让粪便固体发挥作用

奶牛场为奶牛选择的垫料会产生诸多影响。垫料不仅在奶牛舒适度、蹄病和乳房卫生方面对奶牛有重要影响，而且由于价格、处理成本和牛奶质量等因素，还会产生经济效应。

粪便是奶牛场容易获取的潜在垫料来源，但将固体粪便回收用作垫料往往被视为一种风险，尤其是在乳房健康方面。

明尼苏达大学的兽医学博士Sandra Godden表示，选择能促进牛奶质量的垫料产品，首先要从选择低风险材料开始，保持其清洁并进行妥善管理。研究表明，回收固体粪便是最具风险的选择。

然而，回收粪便并不总是会导致牛奶质量下降。在使用这种材料的牧场中，效果好坏的程度存在显著差异。这位大学兽医学院的教授引用了许多在使用回收粪便垫料方面做得相当好的牛群案例。这些牧场有何不同之处？

在国家乳房炎委员会年会上，Godden和两家已成功将固体粪便回收用作垫料的牧场，讨论了如何让这一过程有助于保持良好的乳房健康和牛奶质量。

Godden首先指出，在使用回收粪便固体方面取得成功需要密切关注两项指标：垫料细菌数量和干物质水平。垫料细菌数量可以在实验室进行分析，Godden指出，奶农在将结果与基准进行比较时，必须了解实验室使用的测量单位。她一般建议，样品中不应含有葡萄球菌或肺炎克雷伯菌，且大肠菌群和链球菌的含量应较低。

至于干物质含量，她表示应至少达到35%，最好能达到50%。当垫料的湿度低于这一最低水平时，大肠菌群的数量就会上升。对所有材料而言，提供干燥的垫料都至关重要，而在回收细菌和病原体容易生存和繁殖的粪便固体时，这一点尤为重要。

Ken Buelow是威斯康辛州两家奶牛场的兽医，这两家奶牛场现在共有7300头奶牛。自2001年奶牛场建成之初，他们就开始在一个场地使用生物固体作为垫料，当时他们就已经着眼于可持续性。“生物固体只是其中的一小部分，” Buelow解释道。

在处理粪便固体时，他们先将其通过发酵设施，再通过分离器，最后在室外进行固体分离。但在此过程中，粪便固体变得过于潮湿。“这是我们面临的众多问题之一，”Buelow谈到他们的设置时说。这些固体每周三次被铺在垫子上面，但到了2007年，他们决定改用深堆方式回收粪便固体。渐渐地，体细胞数（SCC）上升，乳房炎病例增多（尤其是由肺炎克雷伯菌引起的），更多的奶牛离开了牛群。Buelow说，增加清理牛栏的频率、使用添加剂以及他们的振动式流体干燥机都没有解决问题。奶牛持续出现问题，淘汰率迅速上升。

回收粪便固体的方法有很多，包括使用发酵器、分离、堆肥和干燥，或者利用这些方法的某种组合。Godden说，最终目标是确保固体与液体分离，但仅使用某种类型的压榨机很难达到35%的干物质目标。虽然压榨是必要的步骤，但它并不能使垫料真正变得干净。因此，她建议之后增加一个发酵、堆肥或干燥的步骤。

Buelow牧场已经有了发酵和分离设备，那么为什么还是有问题呢？

事后看来，我们可以参考Godden团队最近进行的一项研究，该研究比较了绿肥固体、经过发酵的物质、经过发酵和滚筒堆肥的物质以及经过发酵、堆肥和热风干燥的物质中的细菌数量。毫不意外，绿肥固体的细菌载量最高。但随着每一步的额外处理，越来越多的病原体被去除。这在临床上产生了影响，因为牛群乳房内感染也呈现出了同样的趋势。当垫料经过更多处理且更干净时，疾病就会减少。

Godden解释说，由于发酵器超负荷、混合不良或温度控制不均匀等因素，发酵会导致病原体去除程度不一。发酵与另一种能加热的二次处理步骤相结合，对清洁垫料的效果最佳，减少病原体载量的不是干燥本身，而是高温。“与单纯的发酵相比，干燥机和堆肥机在乳房健康方面的益处要稳定得多，” Godden指出。

Buelow最终明白了这个道理，于是牧场安装了一台滚筒干燥机，以进一步处理粪便固体。这就是他们如今在两个地点用作垫料的设备，兽医兼奶牛饲养员表示，添加新干燥机后，体细胞数和乳房炎病例都大幅下降。事实上，如果干燥机发生故障或停机一段时间，他们就会遇到卷土重来的老问题，而且影响会持续两个月或更长时间。

有了这台干燥机，他们能够将干物质含量提高到55%。所有经过处理的垫料都存放在室内，并在处理后两天内使用。这至关重要，因为干燥垫料放置的时间越长，细菌再次生长的可能性就越大。

Pagel’s家族企业的兽医Don Niles博士对Buelow关于干燥和快速使用的观点表示赞同。“这不是你可以大量囤积的东西，”Niles谈到回收的粪便固体时说。你要一边制作一边尽快使用，否则你会遇到乳房炎的问题。

Niles承认，他们的两个牧场从一开始就决定使用沙质垫料。这是他一直向客户推荐的，他们坚信沙子能为奶牛带来舒适感。当他们在威斯康辛州建造奶牛场时，沙子显然是首选。

同时，他们也致力于利用安装的发酵器来产生和销售电力。多年来，沙子和发酵器一直相辅相成。沙子经过沉淀槽，然后晾干以供重复使用。Niles承认，在寒冷的气候条件下，水槽有时会结冰，因此在冬季那几个月里，他们有时会很难获得足够的垫料。但大体上，这个系统是可行的。也就是说，直到政策变化侵蚀了他们U型坑发酵器所发电力的市场。

最终，牧场为发酵设施找到了一个能盈利的新用途：生产沼气。不过，处理沼气的设备公司有一个规定，那就是粪便中不能含有沙子。

“这迫使我们转向使用生物固体，”Niles解释道。

他们的牧场现在除了使用发酵器外，还使用滚筒烘干机，但其功能与Buelow使用的滚筒干燥机相同。从动物健康的角度来看，从粪便中去除更多水分可以使其更安全。Niles指出，他们对固体的目标是达到高达70%的干物质含量。“如果湿度高于这个水平，我们就会遇到乳房炎问题，”他说。

现在，牧场每天都会用这些固体作为垫料，以防止它们长时间堆积，并保持牛栏的清洁，因为与每周添加三次的沙子相比，奶牛会把这些固体压实。牛栏每天都会用耙子清理，并添加石灰。Godden表示，这是使用石灰和其他垫料调节剂来降低垫料pH值的最佳方法，因为这些材料的效果通常只持续一天。

对于这两家牧场来说，成功使用回收的粪便固体需要在思想、金钱和设备上进行投资。这些系统必须定期监测才能保持有效。但无论你是在寻找更可持续的垫料解决方案来闭合牧场的废物循环，还是寻找新的收入机会，它们都证明你可以在不牺牲乳房健康或牛奶质量的情况下实现这些目标。