学公司技术人员称，牛粪通过高温高压处理，可提炼出添加到洗发水、蜡烛中的香料。
(七)生产芗。英国科学家发现，牛粪中含有“母牛分枝杆菌”，可从牛粪中分离出来制成灭活疫苗，给人接种，可强化免疫系统，预防和治疗抑郁症。
最近，福建省长泰县三位农民看准了牛粪开发这一行业，联合开办了一家牛粪公司，产品推向市场后供不应求。如今，该公司每天加工牛粪5000吨，依然是供不应求。
（八）金华市金东区澧浦镇43岁的农民李洪溪，用牛粪添加少量木屑，烧制出活性炭，成为生产电池芯、火药的优质原料。2010年12月14日从浙江省科技厅传来消息，李洪溪“利用牛粪和木材加工副产品生产炭粉的工艺技术研究”已被列为我省生态省建设重大科技项
目。
记者日前在李洪溪略显简陋的生产车间里看到，成堆的牛粪变成了黑乎乎的炭粉。只有小学文化的李洪溪乐呵呵地说：“当初搞这个东西可没少吃苦！”
几年前，李洪溪开办了一家竹木包装厂。2005年上半年，他突发奇想：牛粪能不能烧出木炭？便一下子拉来2000吨牛粪，天天做试验。靠着这股“傻劲”，他在牛粪和木屑堆里摸索了一年，终于找到了配比的方法。今年5月，李洪溪生产的炭粉经一家专业生产活性炭的公司鉴定合格，并得到了第一笔订单。
用牛粪烧炭粉，只需极少的木材，比传统方法生产活性炭节约木材97.5％。据介绍，生产1吨炭，用传统方法至少需要4吨木材，而以牛粪为主要原料只要添加木材0.1吨。按该厂目前日产5吨的规模，一年可节约木材7100多吨。【牛粪的利用】
金华是我省奶牛养殖基地，每年排放的牛粪数量大得惊人，达32万吨，处理牛粪成为各奶牛场的难题。李洪溪用牛粪烧出活性炭后，主动上门拉走牛粪，乐坏了众多奶牛场。过去白送人家也不要的牛粪，现在值钱了。有些奶牛场开始拿牛粪卖钱——有的提出，每拉走一拖拉机付费15元；有的建议他把牛粪全包了，代价是每月给每头牛3元钱的“补贴”。这些，李洪溪都爽快地答应了，因为他心里明白，牛粪“变”木炭的前景太广阔了。目前，他生产的炭粉价格在每吨1500元左右，略低于木材烧制的木炭价格，在市场上极具竞争力。
金东区科技局有关负责人称，利用牛粪烧制活性炭，在全国还是【牛粪的利用】
首创。由于该项目有利于节约资源、保护环境，当地已给予必要的扶持。
发酵牛粪可行性方案
优势
干牛粪中含有粗蛋白10%--20%，粗脂肪1%--3%，无氮浸出物20%--30%，粗纤维15%--30%，因此具有很高的养分。绿色生态有机肥是以牛粪和农作物秸秆为主原料，应用多维复合酶菌进行发酵生产而成。多维复合酶菌是由能产生多种酶的耐热性芽孢杆菌群、乳酸菌群、双岐杆菌群、酵母菌群等上百种种有益微生物组成的微生态发酵制剂，对人畜无毒、无污染、使用安全，能固氮、解磷、解钾，同时能分解化学农药及化肥的残留物质，对种植业和养殖业有增产、优质、抗病的作用。
发展趋势
由于我国的对于三农政策的不断向前推进，肥料工业在全国各地得到了迅速发展和推广应用，有机肥料设备也得到了高速发展。随着市场细分的加剧，2013年，我国肥料设备制品会向轻量化、大型化、高端化、一体化方向发展。我国肥料加工机械行业整合会进一步加剧。放眼2013年，我们预测有机肥设备行业整合会进一步加剧，有机肥料设备制品也会向轻量化、大型化、高端化、一体化方向发展。
堆肥后的牛粪实现了无害化和稳定化处理，达到了作为有机肥资源化利用的基本条件，但还没有达到进入市场商品化销售的程度，其应用效果和使用范围尚有一定的局限，因此有必要将堆肥物料通过后续的制肥工艺进一步加工成为具有商品性质的粉状或颗粒状的有机肥和有机无机复混肥等产品。【牛粪的利用】
由于堆肥产品总体养分偏低，只能作一部分底肥使用，与现有的农艺种植习惯和作物需肥特性存在差异。所以有必要在有机肥中加入一部分氮磷钾化肥制成商品有机无机复混肥。有机无机复混肥具有双重特性，即具有有机肥肥效长、改良土壤、活化土壤中无机养分的特 点，又具有无机肥养分高、 肥效快的特点，优势互补，弥补了各自缺陷，达到肥料速效与长效合一。因此，有机肥厂的规划设计通常将有机无机复混肥作为主导产品，兼顾生产有机肥产品。
工艺流程
商品有机肥制肥工艺主要包括粉碎、配料、混合、制粒、烘干、冷却、筛分和打包等环节。单条生产线设备生产能力以1～10t/h为宜，过小则达不到经济规模，过大则增加原料和成品运储难度。
