畜禽養殖污染減排合理化對策

導語：畜禽養殖污染減排合理化對策一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

20世紀90年代以來，隨著畜禽養殖業的快速發展，規?；⒓s化的養殖場和養殖小區不斷增加，在解決了畜禽產品供給和帶動農村經濟發展的同時，也帶來了日益嚴重的環境污染問題。根據2007年第一次全國污染源普查結果,全國畜禽養殖業排放的COD量占當年各類污染源排放COD總量的41.87%[1]。國家在“十二五”期間除控制工業污染源和生活污染源外，還將畜禽養殖業廢水污染物納入總量減排指標。經過“十一五”污染減排的各項工作的開展，效果明顯，但環境污染依然嚴重，工程減排潛力空間收窄。畜禽養殖業的污染減排已成為“十二五”減排工作的新突破口。在合理發展規模養殖、調整養殖結構與布局的同時實現畜禽養殖污染的有效治理，是實現畜禽養殖業可持續發展的關鍵所在。

1南昌畜禽養殖業污染現狀

1.1南昌畜禽養殖業廢水污染物排放現狀畜禽養殖業的廢水污染物主要來源于畜禽尿液和糞便。尿液和糞便的產生量與飼養目的、畜禽種類、存欄量、出欄量、飼養階段和清糞方式密切相關。第一次全國污染源普查結果顯示，南昌市規?；笄蒺B殖COD為排放量9915.4t，氨氮排放量為323.6t。豬的養殖是南昌市規模化畜禽養殖COD和氨氮的主要來源，分別占畜禽養殖業全部排放量的86.68%和91.31%。南昌市不同畜禽類型的排放見表1。從廢棄物產生量的角度來看，規?；笄蒺B殖業全年廢水產生量129.41萬t，糞便產生量32.47萬t，尿液產生量58.14萬t。豬的養殖產生的廢棄物最多，廢水、糞便、尿液產生量分別占整個養殖業的94.16%、69.39%、93.27%，見表2。

1.2南昌市畜禽養殖業污染特點南昌市畜禽養殖業經過十幾年的迅速擴張，環境污染問題日益嚴峻，其主要特點表現為：豬的養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%；畜禽養殖業污染源點多、面廣、治理難度大；畜禽養殖場污染防治設施不配套，畜禽養殖污水、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一部分畜禽糞便隨意堆放，易造成嚴重的環境污染；畜禽養殖業從農村向城市、城鎮周邊逐漸集中，畜禽糞便的污染大大增加了南昌市區和各縣城環境的壓力。

2南昌市畜禽養殖業減排途徑

畜禽廢水的有機物濃度高，氮磷濃度高，治理難度大，再加上畜禽養殖業是微利行業，照搬工業污水的生化處理或物化處理思路，難以在實踐中推廣應用。投資大，運行費用高，管理維護難是重要的制約因素。畜禽養殖業污染物減排應當在“減量化、資源化”的前提下，因地制宜充分利用當地的環境潛力還田利用，采用處理效果理想、基建投資低、操作維護簡單的治理技術，減少污染物的排放。

2.1畜禽養殖業污染物減量化畜禽養殖業污染物減量化是根據養殖業污染物排放量大的特點，通過推廣優質品種，科學飼養，科學配料，應用環保型飼料添加劑，實施“雨污分離，干濕分離，糞尿分離”等手段削減污染物的排放總量。針對南昌市養殖業的現狀，推廣先進的干清糞技術是污染物減量化的關鍵措施。畜禽養殖業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物進入到廢水中，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。這種工藝固態糞污含水量低，糞中營養成分損失小，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和水量比較見表3[2]。干清糞的主要方法是，糞便一經產生便分流，干糞由機械或人工收集、清掃、運走，尿及沖洗水則從下水道流出，分別進行處理。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械清糞。人工清糞是通過人力的投入，將糞便清掃出農舍，運送至貯糞場。其關鍵在于農舍的合理設計，便于人工清糞，減少勞動強度。傳統的人工清糞式豬舍，是在地面設置糞尿溝和排糞區。排糞區地面有1%~3%坡度，尿污水順坡流入糞尿溝，糞尿溝上設鐵蓖子，防止豬糞落入。糞尿溝內每隔一定距離設一沉淀池，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，生產率低。對于規模不大的畜禽養殖小區，且勞動資源豐富的地區，人工清糞是理想的清糞方式。機械清糞包括鏟式清糞和刮板清糞。鏟式清糞機一般為在小型拖拉機前懸掛刮糞鏟，將豬糞由糞區通道推出舍外。鏟式清糞機靈活機動，可一機清多舍，而且結構簡單，維護保養方便。機動鏟式清糞機適用于南昌地區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。另一種為地面設漏縫地板，糞便經踩踏落入糞溝，然后用刮板刮出舍外。用于明溝刮糞的機械通常為往復式刮板清糞裝置，清糞時，刮糞板作直線往復運動，從而進行刮糞。用于漏縫地板下糞溝清糞的裝置通常為往復式刮板清糞裝置，南昌市一些大型機械化養豬場大多采用了這種清糞設備。機械清糞的優點是可以減輕勞動強度，節約勞動力，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費用，適合于規?；B殖場采用。

