畜禽養(yǎng)殖污染減排合理化對策

1、畜禽養(yǎng)殖污染減排合理化對策 20世紀(jì)90年代以來，隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，規(guī)?；?、集約化的養(yǎng)殖場和養(yǎng)殖小區(qū)不斷增加，在解決了畜禽產(chǎn)品供給和帶動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，也帶來了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。根據(jù)2007年第一次全國污染源普查結(jié)果,全國畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的COD量占當(dāng)年各類污染源排放COD總量的41.87%1。國家在“十二五”期間除控制工業(yè)污染源和生活污染源外，還將畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水污染物納入總量減排指標(biāo)。經(jīng)過“十一五”污染減排的各項工作的開展，效果明顯，但環(huán)境污染依然嚴(yán)重，工程減排潛力空間收窄。畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染減排已成為“十二五”減排工作的新突破口。在合理發(fā)展規(guī)模養(yǎng)殖、調(diào)整養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)與布局的同時實

2、現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖污染的有效治理，是實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。 1南昌畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染現(xiàn)狀 1.1南昌畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水污染物排放現(xiàn)狀畜禽養(yǎng)殖業(yè)的廢水污染物主要來源于畜禽尿液和糞便。尿液和糞便的產(chǎn)生量與飼養(yǎng)目的、畜禽種類、存欄量、出欄量、飼養(yǎng)階段和清糞方式密切相關(guān)。第一次全國污染源普查結(jié)果顯示，南昌市規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖COD為排放量9915.4t，氨氮排放量為323.6t。豬的養(yǎng)殖是南昌市規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖COD和氨氮的主要來源，分別占畜禽養(yǎng)殖業(yè)全部排放量的86.68%和91.31%。南昌市不同畜禽類型的排放見表1。從廢棄物產(chǎn)生量的角度來看，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)全年廢水產(chǎn)生量129.41萬t，糞便產(chǎn)生量32.

3、47萬t，尿液產(chǎn)生量58.14萬t。豬的養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢棄物最多，廢水、糞便、尿液產(chǎn)生量分別占整個養(yǎng)殖業(yè)的94.16%、69.39%、93.27%，見表2。 1.2南昌市畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染特點南昌市畜禽養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)過十幾年的迅速擴(kuò)張，環(huán)境污染問題日益嚴(yán)峻，其主要特點表現(xiàn)為：豬的養(yǎng)殖是污染物的最大來源，COD和氨氮排放量占全部的86.68%和91.31%；畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染源點多、面廣、治理難度大；畜禽養(yǎng)殖場污染防治設(shè)施不配套，畜禽養(yǎng)殖污水、糞尿處理率低；畜禽糞便的無害化、資源化處理工作滯后致使相當(dāng)一部分畜禽糞便隨意堆放，易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染；畜禽養(yǎng)殖業(yè)從農(nóng)村向城市、城鎮(zhèn)周邊逐漸集中，畜禽糞便的污染大大增加了南

4、昌市區(qū)和各縣城環(huán)境的壓力。 2南昌市畜禽養(yǎng)殖業(yè)減排途徑 畜禽廢水的有機(jī)物濃度高，氮磷濃度高，治理難度大，再加上畜禽養(yǎng)殖業(yè)是微利行業(yè)，照搬工業(yè)污水的生化處理或物化處理思路，難以在實踐中推廣應(yīng)用。投資大，運行費用高，管理維護(hù)難是重要的制約因素。畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物減排應(yīng)當(dāng)在“減量化、資源化”的前提下，因地制宜充分利用當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境潛力還田利用，采用處理效果理想、基建投資低、操作維護(hù)簡單的治理技術(shù)，減少污染物的排放。 2.1畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物減量化畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物減量化是根據(jù)養(yǎng)殖業(yè)污染物排放量大的特點，通過推廣優(yōu)質(zhì)品種，科學(xué)飼養(yǎng)，科學(xué)配料，應(yīng)用環(huán)保型飼料添加劑，實施“雨污分離，干濕分離，糞尿分離”等手段削減污

