認(rèn)識(shí)畜禽廢水
從原始的農(nóng)耕經(jīng)濟(jì)自給自足到現(xiàn)在的開(kāi)放性的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),從農(nóng)耕時(shí)代家家戶(hù)戶(hù)自養(yǎng)畜禽到如今畜禽養(yǎng)殖的規(guī)?;?,不得不說(shuō)社會(huì)在發(fā)展,生活在進(jìn)步。所謂福兮禍之所伏,大量的畜禽養(yǎng)殖基地排放的污水也漸漸占據(jù)了江河的一席之地。如今有限的耕地再也無(wú)法容忍日益壯大的畜禽廢水,于是乎它就融入了城市,造成城市污水的污染。
1993年美國(guó)經(jīng)歷了近代史上規(guī)模最大的突發(fā)蔓延的腹瀉癥,受感染者超過(guò)了40萬(wàn)人,起因是威斯康星州密爾沃基市的城市供水受到了農(nóng)村動(dòng)物糞便原生寄生物的污染。美國(guó)素有最潔凈州之稱(chēng)的卡羅萊納州,近20年來(lái)就因?yàn)轲B(yǎng)豬業(yè)大發(fā)展且糞便沒(méi)有得到應(yīng)有處理,變成美國(guó)污染最嚴(yán)重的州之一。
目前,我國(guó)已成為世界上最大的肉蛋生產(chǎn)國(guó),豬肉、禽肉、雞蛋產(chǎn)量均位居世界第一。2002年,我國(guó)畜禽糞便產(chǎn)生總量約41億噸,我國(guó)當(dāng)前主要是尾端治理模式,60%的養(yǎng)殖場(chǎng)缺少干濕分離這一關(guān)鍵的處理設(shè)施。集約化養(yǎng)殖場(chǎng)污染治理設(shè)施建成率不到30%,以致大量的畜禽糞便及沖洗混合物直接排入自然環(huán)境,我國(guó)80%以上的規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)沒(méi)有足夠數(shù)量配套耕地來(lái)消納其產(chǎn)生的糞便。昔日分散的畜禽廢棄物如今已成為巨大的集中污染物來(lái)源,年產(chǎn)糞便已數(shù)倍于城市居民的糞便排放總量,這種污染所產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題和影響范圍、深刻程度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了工業(yè)污染和城市擴(kuò)張的影響。而長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染最為突出。長(zhǎng)三角地區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的地區(qū),但土壤、水域都受到嚴(yán)重污染。自20世紀(jì)80年代末,長(zhǎng)江三角洲地區(qū)各城市實(shí)施“菜籃子工程”以來(lái),大量畜禽廢水未經(jīng)處理直接排入水體,成為本地區(qū)強(qiáng)大污染源,糞尿的露天放置,導(dǎo)致95%的氮以NH3的形式流失。
畜禽廢水的治理已不容忽視。大面積的糞便產(chǎn)生,如果不即時(shí)的清理掉,會(huì)滋生各種病菌、發(fā)出惡氣,并且會(huì)占用大量的空間;即時(shí)清糞可以避免有害病菌的滋生并有利環(huán)境整潔,并避免畜禽生病。然而,不同的清理方式所產(chǎn)生的廢水還有各自的特點(diǎn)。目前的糞便處理工藝主要有水沖洗清糞、水泡清糞及干清糞等。
1、 水沖洗清糞工藝
水沖糞工藝是20世紀(jì)80年代中國(guó)從國(guó)外引進(jìn)規(guī)模化養(yǎng)豬技術(shù)和管理方法時(shí)采用的主要清糞模式。 該工藝的主要目的是及時(shí)、有效地清除畜舍內(nèi)的糞便、尿液,保持畜舍環(huán)境衛(wèi)生,減少糞污清理過(guò)程中的勞動(dòng)力投入,提高養(yǎng)殖場(chǎng)自動(dòng)化管理水平。 水沖糞的方法是糞尿污水混合進(jìn)入縫隙地板下的糞溝,每天數(shù)次從溝端的水噴頭放水沖洗。糞水順糞溝流入糞便主干溝,進(jìn)入地下貯糞池或用泵抽吸到地面貯糞池。
優(yōu)點(diǎn):水沖糞方式可保持豬舍內(nèi)的環(huán)境清潔,有利于動(dòng)物健康。勞動(dòng)強(qiáng)度小,勞動(dòng)效率高,有利于養(yǎng)殖場(chǎng)工人健康,在勞動(dòng)力缺乏的地區(qū)較為適用。
缺點(diǎn):耗水量大,一頭豬每天需消耗大量的水(35~
2、 水泡清糞