2.2畜禽養殖業污染物資源化畜禽養殖糞便與工業污染不同，是一種極具價值的資源。它包含農作物所必須的氮、磷、鉀等多種營養成份，經過處理后還可作為飼料，具有很大的經濟價值。充分遵循經濟效益、生態效益和社會效益最大限度統一的原則上實現畜禽糞便的資源化，是“十二五”期間畜禽養殖污染物業減排的重要著力點之一。當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。江西是農業大省，耕種面積廣闊，農業肥料需求量大，畜禽糞便的堆肥化具有廣闊的發展前景。堆肥化處理，糞中有機物分解時產熱，使物料溫度上升，促進水分蒸發，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分解，成為無惡臭、安全、能廣泛流通利用的有機質資源。為促進堆肥化，可用送風機強制送氣，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]。好氧堆肥廣泛的應用于畜禽養殖糞便的資源化處理，技術成熟。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20~30之間，堆體含氧量保持在8%~18%以內，以達到最佳的堆肥效果。當固相的C/N降到20以下，NH4+-N含量小于20mg/kg、種子發芽率>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酵產生的沼渣通過堆肥化處理，實現了資源化綜合利用。對于國內堆肥產品市場小、利潤低，難以產業化的現狀，建議畜禽糞便堆肥化企業與復合化肥企業聯合，把堆肥熟料作為化肥添加劑，生產新型有機無機復合肥料，解決堆肥產品的去路問題。

2.3畜禽養殖業廢水治理畜禽養殖廢水濃度高、水量大，已經成為了南昌市的主要污染源，做好畜禽養殖廢水治理是“十二五”減排工作的關鍵點?？v觀養殖業廢水的治理技術“，厭氧+好氧”模式是規?；B殖業的必然選擇。通過高負荷的厭氧處理將廢水COD降低，再通過好氧處理進一步去除污染物。好氧處理分為兩種模式，一是工業化模式，人為強化微生物凈化過程，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畜禽養殖廢水特點畜禽養殖廢水是典型的高濃度有機廢水，COD、NH3-N、SS、TP含量都很高；排放量大，溫度低，水力沖擊負荷強；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。典型的養殖廢水污染物濃度見表4[5]。

2.3.2畜禽養殖廢水厭氧處理厭氧處理工藝對于畜禽養殖場高濃度的有機廢水，不僅能去除大量可溶性有機物（去除率可達85%~90%），而且可殺死傳染病菌，有利于防疫。厭氧處理工藝可產生沼氣、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、能源環境綜合效益高等優點，已成為畜禽養殖場糞污處理工藝中重要的處理單元。國內養殖場主要采用上流式厭氧污泥床(UASB)和升流式污泥床反應器（USR）作業養殖場污染處理的核心工藝。上流式厭氧污泥床(UASB)反應器是應用很廣泛的厭氧技術。該反應器結構簡單，運行費用低，效率高，得到了廣泛應用。UASB由污泥反應區、氣液固三相分離器(包括沉淀區)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，降低了造價。UASB的優點是反應器結構簡單，沒有攪拌裝置及供微生物附著的填料；長污泥停留時間（SRT）使其達到了很高的負荷；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料能均勻分布于反應器的底部；要求懸浮物含量較低，SS一般不超過3.5g/L[6]。升流式污泥床反應器（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酵技術。原料從底部進入反應器內，未消化的生物質固體顆粒和沼氣發酵微生物靠被動沉降滯留反應器內，上清液從反應器上部排出。大量的厭氧活性污泥滯留在反應器，使得污泥停留時間（SRT）是水力停留時間（HRT）的好幾倍，從而提高反應器內的負荷和產氣率。USR的優點在于進料中SS濃度可以很高，甲烷產率相對較高；其缺點是若反應器內物料分布不均勻，易產生浮渣、結殼、堵塞、氣體逸出不暢和短流現象[6]。兩種厭氧處理工藝的技術參數見表5。

