张雪华，郭东坡，张定宏

（中博农畜牧科技股份有限公司，北京 100085）

近年来，由于规模化奶牛场数量不断增加，作为奶牛躺卧时所必需的传统垫料（沙子、稻壳等）出现了供不应求的情况，导致传统垫料的价格越来越高，有些地区稻壳紧俏时，价格已经超过1.000元/t，这种情况导致奶牛场的运行成本大幅增加，奶牛场管理者急需一种新的垫料来代替。牛粪作为奶牛场自有的副产物，方便、易取，成为可以替代传统垫料的最佳来源。固体牛粪回用卧床垫料，为奶牛场解决了垫料的难题，但是其安全性也一直受到各种各样的质疑，如担心乳房炎高发、牛奶细菌超标、食品安全问题等等。本文整理了国外牛粪垫料的使用情况以及研究进展，同时针对国内现有研究以及牛粪垫料的生产模式进行分析，以期为牛粪卧床垫料生产及标准提供参考。

1.1 国外对牛粪垫料的使用规定及标准

国外对牛粪垫料的规定标准也不尽相同，美国允许多种模式下生产的牛粪均可回用卧床垫料，基本上是固液分离、好氧堆肥以及厌氧堆肥的各种组合，而使用厌氧发酵后的沼渣作为牛床垫料占大多数。

2.1 国内针对牛粪回用牛床垫料的标准

目前，国内还未有强制标准来约束牛粪回用卧床垫料的使用，只有天津和内蒙古两个地方标准，天津地标中只规定了牛粪垫料的含固量不可以小于50%；内蒙古地标规定的条件相对较多：垫料含水率≤45%，粪大肠菌群数≤100.MPN/g，金黄色葡萄球菌和沙门菌不得检出等。

2.2 国内牛粪回用卧床垫料的生产模式

目前，在国内牛粪回用卧床垫料的生产模式主要有三种：固液分离后好氧发酵、厌氧发酵后固液分离再烘干、固液分离后直接烘干。

2.2.1 固液分离

固液分离机基本上是每个奶牛场均会配置的设备，它可以有效地从含固量在5%以下的粪水中分离出含固量在25%～30%的粪渣。目前国内奶牛场的固液分离设备主要有螺旋挤压以及滚轮挤压两种，有的配合筛网使用，有的未配置筛网。这两种工艺挤压后的粪渣的含固量基本上在30%以下。在新机性能好的情况下，可以达到32%的含固量，很难再增加粪渣的含固量。目前有一款德国的螺旋挤压设备，在物料的出口端另外增加了一小段压缩腔，可以将前段分离出来的粪渣进一步进行脱水处理，将含固量提高至35%以上。

2.2.2 固液分离+好氧发酵

好氧发酵工艺是在控制好堆体的好氧环境条件的情况下，使得好氧菌迅速繁殖，在降解有机质的过程中，使得堆体温度增加至55℃以上，达到杀灭细菌，同时降低物料含水率的目的。杀菌以及降低含水率，这对于牛粪用作卧床垫料是有益的，但是经过好氧发酵后的牛粪中，仅大肠杆菌等一些耐中温的致病菌被杀死，而却容易产生耐高温菌，国外已经有相关方面的报道，故对堆肥后牛粪中的微生物还需要更多的研究来保证其安全性。

2.2.3 沼气系统+固液分离+烘干

沼气工程一直都是国家所提倡的一种废弃物处理方式，不仅可以将易降解的有机质分解掉，同时可以产生沼气，使资源得到充分利用，减少温室气体的排放。沼气系统一般为35～38℃的中温厌氧发酵，据国外相关研究报道，这个温度下不仅不会降低牛粪中的细菌，反而对细菌有一定的增长作用。根据APHA的规定是不允许将沼渣用作奶牛场卧床垫料的。但是在美国，大部分农场主却都选用沼渣作为卧床垫料来使用。而在我国，由于沼渣分离后含水率依然在70%以上，所以一般会配置烘干设备进行进一步的烘干，可以将含水率控制在50%左右。烘干所用的燃料就来自于沼气系统，进风口温度可达600℃，牛粪在风干炉的停留时间保持在10min以上，可以达到更好的杀菌效果，但是否能从牛奶中检测出耐高温菌的孢子还需要更多的监测。

2.2.4 固液分离+烘干

固液分离后再烘干也是现在大型奶牛场用的比较多的一种模式，由于未设置沼气系统，所以燃料是个问题，而生物质颗粒的发展为该模式提供了很好的支持，使其成为可能。生物质燃料具有可再生性，属可再生资源，与风能、太阳能等同属可再生能源，资源丰富，可保证能源的持续利用；其污染性低，硫、氮含量低，燃烧过程中生成的SO2、NOX较少，二氧化碳净排放量近似于零，排放指标优于国家环保限定标准，属清洁能源。对现有奶牛场运行情况调查可知，一台生物质烘干设备每天可以生产150～200m3的垫料，一般万头奶牛场配置两台即可满足要求，每立方垫料生产成本在20元左右。

牛粪作为奶牛场卧床垫料进行使用，国内外都有成功的例子，只是还缺少更多安全性的研究，特别是缺少国内对于不同含水率、不同生产模式下的牛粪垫料用于奶牛场后，对乳房炎、产奶量、乳品质等各方面影响的研究，以及缺少牛粪用作牛床垫料的标准、使用标准、管理规范等等，针对这些空白，需要科研单位和企业加以合作，为奶牛场管理人员提供更多的理论研究以及试验作为技术支持。