5、染物的排放總量。針對南昌市養(yǎng)殖業(yè)的現(xiàn)狀，推廣先進(jìn)的干清糞技術(shù)是污染物減量化的關(guān)鍵措施。畜禽養(yǎng)殖業(yè)目前采用的清糞工藝主要有水沖式、水泡糞和干清糞三種形式。水沖糞和水泡糞都是耗水量大的工藝，排出的污水和糞尿混合在一起，糞便中的大部分可溶性有機(jī)物進(jìn)入到廢水中，給廢水處理帶來很大困難。相對而言，干清糞是理想的清糞工藝。這種工藝固態(tài)糞污含水量低，糞中營養(yǎng)成分損失小，肥料價值高，便于高溫堆肥或其他方式的處理利用。產(chǎn)生的污水量少，且的污染物含量低，易于凈化處理。不同清糞工藝的豬場污水水質(zhì)和水量比較見表32。干清糞的主要方法是，糞便一經(jīng)產(chǎn)生便分流，干糞由機(jī)械或人工收集、清掃、運走，尿及沖洗水則從下水道流出，分

6、別進(jìn)行處理。日本多采用這種工藝，歐美國家傾向于這種工藝。干清糞工藝分為人工清糞和機(jī)械清糞。人工清糞是通過人力的投入，將糞便清掃出農(nóng)舍，運送至貯糞場。其關(guān)鍵在于農(nóng)舍的合理設(shè)計，便于人工清糞，減少勞動強(qiáng)度。傳統(tǒng)的人工清糞式豬舍，是在地面設(shè)置糞尿溝和排糞區(qū)。排糞區(qū)地面有1%3%坡度，尿污水順坡流入糞尿溝，糞尿溝上設(shè)鐵蓖子，防止豬糞落入。糞尿溝內(nèi)每隔一定距離設(shè)一沉淀池，尿和污水由地下排出管排出舍外。豬糞則用手推車人工清除送到貯糞場3。人工清糞只需要一些清掃工具、人工清糞車等。設(shè)備簡單，不用電力，一次性投資少，還可以做糞尿分離，便于后面的糞尿處理。其缺點是勞動量大，生產(chǎn)率低。對于規(guī)模不大的畜禽養(yǎng)殖小區(qū)，

7、且勞動資源豐富的地區(qū)，人工清糞是理想的清糞方式。機(jī)械清糞包括鏟式清糞和刮板清糞。鏟式清糞機(jī)一般為在小型拖拉機(jī)前懸掛刮糞鏟，將豬糞由糞區(qū)通道推出舍外。鏟式清糞機(jī)靈活機(jī)動，可一機(jī)清多舍，而且結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)保養(yǎng)方便。機(jī)動鏟式清糞機(jī)適用于南昌地區(qū)開放式或半開放式畜舍3。刮板清糞有兩種方式，一種為明溝刮板清糞。另一種為地面設(shè)漏縫地板，糞便經(jīng)踩踏落入糞溝，然后用刮板刮出舍外。用于明溝刮糞的機(jī)械通常為往復(fù)式刮板清糞裝置，清糞時，刮糞板作直線往復(fù)運動，從而進(jìn)行刮糞。用于漏縫地板下糞溝清糞的裝置通常為往復(fù)式刮板清糞裝置，南昌市一些大型機(jī)械化養(yǎng)豬場大多采用了這種清糞設(shè)備。機(jī)械清糞的優(yōu)點是可以減輕勞動強(qiáng)度，節(jié)約勞動

