交城县规模化猪场粪污处理技术及对环境影响分析

李红艳

（山西省交城县畜牧兽医局，吕梁 030500）

1 交城县规模化养猪场粪污处理技术

规模化养猪场粪污处理系统主要是由预处理厌氧方案应发生器，好氧处理系统组成，该系统每天可处理养殖场粪污水200 t以上。系统中配置了每小时40 m3/h的固液分离器，常温状态下平均每天产生沼气6000 m3，厌氧颗粒污泥40 kg，有机肥100 kg。整个处理技术如下所示[1]。

1.1 预处理

规模化养猪场粪污预处理的主要目的是为了改善废水水质，将粪污中的粪渣、悬浮物和可以直接沉淀的杂质除去。同时通过对粪污进行进一步的预处理可以有效利用固液分离器，分离难降解的杂质，调节废水水质，提高整体粪污处理效果，改善水质，为后续各个单元粪污处理奠定坚实基础，确保整个处理系统能够安全稳定的运行，保证最终处理的废水达到排放标准[2]。同时对废水进行预处理，还能够有效降低成本投入。废水预处理之后，可以大大改善废水水质，有利于废水高效处理，最终达到利用最少的投入去除污染物的目的。粪污预处理主要包括以下几个环节：首先，格栅栏。从规模化养殖场出来的粪污，通常包含有大量悬浮颗粒物，设置格栅栏的目的是能够有效拦截直径较大的悬浮物，防止悬浮物在后期处理过程中出现堵塞现象。本系统中所选择的格栅栏为细格栅栏，间隙为1 mm；其次，沉渣池。由于规模化养殖场粪污中存在大量粪渣，这些废渣如果不经处理，也很容易堵塞后面的分离系统。通常情况下，粪渣质量较大，容易沉降，通过设置沉渣池，将废水中的废渣去除，净化水质；再次，固液分离器。通过将粪污进行过滤和沉渣处理之后，所得到的废水中固体物质大大减少，将处理后的废水经过一台时速为40 m3/h的固液分离器将固体物经过脱水之后，堆肥处理，生产有机肥，从而有效减少粪污中粪渣含量。一般情况下，经过固液分离器后，污水中的固体物含量应该小于500 mg/L；最后，调节酸化池。将经过固液分离器分离得到的污水排入到调节酸化池后，对废水酸碱度进行调节，均衡水质，使其能够在后续的处理单元中更好的得到处理。

1.2 双循环厌氧发生器

在该系统所选择的双循环厌氧发生器是基于颗粒污泥原理所设计的一套处理系统，该处理系统是现阶段运行负荷和运行效率最高的反应器[3]。在该系统中，上述处理得到的废水流入系统后经过厌氧处理，能够使水中的COD被厌氧微生物进行厌氧发酵降解之后产生大量沼气，生产的沼气主要以甲烷和二氧化碳为主，同时在沼气中含有少量硫化氢气体。而在内循环系统中是基于各个气体由于密度不同而出现分层的原理，由于密度较轻的气体上升，密度较重的气体下降，所以使整个管道内不同位置的气体存在较大差异，由此产生的气压也存在不同，受到反应期气流的驱动，整个系统的循环效率取决于污水中COD的含量大小。COD含量较高的废水中，会产生较高的气压流动，从而能够形成更好的循环。整个系统运行过程中所产生的沼气被2个三相分离器装置从处理的废水中分离出来，将其引进到反应器中。在整个反应系统中存在2个上下的UASB反应室，一个反应室的负荷较高，一个反应室的符合较低，这样做的目的是能够从两个阶段对发酵生产出来的沼气进行有效分离。

1.3 A2/O好氧处理工艺

本次研究过程中所选择的A2/O好氧处理工艺是从传统活性污泥处理工艺中演变而来的一种新型处理技术，该项技术不仅能够高效的去除规模化养殖场粪污中的COD，而且还能够有效将粪污中的磷元素去除，具备传统处理工艺的同时，还具有生物硝化、生物反硝化以及生物除磷功能。在该处理工艺系统中，微生物群落不仅有好氧微生物、兼有氧和无氧微生物，同时还含有大量消化细菌、反硝化细菌和聚磷菌等菌群。污水进入有氧反应阶段之后，系统中的硝化细菌能够和污水中的氨氮以及有机氨氮化合物进行硝化反应，通过细菌的消化作用，提高氨氮利用效率，将废弃物中的氨氮转化为硝酸盐。在厌氧阶段，反硝化细菌能够将经过有氧处理回流带有硝酸盐的废水进一步进行反硝化反应，从而将水体中的硝酸盐转化成氮气，分散到空气中，从而达到了减少废水中氮元素含量，避免污染现象发生。再次进入厌氧阶段之后，聚磷菌会进一步分解废水中的磷元素，并将废水中容易降解的低级脂肪酸吸收分解。进入有氧阶段之后，在氧气参与下，聚磷菌会吸收大量磷元素和磷有机化合物，并通过最终剩余的污泥排放将磷元素去除。在无氧、缺氧、好氧整个处理过程中，通过各个菌群对废水中的各种有机化合物进行吸收分解，也会使得废水中的BOD5含量逐渐下降，逐渐被吸收降解。

2 规模化养猪场粪污处理技术对环境的影响分析

2.1 废水处理效果

通过在该养殖场应用上述粪污处理技术，由当地环保部门对该技术的粪污处理效果进行了评价。规模化养殖场实行雨水和粪污收集分离，雨水收集之后通过检测达到排放标准后，直接就近排放。整个处理系统处理的粪污主要是猪舍水泡粪水、饲养人员日常生活污水。规模化养殖场修建了每天处理200 t污水的处理站，经过全面收集到污水处理站后，经过隔离、沉淀、厌氧发酵、好氧处理等工艺之后达到排放标准，经过处理合格的处理水经过养殖场地下管道后，再次回到养殖场循环利用，部分处理合格的粪污水，直接排放到农田，用于农作物灌溉。通过检测结果显示，规模化养猪场，粪污经过该处理技术处理之后，处理得到的水质清澈，PH值在8.71，总磷、化学需氧量，5日生化需氧量、氨氮、悬浮物、粪大肠菌落去除率分别高达91%、92%、89%、98%、78%、99%以上。

2.2 固体废弃物处理效果

猪场生产的固体废物主要是污水处理后所生产的污泥、病死猪、废弃售药品和管理人员日常所生产的生活垃圾。规模化养殖场已建设有防渗防雨作用的临时储存场所，污泥收集之后，经过堆积发酵，产生有机肥，直接用于农作物生产。病死动物、污染的垫料饲料利用无害化处理设备，进行高温无害化处理，生产的最后残渣，作为固体废料回收利用。并建设规范化的危废储存器及临时储存场所，对养殖场的各种废弃兽药饲料进行妥善管理。

3 结论

规模化养猪场粪污处理是一项综合性，系统性较强的工程，由于规模化养殖场污染源头较多，一旦处理不当，就会对周围环境造成严重污染。对规模化养殖技术进行进一步优化处理，科学的选择粪污处理技术，实现粪污资源高效利用，无害化排放是促进规模化养猪产业健康可持续发展的主要发展方向。通过本次研究的无粪污处理系统，能够很好的处理粪污中的各种废弃物，不会产生额外污染源，实现环境经济和社会效益的有机统一。