一、前言
我国奶牛养殖业正处于一个向规模化、现代化、集约化和标准化方向快速发展的时期，传统的户养奶牛的养殖规模式正逐渐被少则几百头、多则上万头的规模场所取代。随着规模化牛场的崛起，粪污收集及处理成为一个日益严峻的问题，其主要表现在以下三个方面：（1）占用大量场区土地；（2）滋生蚊蝇，产生恶臭；（3）污染空气、土壤和水源。这些问题不仅影响产奶量和牛奶品质，还给奶牛、居民的身体健康带来隐患，污染周围的环境。
奶牛场粪污的主要来源有：奶牛产生的粪、尿和清洗挤奶设备、冲洗待挤厅和挤奶厅的废水。本文建议采用的主要粪污处理工艺流程（见图1）为：牛舍内采用智能化刮粪板将牛粪尿刮至牛舍中间的集粪渠，经地下管渠将粪污集中输送到粪污处理区进行固液分离，固体堆肥后做成有机肥（或牛床垫料），液体经厌氧（或曝氧、好氧）后灌溉周边的农田。
二、粪污的收集：电动刮板
刮板能做到一天24小时清粪，能时刻保证牛舍里面的清洁和卫生，就像是为奶牛专门聘请一位“保姆”，其高度及运行速度适中，没有噪音，对牛群的行走、饲喂、休息不造成任何影响，运行、维护成本低。
当刮板朝奶牛前进时，奶牛会轻松的迈过；当刮板通过正在吃料的奶牛时，奶牛会自觉的将四肢依次抬起，让刮板通过，当奶牛卧在牛床上休息时，侧刮板还能防止牛尾巴被夹的功能；当有病牛卧在清粪通道时，刮板会前进三次，然后停止、报警；寒冷季节，刮板自动控制系统上面配有防冻装置，当地面结冰时刮板会动三次，防止被冻住。刮板与地面接触的部分为橡胶带，可以起到保护地面的作用。
刮板的运行保证奶牛有一个舒适、无异味或臭的生活环境，保证了奶牛有足够的休息时间，从而提高奶牛的产奶量。使用刮板后，使得牛舍的清粪通道干净、干燥、卫生，减少奶牛肢蹄病和乳房炎的发病率（控制在2%以内），从而减少了牛场的药费的支出，延长了奶牛的使用寿命，降低了奶牛的淘汰率，提高了奶牛产奶性能，从而增加了奶牛场的经济效益。
电动刮板一次性投资，终身受益。一套刮板的电机功率为0.75KW，每天运行时间为12小时，则用电量为9度，可为200-300头成母牛清粪。目前在人工成本和汽油等物价飞涨的时期使用刮板清粪，可以节约能源，提高劳动效率，保证牛舍的清洁，从而给奶牛创造一个舒适、干净、干燥的环境，提高了奶牛福利，保证了奶牛的健康，最终从源头上提高了牛奶的质量。刮板在牛舍内的安装效果详见图3、4。
图2 刮粪板清粪过程
图3 刮板安装效果图
图4 刮板安装平面布置示意图
三、粪污的输送：地下管渠
刮板将粪尿刮到牛舍中间或一端的地下粪渠，挤奶厅的废水也一并进入到地下粪渠，粪渠的坡度为0.3%。在粪渠的始端设置水冲阀门，利用废水冲洗将粪污冲到混合搅拌池。
四、粪污的预处理：固液分离
粪污进入混合搅拌池（见图5左），池中设置搅拌泵和一次筛分进料泵，当池子中的粪污达到一定量时，搅拌泵先开启，搅拌泵可以将长纤维打碎，使粪污混合均匀，然后一次筛分进料泵开启，将粪污输送至一次筛分设备，筛网的孔径为0.3mm，因此大于0.3mm的固体纤维物被筛出，由传送带输送至螺旋挤压设备，再次脱水。一次筛分后的废液由二次筛分进料泵输送至二次筛分设备，筛网的孔径为0.1mm，因此大于0.1mm的固体纤维物被筛出，由传送带输送至螺旋挤压设备，再次脱水。
图5 固液分离设备
图6 固液分离过程示意图
五、粪污的资源化利用
一次筛分后的固体可以做牛床垫料也可以制成有机肥，二次筛分后的固体制成有机肥。分离后的废液进入沼气池，经厌氧发酵（或曝氧、好氧）后可以进行灌溉农田，产生的沼气可以发电或进行燃烧。
六、结论
综合上述分析，得出如下结论：
（1）自动化粪污处理系统能轻松地为您解决牛场的粪污问题，能实现自动清理牛粪，保持牛舍卫生，牛舍卫生的清洁，能降低肢蹄病和乳房炎的发病率；
（2）粪污经地下粪渠输送至粪污处理区，改善了空气质量，减少蚊蝇的滋生；
（3）降低牛场的药物投入成本。提高了牛奶的质量；
（4）改善整个场区及周围居民的生活环境；
（5）可以真正的实现环保、低碳，为环保事业做贡献。
（6）分离后的固体可以做成有机肥或牛床垫料，解决了牛床垫料问题，使奶牛舒适得到提高；也可制成有机肥，用于改善土壤结构；筛分后的液体含固率低，用于灌溉农田。
