牛粪生物质资源利用现状

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1、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。目前，国内外随着经济的发展和对环保要求的提高，处理畜禽粪便的方法很多，投资少、运行成本低并能生产出高附加值产品的技术受到普遍的欢迎。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。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

2、，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、除杂草等目的，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。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

3、，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，这既可提高鸡的重量，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100余kg，增加收入3000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。发酵法是在牛粪中加入某些微生物菌剂或酶制剂以及其它辅料，然后在合适的温度下发酵所得产品，用来

4、喂养猪、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，牛粪即可同其它禽畜粪便与作物秸秆、饲草或其它粗饲料一起青贮。青贮时，粪便与饲草或其它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。2.2牛粪生物质资源能源化利用在草原地区，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，必须对此进行转化，才能用作燃料

5、。牛粪含有丰富的纤维素资源，Liao等研究表明，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。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。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。由于牛是食草类反当动物，牛瘤胃中本来就存在较多的沼气微生物，食

6、物在牛体内经过反自消化，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。这种工艺己经成熟，很多地方都已建立了沼气池。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

7、次利用。2.3牛粪生物质资源肥料化利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。牧草生态系统土壤长期施用牛粪量大于100m3/hay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。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(EM)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，

8、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、