养殖废水污染的源头控制和末端治理

2013-08-15 00:53杨颖
绿色科技 2013年4期
关键词:养殖业反应器畜禽

杨颖

(杭州富铭环境科技有限公司,浙江 杭州 310023)

1 引言

我国畜禽养殖业的快速发展使不同规模、不同方式的养殖场不断涌现,而近年来畜禽养殖业带来的各种污染不断挑战人类物质生活所需及生存环境空间。我国目前对畜禽养殖业的污染主要倾向于末端治理,而按照循环经济“减量化、再利用、资源化”的原则,畜禽养殖业的源头污染控制也不能放松,我们要杜绝“先污染、后治理”的观念,从污染源头和末端两手抓,真正意义做到保护我们的家园,保护我们的地球。

2 源头控制

2.1 产前控制

2.1.1 厂址规划

养殖场的选址要合理,应远离人口稠密区,尤其是要远离环境敏感区,如水源区、河流上游地区、上风向区、自然保护区等。合理的选址能够避免造成重大的环境污染影响。

2.1.2 工艺规划

养殖场应采用干青粪工艺,并在设计前期对养殖场内的养殖舍、给排水系统等进行合理布局,保证污水收集能够通畅,全面。养殖场要分别设雨水收集系统和污水收集系统,进行雨污分离,减少污水处理量。

2.2 产中控制

养殖场在养殖过程中产生的污染主要有饲料污染、畜禽施用的药物残留污染、畜禽排泄物、遗留物的污染。

2.2.1 饲料污染控制

养殖场的污染源主要是粪污中的氮磷等物质引起的,其中氮的主要来源就是未被消化饲料中的植酸磷和人工补充的磷酸氢钙。通过改善养殖场的饲料喂养方式,提高饲料利用率,从而可减少污水中氮磷含量,同时能节省养殖成本。其次,饲料厂和养殖场目前普遍采用高铜、高铁、高锌等微量元素添加剂,由于这些金属元素的吸收率和利用率都很低,易随粪便排出体外,从而进入环境。因此选择绿色环保的养殖饲料,可以降低养殖行业污水的复杂程度和处理难度。

2.2.2 畜禽施用的药物残留污染控制

规模化养殖的密度一般较散养户高,养殖舍细菌繁殖较快,尤其是通风、排水等系统不佳时,更容易导致病原体传播,严重时可能导致养殖场瘟疫。因此大量的抗生素、维生素、激素、重金属微量元素的使用已经成为畜禽养殖业防病、保健促生长的普遍需求。滥用药物更是普遍存在的现象,导致残留药物通过畜禽排泄进入污水中,加大了污水处理难度。因此加强养殖场的卫生管理,加强标准化操作,利用生态的微生物循环链等,制定科学的免疫程序,尽量减少抗生素等的使用。

2.3 产后控制

养殖场常用的工艺分为干青粪工艺和水冲工艺,其中水冲工艺因为操作强度较低,养殖场地处偏僻,冲洗水来源于地表水或地下水居多,水的使用上受政策和管理的影响较小,因此水冲工艺目前是较为普遍的工艺,尤其是在中小型养殖场中。

水冲工艺将粪便尿液等混为一体,导致水体中有机物、氨氮含量较高,加大了污水处理设备的投资成本和治理难度。因此对水冲工艺进行冲洗水量、频率的合理控制,以及对冲洗后的粪污采用干湿分离器等机械分离措施,可以减少污水的产生量和污水的浓度。

2.4 政策扶持

养殖业成为微利行业,并且受市场变化波动很大。对于污染控制及治理的相关措施一般都不愿积极采纳,因此需要国家和当地出台一定的政策给予鼓励和扶植。如对进行环境污染控制、污染治理的养殖场进行一定的物质奖励或政策上的优惠等,调动广大养殖场业主的环保积极性。

3 末端治理

目前养殖业的污染治理主要采用的工艺是厌氧、好氧、MBR膜生物反应器、絮凝沉淀、氧化塘等工艺。

3.1 预处理

这里所谓的预处理主要是粪污的干湿分离。如果养殖场采用干青粪工艺,那么后续的处理只是处理尿液等污水。如果采用水冲工艺的养殖场,在进行处理前,最好进行机械的干湿分离,如干湿分离器、转鼓格栅、卧式分离器等。经过干湿分离后的污水有机物含量低,悬浮物少,更利于后续的处理。

3.2 厌氧处理工艺

常用的厌氧处理主要有沼气池、UASB厌氧反应器、厌氧滤器(AF)等方式,厌氧工艺能够对高浓度的有机物进行去除,一般去除率能够达到80%~90%,而且能够杀死传染性病菌,降解部分难以生化分解的有机物。厌氧处理运行负荷高,占地较小,能量需求低。而且厌氧产生的沼气可以进行回用,为养殖场进行发电、取暖等。

3.3 好氧处理工艺

常用的好氧处理工艺有序批式活性污泥法(SBR)、A/O法、生物接触氧化法、生物滤池法等。好氧法对水体中的有机物分解较彻底,其原理主要是利用好氧微生物在好氧条件下分解有机物,将其分解为水、二氧化碳等简单的无机物。好氧与缺氧组合的A/O法是目前针对养殖业废水高有机物和高氨氮最佳的处理方式。它是利用好氧池的好氧硝化细菌将有机氮转化为硝态氮,然后通过硝化液回流的方式将含有硝态氮的污水回流至缺氧池,然后在反硝化细菌的作用下,将硝态氮分解为氨气等无机氮,从而真正意义达到脱氮的效果。

3.4 絮凝沉淀

絮凝沉淀法主要是针对养殖业污水中悬浮物较高,且其中含有重金属离子,在化学药剂作用下调整水体pH值可以使水体中的部分重金属离子产生沉淀,并在絮凝剂的作用下生成较大的絮凝沉淀物,网捕水体中的悬浮物和其他颗粒物等。

3.5 氧化塘工艺

氧化塘技术是一种自然处理技术的人工整合,它是利用土壤、微生物和生物的综合作用,净化污水。其净化机理主要有过滤、截留、沉淀、吸附和生物氧化吸收等。氧化塘的负荷较低,只能作为养殖业的深度净化单元。因氧化塘构筑物虽然能量消耗低,不产生二次污染等问题,但是因其占地面积大,在土地越发珍贵的今天,已经慢慢被取代。

3.6 MBR膜生物反应器

MBR膜生物反应器是随着膜技术的发展,结合好氧活性污泥法发展起来的新技术,是膜分离技术和生物处理法的高效技术工艺,已经在工业废水治理上得到了广泛的应用。MBR膜生物反应器能够提高活性污泥的浓度,是传统意义污泥浓度的3~4倍,因此抗冲击负荷能力强,装置结构紧凑;MBR膜的泥水分离技术可以实现反应器水里停留时间和污泥停留时间相分离的功能,使系统内部能够达到世代较长的生物链,提高出水水质。MBR膜生物反应器的去除率一般比较高,CODcr的去除率一般可高达90%以上。

4 结语

畜禽养殖业废水污染控制与治理是目前环保行业关注的重点,将末端治理与源头控制相结合,是从根本上减少畜禽废水产生量和处理成本,真正走可持续发展道路。

[1]林 萌.规模化养猪场清洁生产技术[J].福建畜牧兽医,2009,31(5).

[2]彭艳霞.畜禽养殖业的污染治理及清洁生产对策[J].畜牧与饲料科学,2010,31(5):101~102.

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[4]陈 蕊,高怀友,傅学起,等.畜禽养殖废水处理技术的研究与应用[C]//首届全国农业环境科学学术研讨会论文集,2005.

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