第一步：发酵
把牛粪牛尿收集起来，掺上干草和腐烂的青贮等做成堆肥，让其发酵。在发酵过种用使用翻堆机让牛粪充分发酵，只有及时、均匀的翻堆才能做到这一点。现在有些地方非常干，有些地方非常湿，这会影响发酵质量，建议采用翻堆机。
发酵方法：
（1）加辅料
在新鲜猪粪中添加占发酵牛粪总量10％-15％秸秆、米糠等辅料，以起到调节水分、通气和碳氮比作用碳氮比在30-40之间，使猪粪的含水量控制在60％左右，以手指间有水印但不滴下为准。
（2）接种发酵剂
添加0.04%如金益生菌发酵剂（先用10倍麸皮将发酵剂混匀再添加到猪粪中混匀），混匀后转入发酵槽内以梯形状堆放上宽2m,下宽3m,高1.2m,长度根据场地长度而定，压实密封，用塑料布或防雨布覆盖进行厌氧发酵。发酵时间为15-40天（视季节而定）。
（3）翻料（机械或人工翻料）
冬春季每10天在中午时分翻料1次，夏秋季每5天翻料1次，使物料发酵温度控制在55-70℃之间。发酵温度可用棒式数显温度计测控。翻堆三次后即可发酵成功。
该工艺特点：机械翻堆作业机动性强，采用条垛料堆利于堆肥后期的水分散失；对土建要求低，不需配套发酵槽，可在室外堆制，节省建筑投资；堆肥场地面积需要相对大一些；北方地区室外堆肥冬季保温性差，堆肥周期需要有所延长或季节性停止堆肥；露天堆肥时雨季料堆易受影响，建议有条件的加盖遮雨棚。 第二步：配料粉碎混合
使用配料仓将堆肥后的物料和N、P、K等无机肥料及其他添加物等原料，按一定比例通过物料粉碎机和卧式混合机，进行粉碎、配比和混合。本系统作用是将堆肥后的物料和氮磷钾无机肥料及其他添加物等各种原料按一定比例进行粉
碎、配比和混合。根据多年经验，设备配套建议如下：采用立式粉碎机粉碎牛粪堆肥物不易粘壁，不易堵塞，多层紊流链锤结构改善粉碎性能；采用连续式自动配料系统适合有机肥原料的动态计量及配料控制；混合作业配置双轴连续式混合机，密封性好，粘湿物料不易在搅拌轴根部粘附。
第三步：制粒
采用新型有机肥造粒机对物料进行制粒。本系统的作用是将粉碎配料混合完备后的物料制成颗粒。制粒适宜采用平模制粒机，其优点是：原料适应性广，尤其适合有机物料，对原料密度、原料水分要求宽泛，原料不需要烘干；压辊直径大，模板可正反双面使用，物料均布于压缩室内，造粒稳定，颗粒成型率高，成品颗粒外观均匀不易破碎；整个制粒成型过程不加水，节省后续颗粒烘干的成本；原料粉碎细度要求不高，制粒原料（堆肥后）一般不需细粉碎，细小石子能直接碾碎，不易堵塞压盘模孔
第四步：筛分及回料系统
从制粒成型系统输出的颗粒料，粒径有一定差异， 需要筛分分级。选用的回转式筛分机要求振动小， 噪音低，换筛方便，且装有筛面清理装置。建议配备自动回料系统，筛分不合格的大、小颗粒物料，经过皮带提升机输送出来，重新粉碎后送至制粒机继续造粒，有助于提高生产线的连续作业能力。 第五步：烘干
使用有机肥烘干机，将筛分后的颗粒，进一步去除水分，达到有机肥含水率的标准要求。
第六步：冷却
用冷却机将颗粒物料进行冷却，有助于颗粒储存保质烘干机输出的热颗粒物料从上方进入到逆流冷却器内，干燥空气在冷却风机的作用下，由冷却器的下部进入，与由上部落下的湿热颗粒进行充分的冷热交换。经过冷却后，颗粒温度与环境温度之差小于5℃。
第七步：包装
冷却后的颗粒物料，经过斗式提升机输送进入到成品仓内。颗粒物料通过自动打包称实现定量称量和包装。
控制系统
整个生产线设备众多，为保证连续化生产的正常有序，控制系统推荐采用中央控制室集中显示、集中控制和现场控制相结合的方式，在控制室里设置控制柜、带有模拟屏的操纵台和计算机系统。通过模拟屏可对设备实现启停操作，对于相距较远的制粒机等设备配备有现场控制柜，便于现场操作。通过计算机按配方实时控制配料混合系统，可动态监测设备运行状态，具有配方和批次的设置、修改、存储功能，具有各种不同物料和总产量的班、日、月报表生成和打印功能，方便生产管理。
生产工艺流程图
成本计算
原料牛粪、甘草等成本低，可不计算，主要生产设备预算如下：
生产设备预算表
上述生产流程需要在室内进行，建议搭建建议轻钢构厂房，厂房面积大约500平米，成本大约20-30万。
上一篇：现在零成本赚钱好生意
下一篇：自酿啤酒屋加盟