8、力，提高工效；缺點是一次性投資較大，還要花費一定的運行維護(hù)費用，適合于規(guī)?；B(yǎng)殖場采用。 2.2畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物資源化畜禽養(yǎng)殖糞便與工業(yè)污染不同，是一種極具價值的資源。它包含農(nóng)作物所必須的氮、磷、鉀等多種營養(yǎng)成份，經(jīng)過處理后還可作為飼料，具有很大的經(jīng)濟(jì)價值。充分遵循經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益最大限度統(tǒng)一的原則上實現(xiàn)畜禽糞便的資源化，是“十二五”期間畜禽養(yǎng)殖污染物業(yè)減排的重要著力點之一。當(dāng)前畜禽廢棄物的資源化途徑主要有堆肥化、飼料化和能源化利用三個方面。江西是農(nóng)業(yè)大省，耕種面積廣闊，農(nóng)業(yè)肥料需求量大，畜禽糞便的堆肥化具有廣闊的發(fā)展前景。堆肥化處理，糞中有機(jī)物分解時產(chǎn)熱，使物料溫度上升，促進(jìn)水分

9、蒸發(fā)，殺死病原菌、寄生蟲蟲卵、雜草種子，促使糞便干燥，成之為使用方便的肥料，同時，使其中對作物有害的物質(zhì)分解，成為無惡臭、安全、能廣泛流通利用的有機(jī)質(zhì)資源。為促進(jìn)堆肥化，可用送風(fēng)機(jī)強(qiáng)制送氣，供給需氧微生物增殖所必需的氧氣，是為好氧堆肥。好氧堆肥具有耗時短、異味少、腐熟度高，易于儲，在日本等國有較為廣泛的使用。缺點是處理過程中有氨氣缺失，不能完全控制臭氣，堆肥需要的場地大4。好氧堆肥廣泛的應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖糞便的資源化處理，技術(shù)成熟。主要影響因素有含水率、C/N比、堆體含氧量。通常堆肥的起始含水率一般為50%60%，C/N在2030之間，堆體含氧量保持在8%18%以內(nèi)，以達(dá)到最佳的堆肥效果。當(dāng)固相的

10、C/N降到20以下，NH4+-N含量小于20mg/kg、種子發(fā)芽率70%時，可判定堆肥已成熟5。干清糞分離出來的畜禽糞便和厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼渣通過堆肥化處理，實現(xiàn)了資源化綜合利用。對于國內(nèi)堆肥產(chǎn)品市場小、利潤低，難以產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)狀，建議畜禽糞便堆肥化企業(yè)與復(fù)合化肥企業(yè)聯(lián)合，把堆肥熟料作為化肥添加劑，生產(chǎn)新型有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥料，解決堆肥產(chǎn)品的去路問題。 2.3畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水治理畜禽養(yǎng)殖廢水濃度高、水量大，已經(jīng)成為了南昌市的主要污染源，做好畜禽養(yǎng)殖廢水治理是“十二五”減排工作的關(guān)鍵點。縱觀養(yǎng)殖業(yè)廢水的治理技術(shù)“，厭氧+好氧”模式是規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的必然選擇。通過高負(fù)荷的厭氧處理將廢水COD降低，再通過好氧處

11、理進(jìn)一步去除污染物。好氧處理分為兩種模式，一是工業(yè)化模式，人為強(qiáng)化微生物凈化過程，如SBR、生物濾池等，二是自然處理模式，提供長的停留時間使污染物充分的自然降解，如氧化塘、人工濕地等。 2.3.1畜禽養(yǎng)殖廢水特點畜禽養(yǎng)殖廢水是典型的高濃度有機(jī)廢水，COD、NH3-N、SS、TP含量都很高；排放量大，溫度低，水力沖擊負(fù)荷強(qiáng)；廢水中常伴有消毒水、重金屬、殘留的獸藥以及各種人畜共患病原體等污染物。典型的養(yǎng)殖廢水污染物濃度見表45。 2.3.2畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧處理厭氧處理工藝對于畜禽養(yǎng)殖場高濃度的有機(jī)廢水，不僅能去除大量可溶性有機(jī)物（去除率可達(dá)85%90%），而且可殺死傳染病菌，有利于防疫。厭氧處理工