2.3.3畜禽養殖廢水好氧處理在畜禽養殖廢水處理中，由于所處理的廢水有機物濃度較高，厭氧處理的出水中COD的濃度和氨氮濃度仍比較高，很難達到排放或再利用的標準，故通常以好氧方法對厭氧出水做進一步的處理。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化措施來凈化廢水，畜禽養殖業應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)，是一種按間歇曝氣方式運行的活性污泥污水處理技術。與傳統污水處理工藝不同，SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩定生化反應替代穩態生化反應，靜置理想沉淀替代傳統的動態沉淀。SBR工藝技術的核心是SBR反應池，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。SBR工藝生化反應推動力大，脫氮除磷效果良好，沉淀效果好，耐沖擊負荷，處理能力強。由于厭氧出水的BOD5/TN較低，好氧處理中容易出現“酸化”現象，COD和氨氮的去除效果不理想。可在厭氧出水中混合適量原水后再進入SBR反應器，以克服這個問題[7]。氧化塘是一種天然的或經過一定人工修建的有機廢水處理池塘，其處理污水的過程實質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，還有化學因素，如氧化和還原，以及生物因素。氧化塘按照塘內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6[8]。氧化塘處理畜禽養殖廢水，投資省、能耗低、運行管理費用低，還有一定的脫氮除磷能力，適用于養殖場規模中等，距城市較遠，氣溫較高且土地寬廣的地區。畜禽養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。兼性塘內好氧和厭氧生化反應兼而有之。此類塘的水上層由于大氣復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，稱過渡區或兼性區；塘水的下層為厭氧區。曝氣塘通過人工曝氣，一般采用水面葉輪曝氣或鼓氣供氧，不受大氣復氧的限制，水深大，最深可達5m。曝氣塘有負荷和去除率較高，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南昌畜禽養殖業減排對策建議

3.1走減量化、資源化道路畜禽養殖生產有著自身的規律，污染物的產生和排放貫穿于每個生產工藝中，畜禽污染治理達標排放之路很難實施，只有減量化、資源化循環綜合利用才是根本解決問題之路。積極引導采用干清糞，革新飼養模式，加強過程管理，從源頭削減污染的產生量；推行養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，實現畜禽養殖業的可持續發展與環境保護的雙贏。

3.2采用合理的治理技術路線畜禽廢水的有機物濃度高、氨氮濃度高，若要直接處理達標，不僅投資大，而且運行成本相當高，實際上難以實施。因此，要結合當地具體情況，經厭氧發酵后的沼液盡可能還田利用。對于沒有還田條件的地區，沼液應該通過好氧工藝或氧化塘等土地處理系統進一步凈化，回用作養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?；B殖場和養殖專業戶采用“厭氧發酵-部分經氧化塘處理回用、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。由此取得明顯的環境效益和經濟效益。（2）沒有還田條件的規?；B殖場采用“厭氧發酵—好氧處理—回用”治理路線。多數規?；B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實條件，宜通過好氧工藝進一步處理實現出水回用。好氧處理設施需要一定的日常運行維護費，但是通過處理水回用又能節約用水費用，兩者相抵，養殖場的機會成本低，推廣難度小。在實現環境效益的同時，又能取得一定的經濟效益，是規?；B殖場污染治理的現實選擇。

3.3積極扶持，合理規劃，實現可持續發展畜禽養殖業是微利行業，污染治理投入大成本高，政府應該加大資金補助力度；同時制訂相關政策，引導社會資金進入養殖業固體廢棄物綜合利用領域。做到合理布局，嚴禁在飲用水源地、人口稠密區及環境敏感區建設大中型養殖場；養殖場與居民區之間應設置>500m的隔離帶；控制畜禽的發展速度和飼養密度[9]。積極引導采用“規模養殖，綜合治理”模式，逐步縮小散養比例，推行集中治污和廢棄物綜合利用，減少農村散養規模，實現畜禽養殖業可持續發展。