郑剑霞 李德春++范菁
摘要:我国在畜禽规模化养殖场建设过程中没有做到全面推广“干清粪”及“雨污分流”新工艺和要求,随之带来了畜禽养殖业污染物排放方式的多样性,产生的环境污染对人、畜健康造成了影响。文章从技术的角度就畜禽养殖业不同的污染物排放形式必须采取不同的有效防治措施及工艺技术进行了阐述。
关键词:畜禽养殖业;污染物;排放方式;防治措施;环境污染 文献标识码:A
中图分类号:X713 文章编号:1009-2374(2015)35-0086-03 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.35.042
一个国家人均对畜禽产品的消耗量,被看作是这个国家的发达程度和衡量人民生活水平的重要标志之一。近年来,为满足人民对生活水平不断提高的需求,畜禽规模化养殖已成为我国目前养殖业发展的主流。然而,由于历史的各种原因,我国在畜禽规模化养殖场建设过程中没能做到全面推广“干清粪”及“雨污分流”新工艺和要求,随之带来了畜禽养殖业污染物排放方式的多样性,排放方式种类有干粪类、湿粪类和污水类等,使之带来的环境污染对人、畜健康造成了影响,养殖生产与环境污染的矛盾日显突出。据我国《第一次全国污染源普查公报》显示:在农业源中,畜禽养殖业排放的COD、氨氮总量分别为1268.26万吨和71.73万吨,占整个农业源排放COD、氨氮总量的95.8%和78.1%,在全国排放COD、氨氮总量中所占比例分别达到了41.9%和41.5%。我国《畜禽规模养殖污染防治条例》2014年1月1日起已经正式施行,如何有效解决好养殖生产与环境污染这一矛盾,笔者通过对长期实际工作的总结认为:要就畜禽养殖业不同的污染物排放方式采取不同的有效防治措施及处理工艺技术,才能达到畜禽废弃物的无害化处理、资源化利用、减量化排放要求,实现畜禽养殖业可持续发展的目标。
1 养殖业污染物排放方式的形成
1.1 干粪类排放方式
本文将畜禽养殖业以干粪形式排放污染物的方式称为干粪类排放方式。目前,畜禽养殖业污染物有三种途径形成干粪类排放方式:一是采取“干清粪”工艺清理分离出来的畜禽干粪;二是通过对水冲粪、水泡粪湿法清粪工艺的养殖场湿粪采用筛滤、离心、过滤、浮除、沉降、沉淀、絮凝等固液分离技术进行处理后清理分离出来的畜禽干粪;三是通过对养殖场污水处理后所产生的粪渣。
1.2 湿粪类排放方式
本文将畜禽养殖业以湿粪形式排放污染物的方式称为湿粪类排放方式。目前,畜禽养殖业湿粪类排放污染物方式有两种途径:一种是水冲粪湿法清粪工艺产生畜禽湿粪;另一种是水泡粪湿法清粪工艺产生畜禽湿粪。
1.3 污水类排放方式
本文将畜禽养殖业以污水形式排放污染物的方式称为污水类排放方式。目前,畜禽养殖业污水类排放污染物方式源于三种途径:一是来源于采用水冲粪清粪工艺的畜禽养殖业直接排放含畜禽粪的污水;二是来源于水冲粪、水泡粪湿法清粪工艺的养殖场通过对排放的污染物进行固液分离处理之后含畜禽尿粪的污水;三是来源于养殖场冲洗畜禽室舍的污水。
2 不同的污染物排放方式采取不同的防治措施
畜禽养殖业排放的干粪、湿粪及污水中都含有大量污染物,如BOD5、CODCr、氨氮、磷、重金属,还有残留的兽药以及大量的病原体等,如不经过处理直接排放,将会造成水体、大气、土壤的严重污染,因为,一是养殖业排放的污染物属于含病原体多的高浓度的有机污染物,过多的有机物质进入水体后,其有机物分解将会消耗水中大量的溶解氧,使水体发臭,导致水生生物死亡,过多的氮和磷还会使水体富营养化;二是畜禽养殖排放的污染物在厌氧情况下会产生大量的NH3、H2S等恶臭气体,这些恶臭气体将影响和危害畜禽养殖人员及周边居民的身体健康;三是畜禽养殖业排放的污染物中含有过多的氮、磷、钾等养分,未经处理就直接、连续、过量施用,会给土壤及农作物的生长造成不良的影响,具体表现为使农作物减产、推迟农作物成熟期、影响后续农作物的种植等,所以有必要采取有效的防治措施及处理工艺技术对其排放的污染物进行科学的处理。
2.1 干粪类排放方式采用的防治措施及处理工艺
根据畜禽养殖业排放的干粪类污染物中含大量的氮、磷、钾等养分实际情况,怎样对其进行“无害化处理、资源化利用”是笔者必须考虑的首要问题。目前,国内外对畜禽养殖业排放的干粪类污染物进行无害化处理后生产有机肥料已有非常成熟的工艺。例如:位于新余市的江西一鸣生态农业科技有限公司10000m2标准化蛋鸡养殖场2014年底建成,其干粪类污染物经过生物发酵无害化处理后生产有机肥料处理工艺技术的实施运行效果非常成功。其具体工艺流程如图1所示:
江西一鸣生态农业科技有限公司10000m2标准化蛋鸡养殖场产生的鸡粪采用自动清粪机设备,干粪清理自动化,鸡舍清理出的鸡粪由专用车辆运至有机肥厂进行处理,鸡粪在运送至堆肥厂后,与锯末和秸秆等填充料进行一定比例的预混,其中鸡粪75%、填充料25%,同时加入少量的发酵液,之后进行自动化的翻料,经过一段时间的生物发酵堆肥处理。产生的有机肥一部分就近出售至珊娜果园农用处理,其余出售给市内农业种殖业,环境及经济效益明显。