12、藝可產(chǎn)生沼氣、沼液、沼渣，是畜禽糞污綜合利用的重要手段。厭氧處理工藝因其具有投資少、運行費用低、凈化效果好、能源環(huán)境綜合效益高等優(yōu)點，已成為畜禽養(yǎng)殖場糞污處理工藝中重要的處理單元。國內(nèi)養(yǎng)殖場主要采用上流式厭氧污泥床(UASB)和升流式污泥床反應(yīng)器（USR）作業(yè)養(yǎng)殖場污染處理的核心工藝。上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器是應(yīng)用很廣泛的厭氧技術(shù)。該反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，運行費用低，效率高，得到了廣泛應(yīng)用。UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。沼氣以微小氣泡形式不斷放出并在上升起到攪拌的作用。該工藝將污泥的沉降與回流置于同一裝置內(nèi)，降低了造價。UASB的優(yōu)點是反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單

13、，沒有攪拌裝置及供微生物附著的填料；長污泥停留時間（SRT）使其達(dá)到了很高的負(fù)荷；出水的懸浮固體物含量低。該工藝的缺點在于需要有效的布水器使進(jìn)料能均勻分布于反應(yīng)器的底部；要求懸浮物含量較低，SS一般不超過3.5g/L6。升流式污泥床反應(yīng)器（USR）是一種效率高、工藝簡單，適用于高懸浮固體原料的厭氧發(fā)酵技術(shù)。原料從底部進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)，未消化的生物質(zhì)固體顆粒和沼氣發(fā)酵微生物靠被動沉降滯留反應(yīng)器內(nèi)，上清液從反應(yīng)器上部排出。大量的厭氧活性污泥滯留在反應(yīng)器，使得污泥停留時間（SRT）是水力停留時間（HRT）的好幾倍，從而提高反應(yīng)器內(nèi)的負(fù)荷和產(chǎn)氣率。USR的優(yōu)點在于進(jìn)料中SS濃度可以很高，甲烷產(chǎn)率相對較高；

14、其缺點是若反應(yīng)器內(nèi)物料分布不均勻，易產(chǎn)生浮渣、結(jié)殼、堵塞、氣體逸出不暢和短流現(xiàn)象6。兩種厭氧處理工藝的技術(shù)參數(shù)見表5。 2.3.3畜禽養(yǎng)殖廢水好氧處理在畜禽養(yǎng)殖廢水處理中，由于所處理的廢水有機(jī)物濃度較高，厭氧處理的出水中COD的濃度和氨氮濃度仍比較高，很難達(dá)到排放或再利用的標(biāo)準(zhǔn)，故通常以好氧方法對厭氧出水做進(jìn)一步的處理。好氧生物處理法可分為人工好氧生物處理法和天然好氧生物處理法兩類，人工條件下的好氧生物處理方法采取人工強(qiáng)化措施來凈化廢水，畜禽養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)用廣泛的是序批式活性污泥法(SBR)。天然好氧生物處理利用水體自身和土壤中的微生物來凈化廢水，主要有氧化塘等。序批式活性污泥法(SBR)，是一種按

15、間歇曝氣方式運行的活性污泥污水處理技術(shù)。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。SBR工藝技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。SBR工藝生化反應(yīng)推動力大，脫氮除磷效果良好，沉淀效果好，耐沖擊負(fù)荷，處理能力強(qiáng)。由于厭氧出水的BOD5/TN較低，好氧處理中容易出現(xiàn)“酸化”現(xiàn)象，COD和氨氮的去除效果不理想?？稍趨捬醭鏊谢旌线m量原水后再進(jìn)入SBR反應(yīng)器，以克服這個問題7。氧化塘是一種天然的或經(jīng)過一定人工修建的有機(jī)廢水處理池塘，其處理污水的過程實