該工藝的主要目的是定時(shí)、有效地清除畜舍內(nèi)的糞便、尿液,減少糞污清理過(guò)程中的勞動(dòng)力投入,減少?zèng)_洗用水,提高養(yǎng)殖場(chǎng)自動(dòng)化管理水平。 水泡糞清糞工藝是在水沖糞工藝的基礎(chǔ)上改造而來(lái)的。工藝流程是在豬舍內(nèi)的排糞溝中注入一定量的水,糞尿、沖洗和飼養(yǎng)管理用水一并排放縫隙地板下的糞溝中,儲(chǔ)存一定時(shí)間后(一般為1~2個(gè)月),待糞溝裝滿(mǎn)后,打開(kāi)出口的閘門(mén),將溝中糞水排出。糞水順糞溝流入糞便主干溝,進(jìn)入地下貯糞池或用泵抽吸到地面貯糞池。
優(yōu)點(diǎn):比水沖糞工藝節(jié)省用水, 一頭豬每天需消耗大量的水(20~
缺點(diǎn):由于糞便長(zhǎng)時(shí)間在豬舍中停留,形成厭氧發(fā)酵,產(chǎn)生大量的有害氣體,如H2S(硫化氫),CH4(甲烷)等,惡化舍內(nèi)空氣環(huán)境,危及動(dòng)物和飼養(yǎng)人員的健康。糞水混合物的污染物濃度更高,后處理也更加困難。 該工藝技術(shù)上不復(fù)雜,不受氣候變化影響,污水處理部分基建投資及動(dòng)力消耗較高。污染物含量BOD:8000~10000mg/L,COD:8000~24000mg/L,SS:28000~35000mg/L。
3、干清糞
該工藝的主要目的是及時(shí)、有效地清除畜舍內(nèi)的糞便、尿液,保持畜舍環(huán)境衛(wèi)生,充分利用勞動(dòng)力資源豐富的優(yōu)勢(shì),減少糞污清理過(guò)程中的用水、用電,保持固體糞便的營(yíng)養(yǎng)物,提高有機(jī)肥肥效,降低后續(xù)糞尿處理的成本。 干清糞工藝的主要方法是,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(yùn)走,尿及沖洗水則從下水道流出,分別進(jìn)行處理。 干清糞工藝分為人工清糞和機(jī)械清糞兩種。人工清糞只需用一些清掃工具、人工清糞車(chē)等。設(shè)備簡(jiǎn)單,不用電力,一次性投資少,還可以做到糞尿分離,便于后面的糞尿處理。其缺點(diǎn)是勞動(dòng)量大,生產(chǎn)率低。 機(jī)械清糞包括鏟式清糞和刮板清糞。機(jī)械清糞的優(yōu)點(diǎn)是可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約勞動(dòng)力,提高工效。
缺點(diǎn)是一次性投資較大,還要花費(fèi)一定的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。而且中國(guó)目前生產(chǎn)的清糞機(jī)在使用可靠性方面還存在欠缺,故障發(fā)生率較高,由于工作部件上粘滿(mǎn)糞便,維修困難。此外,清糞機(jī)工作時(shí)噪聲較大,不利于畜禽生長(zhǎng),因此中國(guó)的養(yǎng)豬場(chǎng)很少使用機(jī)械清糞。
該工藝技術(shù)上不復(fù)雜,不受氣候變化影響,一頭豬每天需用水10~
畜禽養(yǎng)殖廢水主要特點(diǎn)是排放時(shí)間相對(duì)集中,水質(zhì)變化大,有機(jī)物含量高,可生化性好,懸浮物含量高,有臭味兒,含大量的病菌。
目前養(yǎng)殖廢水主要處理工藝固液分離、厭氧處理、好氧處理。
固液分離主要是利用格柵、篩濾及沉淀池來(lái)達(dá)到去除懸浮糞便、雜質(zhì)的目的,以減小后續(xù)處理的負(fù)荷,防止管道堵塞磨損。
厭氧處理主要是針對(duì)養(yǎng)殖廢水高有機(jī)物、高N、P等特點(diǎn),厭氧發(fā)酵使不溶性有機(jī)物轉(zhuǎn)為溶解性有機(jī)物,使復(fù)雜物質(zhì)轉(zhuǎn)為簡(jiǎn)單的物質(zhì),去除COD、BOD,提高廢水的可生化性,并避免病原菌滋生。厭氧常用工藝:厭氧折流池、厭氧濾池、上流式厭氧污泥床、厭氧硝化等,近年來(lái),厭氧消化即沼氣發(fā)酵技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于養(yǎng)殖場(chǎng)廢水處理中,到2002年底我國(guó)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)大中型沼氣工程數(shù)量已經(jīng)達(dá)到2000余處,是世界上擁有沼氣裝置數(shù)量最多的國(guó)家之一。