2.2 湿粪类排放方式采用的防治措施及处理工艺
无论采用什么综合措施进行处理畜禽养殖场湿粪类污染物,都必须首先进行固液分离。采用筛网式、卧式离心机、压滤机等设备处理都可以完成湿粪类污染物的固液分离,固液分离之后的干粪采用前面2.1的防治措施及处理工艺技术进行无害化处理后生产有机肥料,达到“资源化利用”目的;固液分离之后的废水可采用“厌氧+氧化塘处理技术”和“厌氧+好氧池处理技术”两种防治措施及处理工艺技术进行处理。
2.3 污水类排放方式采用的防治措施及处理工艺
根据目前国内外畜禽养殖场污水成熟的处理技术来看,处理工艺的前端工序都必须进行固液分离。采用筛网式、卧式离心机、压滤机等设备处理都可以完成废水的固液分离工作,固液分离之后的粪渣采用前面2.1的防治措施及处理工艺技术进行无害化处理后生产有机肥料;同前面2.2一样,固液分离之后的废水可采用下列两种防治措施及处理工艺技术进行处理:
2.3.1 厌氧+氧化塘处理技术。厌氧处理具有造价低、占地少、能量需求低的特点,还可以产生沼气,而且处理过程不需要氧,不受传氧能力的限制等,因而对有机物具有较高的负荷潜力,能使一些好氧微生物所不能降解的有机物部分得到降解。厌氧常用的方法有完全混合式厌氧消化器、厌氧接触反应器、厌氧折流板反应器、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床、升流式固体反应器等。
氧化塘处理法是利用天然水体、土壤和生物的物理、化学与生物的综合作用来净化污水。这类方法投资省、工艺简单、动力消耗少,但净化功能受自然条件的制约。氧化塘处理法是自然处理法的一种主要模式。厌氧+氧化塘处理技术处理畜禽养殖场废水的具体工艺流程见图2:
2.3.2 厌氧+好氧池处理技术。好氧池处理技术的基本原理是利用微生物在好氧条件下分解有机物,同时合成自身细胞。在好氧池中处理污水,水中可生物降解的有机物最终可被完全氧化为简单的无机物。
厌氧+好氧池处理技术处理畜禽养殖场废水的具体工艺流程见图3:
以上两种处理技术都采用了厌氧工艺,因为从治理技术来看,要在实现去除CODCr、BOD5的同时,还要达到脱氮除磷的效果,不可缺少厌氧工艺。
3 对污染源的防治措施及管理对策
3.1 科学制定畜禽养殖发展及污染防治规划
为了畜禽养殖业的可持续发展及减少对环境的影响,合理制定畜禽养殖发展及污染防治规划,合理划定禁、限、可养区,限期对禁养区内畜禽养殖场进行全面清退,不得新建任何形式的畜禽养殖场;对限、可养区规模化畜禽养殖场严格规范畜禽养殖行为。
3.2 严把行业准入关
落实以村委为单位的网格化监管模式,新上规模化畜禽养殖场应先征得当地乡(镇)人民政府同意,然后向畜牧兽医、土地规划、环保、林业等相关部门办理审批手续,方可建设,对未批先建且对环境影响较大、投诉较多的养殖企业,应从重从严处罚,让各养殖业违法成本远高于守法成本。
3.3 积极推广生态养殖模式和清洁养殖技术
积极使“干清粪”及“雨污分流”工艺技术在规模化养殖场得到全面推广,从源头减少污染物的产生,要求养殖场建设雨污分流管道、粪渣储存场及污水处理设施,鼓励对粪渣、污水进行农业利用或污水达标排放。
3.4 加大治污的投入
一是加大宣传力度,让各养殖业主了解未合理处置的畜禽养殖粪污对环境的影响,明确各养殖业主为第一治污责任人;二是各级政府负责各辖区内的环境质量,积极争取国家资金或依靠大型养殖企业或引进社会资金,在密集散养区建设集中式粪污沼气工程或有机肥加工厂;三是地方政府要常年设立畜禽养殖污染治理专项资金,用于奖励通过合格验收达标排放的养殖场或研发出投资少、易操作的适合养殖场的污染治理技术;四是推广有机肥的使用,对生产有机肥的企业及使用有机肥的种植者给予奖励。
3.5 严格考核机制,落实工作责任
一是明确责任主体,细化部门工作职责,严格考核机制,把工作落到实处;二是制定统一的操作性强的管理办法,明确养殖承载力、农田施用量、畜禽粪污储存等主要指标;三是实行网格化监督管理,将日常监督管理工作重心下移,落实到以村委为单位的监督管理网格。
总之,只要结合实际,运用技术、法制、行政、政策等手段,通过节能减排与末端处理相结合,大力推行“干清粪”及“干湿分离与雨污分流”的清洁化生产方式和生态化养殖技术,就能有效地解决好养殖生产与环境污染的之间的矛盾,实现畜禽废弃物“无害化处理、资源化利用、减量化排放”的目标,从而促进畜禽养殖业的健康、和谐发展。
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作者简介:郑剑霞(1984-),女,江西省新余市环境保护局高新区分局环境管理科工程师,硕士,研究方向:环境保护技术及管理。
(责任编辑:秦逊玉)