16、質(zhì)上是一個水體自凈的過程。在凈化過程中，既有物理因素，如沉淀、凝聚，還有化學(xué)因素，如氧化和還原，以及生物因素。氧化塘按照塘內(nèi)溶解氧的含量和微生物的特點可分為厭氧塘、兼性塘、好氧塘和曝氣塘，各類型的氧化塘特征見表68。氧化塘處理畜禽養(yǎng)殖廢水，投資省、能耗低、運行管理費用低，還有一定的脫氮除磷能力，適用于養(yǎng)殖場規(guī)模中等，距城市較遠(yuǎn)，氣溫較高且土地寬廣的地區(qū)。畜禽養(yǎng)殖廢水處理工程上采用兼性曝氣塘組合作為二級處理工藝。兼性塘內(nèi)好氧和厭氧生化反應(yīng)兼而有之。此類塘的水上層由于大氣復(fù)氧和藻類的光合作用而含較多的溶解氧；中層溶解氧逐漸減少，稱過渡區(qū)或兼性區(qū)；塘水的下層為厭氧區(qū)。曝氣塘通過人工曝氣，一般采用水面

17、葉輪曝氣或鼓氣供氧，不受大氣復(fù)氧的限制，水深大，最深可達(dá)5m。曝氣塘有負(fù)荷和去除率較高，BOD5去除率平均在70%以上，占地面積少，但需消耗能源，有一定的運行費用。 3南昌畜禽養(yǎng)殖業(yè)減排對策建議 3.1走減量化、資源化道路畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)有著自身的規(guī)律，污染物的產(chǎn)生和排放貫穿于每個生產(chǎn)工藝中，畜禽污染治理達(dá)標(biāo)排放之路很難實施，只有減量化、資源化循環(huán)綜合利用才是根本解決問題之路。積極引導(dǎo)采用干清糞，革新飼養(yǎng)模式，加強(qiáng)過程管理，從源頭削減污染的產(chǎn)生量；推行養(yǎng)殖固體廢棄物集中資源化利用，采用堆肥化、飼料化等多層次的方式變廢為寶，實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的雙贏。 3.2采用合理的治理技術(shù)路線畜

18、禽廢水的有機(jī)物濃度高、氨氮濃度高，若要直接處理達(dá)標(biāo)，不僅投資大，而且運行成本相當(dāng)高，實際上難以實施。因此，要結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況，經(jīng)厭氧發(fā)酵后的沼液盡可能還田利用。對于沒有還田條件的地區(qū)，沼液應(yīng)該通過好氧工藝或氧化塘等土地處理系統(tǒng)進(jìn)一步凈化，回用作養(yǎng)殖場清潔用水和沖糞水。綜合而言，可采用如下治理思路：（1）對于有還田利用條件的規(guī)?；B(yǎng)殖場和養(yǎng)殖專業(yè)戶采用“厭氧發(fā)酵-部分經(jīng)氧化塘處理回用、部分還田利用”治理路線。厭氧處理后通過氧化塘工藝進(jìn)一步降低COD和SS濃度，使得廢水能夠回用作清潔用水和沖糞水。提高回用水比例，不僅減少新鮮用水，而且增大還田水中的氮磷含量，提高肥效。由此取得明顯的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。（2）沒有還田條件的規(guī)?；B(yǎng)殖場采用“厭氧發(fā)酵好氧處理回用”治理路線。多數(shù)規(guī)?；B(yǎng)殖場通常分布在城市近郊，人口密集，耕地少，廢水沒有還田利用的現(xiàn)實條件，宜通過好氧工藝進(jìn)一步處理實現(xiàn)出水回用。好氧處理設(shè)施需要一定的日常運行維護(hù)費，但是通過處理水回用又能節(jié)約用水費用，兩者相抵，養(yǎng)殖場的機(jī)會成本低，推廣難度小。在實現(xiàn)環(huán)境效益的同時，又能取得一定的經(jīng)濟(jì)效益，是規(guī)?；B(yǎng)殖場污染治理的現(xiàn)實選擇。 3.3積極扶持，