好氧處理是指利用好氧微生物處理養(yǎng)殖廢水的一種工藝。好氧生物處理法可分為天然好氧處理和人工好氧處理兩大類(lèi)。天然好氧生物處理法是利用天然的水體和土壤中的微生物來(lái)凈化廢水的方法,亦稱(chēng)自然生物處理法,主要有水體凈化和土壤凈化兩種。前者主要有氧化塘(好氧塘、兼性塘、厭氧塘)和養(yǎng)殖塘等;后者主要有土地處理(慢速滲濾、快速滲濾、地面漫流)和人工濕地等。自然生物處理法不僅基建費(fèi)用低,動(dòng)力消耗少,該法對(duì)難生化降解的有機(jī)物、氮磷等營(yíng)養(yǎng)物和細(xì)菌的去除率也高于常規(guī)的二級(jí)處理,部分可達(dá)到三級(jí)處理的效果。此外,在一定條件下,該法配合污水灌溉可實(shí)現(xiàn)污水資源化利用。該法的缺點(diǎn)主要是占地面積大和處理效果易受季節(jié)影響等。但如果養(yǎng)殖場(chǎng)規(guī)模小且附近有廢棄的溝塘和灘涂可供利用時(shí),應(yīng)盡量選擇該方法以節(jié)約投資和處理費(fèi)用。人工好氧生物處理是采取人工強(qiáng)化供氧以提高好氧微生物活力的廢水處理方法。該方法主要有活性污泥法、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化法、序批式活性污泥法(SBR)、厭氧/好氧(A/O)及氧化溝法等。由于土地資源的有限性,故多采用人工好氧生物處理,并針對(duì)不同的污水水質(zhì)、處理要求及經(jīng)濟(jì)水平等選用不同的好氧工藝。
縱使有萬(wàn)千的處理技術(shù),選擇高效經(jīng)濟(jì)的工藝才是更道理。
全國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)龍頭企業(yè)—廣東溫氏集團(tuán)是一家以養(yǎng)雞業(yè)、養(yǎng)豬業(yè)為主導(dǎo)、兼營(yíng)食品加工的現(xiàn)代大型畜牧企業(yè)集團(tuán),福建省新科環(huán)保技術(shù)有限公司對(duì)其畜禽廢水的有效治理經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒。
溫氏揭東龍尾養(yǎng)殖場(chǎng)日排量450t/d,污水主要由豬廠(chǎng)的糞便(以固體形式為主)和清洗養(yǎng)豬廠(chǎng)形成的污水(包括殘留豬糞尿液)兩個(gè)方面組成,污水中污染物濃度跟豬廠(chǎng)管理有直接關(guān)系,溫氏公司廣東龍尾養(yǎng)豬廠(chǎng),對(duì)干糞便先清理后才進(jìn)行清洗,這樣進(jìn)入污水中的污染物濃度低,根據(jù)同類(lèi)廠(chǎng)家的水質(zhì),其污水水質(zhì)預(yù)估如下:
單位:mg/L
項(xiàng)目 |
CODcr |
BOD5 |
SS |
氨氮 |
參數(shù) |
3500~4000 |
2000~3000 |
2000~3000 |
300~450 |
目前廣東省對(duì)于養(yǎng)殖業(yè)管理比較嚴(yán)格,特別是養(yǎng)豬業(yè),其各項(xiàng)污染指標(biāo)均非常高。由于此污水氨氮含量高且處理難度大,所以大部分廠(chǎng)家污水處理設(shè)施出水氨氮均不達(dá)標(biāo),針對(duì)養(yǎng)豬廢水高氨氮的特點(diǎn),根據(jù)溫氏廠(chǎng)方提供的有關(guān)資料,參照其他類(lèi)似養(yǎng)殖企業(yè)綜合污水的水質(zhì)情況,福建省新科環(huán)保技術(shù)有限公司采用兩相厭氧、結(jié)合該公司的高效微生物及I-BAF等技術(shù),可使其污水達(dá)到理想的處理效果。
福建省新科環(huán)保技術(shù)有限公司的專(zhuān)利技術(shù)——I-BAF為一種完全生物脫氮技術(shù),相對(duì)于其它脫氮技術(shù)(如吹脫法、加氯法等)其運(yùn)行最穩(wěn)定,費(fèi)用最低,是目前國(guó)內(nèi)外的主流工藝之一。
其工藝流程如下圖:
固液分離池 集水井 初沉池 厭氧折流池 I-BAF曝氣池 二沉池 消毒池 浮渣 肥料 廢水 甲烷 儲(chǔ)泥池 脫水 外運(yùn) 達(dá)標(biāo)外排 污水 污泥 產(chǎn)氣
本工程的處理后出水指標(biāo)達(dá)《畜牧養(yǎng)殖污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596-2001)排放標(biāo)準(zhǔn)。處理成本遠(yuǎn)比傳統(tǒng)工藝低,且占地面積少,受到溫氏集團(tuán)的肯定,之后溫氏的多個(gè)畜禽分公司均采用福建省新科環(huán)保技術(shù)有限公司的專(zhuān)利技術(shù),此技術(shù)值得借鑒。
注:本文由福建省新科環(huán)保技術(shù)有限公司編輯修改,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。