畜禽粪污厌氧消化液自然处理模式技术的研究与运用现状

郭晓峰

摘要：氧消化技术是当下畜禽粪污处理的常用手段，针对经厌氧消化处理后形成的沼液需再行处理应用。文章主要探究稳定塘、人工湿地和人工砂滤系统三种自然处理工艺在畜禽粪污厌氧消化液领域中的应用状况及取得的效果，以供同行参考。

关键词：畜禽粪污；厌氧消化液；自然处理；技术应用

近些年，国家对畜牧业的扶持力度持续增大，畜禽养殖规模也有不断拓展趋势。但畜禽养殖企业建设规模参差不齐，配置的粪污处理设施欠缺完善性，畜禽污染问题逐渐暴露出来，对饮水安全构成严重威胁，畜禽粪污无节制性排放是很多地区尤其是农村的主要污染源之一。厌氧消化技术有能耗量低、工艺成熟度高等优势，为当下处理畜禽粪污的常用技术类型，但该工艺应用阶段会形成较多沼液，若不达标就排放到外界，则会污染、破坏生态环境。自然处理技术有成本低廉的特征，可在广大农村地区用于处理粪污厌氧消化液。

1稳定塘

稳定塘（SPA）又被称为生物塘，是通过天然或者人工修整后形成的一种池塘，依赖菌藻的协同作用处理污水的构筑物。稳定塘处置污水阶段，在污物被分解过程中起到决定性作用。针对稳定塘内氧气的来源以大气复氧及藻类光合作用过程为主。有机废水会在稳定塘内停滞较长时间，污物通过以水内微生物代谢活动过程为载体被降解。大部分状况下，稳定塘仅被作为人工湿地的预处理单元，废水被处理后，有机污物浓度下降，溶解氧含量提升。

在生产实践中，针对没有经严格厌氧处理的畜禽废水，一般会把稳定塘内的一级处理工艺设为厌氧或兼性稳定塘[1]，用其将常规厌氧消化罐取而代之，这样很多有机物历经厌氧消化过程后便会被去除，而后步入至下一级别处理工序中。有学者采用多类型稳定塘处理猪场废水结果表明，进水COD 15，899mg/L、GOD5 10，840mg/L、NH4+-N 1，283mg/L，出水水质COD、GOD5、NH4+-N含量分别为71.5mg/L、23mg/L、66.5mg/L，污染物处理后实现了达标排放[2]。

2人工湿地

人工湿地（CWs）是上个世纪70年代末期发展起来的一种废水处理技术，依照流动方式的不同可以将人工湿地分为表面流湿地（FWSCW）和潜流湿地（SSFVW），后者又有水平潜流（HSSFCW）和垂直潜流（VSSFCW）之分。人工湿地技术主要是利用自然生态系统内的理化、物化及生化作用等去净化污水，通过吸附、沉淀、微生物降解及植物吸收过程等剔除污水内有机物、氮、磷及部分重金属等物质[3]，能取得良好的处理成效，具有较高的脱氮除磷能力、成本偏低且对负荷波动过程的适应性能强。

将人工湿地系统用于厌氧消化液的处理领域中，其在去除废水内氮、磷、悬浮物等方面表现出良好效能。有学者采用SSFCW处理猪场废水厭氧发酵出水，统计后发现，SS、SOD、TN、TP的平均去除率依次是96%～99%、77%～84%、10%～24%和47%～59%。在工程运用阶段，常规做法联合使用个人工湿地系统，进而提升污水处理效果。另有学者采用两个VSSFCW与一个HSSFCW人工湿地整合工艺去处理牛粪厌氧消化液，结果发现，当进水符合达到50L/d与200L/d时，以上工艺对COD、GOD5、NH4+-N及TP的去除率依次达到76%与86%、87%与87%、88%与73%、98%与99%；此外，于VSSFCW人工湿地系统内栽种香蒲与灯心草，其对污物的去除率无显著差异[4]。

3人工砂滤系统

该系统是以传统快速渗滤系统（RI）为基础发展起来的，利用渗透性较好且有一定阳离子交互容量的天然河砂作为渗滤介质，将进水投放配置至砂滤系统的表层，促使其在向下渗透阶段历经差异化的物理、生物以及化学作用，最后实现净化水质的目标。人工砂滤系统属于土地处理系统的一种类型，有水力负荷偏高、占地面积小等优势，并且可以采用集水管网回收应用系统出水，其现实工程在丹麦、瑞士等地区有较广泛应用。填料堵塞是该系统应用阶段最常见的问题[5]，多发生在系统和进水相触及的初始区段，并且伴随深度的拓展，堵塞程度会有降低趋势，部分悬浮物截留与吸附是发生堵塞问题的主要原因，不利于系统正常运作[6]。

有研究表明利用分层砂滤池处理拟化了高浓度奶牛场废水处理过程，历经342d试验研究后，进水COD、TSS、TKN分别符合在14、3.7、2.1g/m2·d条件下，砂滤池水去除率依次是99%、100%、86%。

4结束语

针对同一废水，使用不同的自然处理系统处理时均表现出一定优势，并且在水力负荷、有机负荷及费用支出等方面也存在较大差异。为更好的满足不同畜禽养殖废水处理的现实需求及所属地气候条件等的差异性，现实工程中一般会对不同自然处理工艺进行组合优化，进而将自然处理技术效能充分发挥出来。█

参考文献：

[1]辛磊，王静，许慧，等.畜禽养殖的环境危害及防治措施[J].绿色科技， 2019，74（10）：189-190.

[2]朱文龙.畜禽粪污综合利用处理模式探索[J].今日畜牧兽医，2019，35（12）： 52-55.

[3]高春芳，刘超翔，王振，等.人工湿地组合生态工艺对规模化猪场养殖废水的净化效果研究[J].生态环境学报，2011，20（1）：154-159.

[4]蒋昕.广州市规模化养猪场废水污染调查与防治对策探讨[J].四川环境， 2011，30（2）：79-82.

[5]段妮娜，董滨，何群彪，等.规模化养猪废水处理模式现状和发展趋势[J].净水技术，2008（4）：9-15+39.

[6]黄和明，黄伟.城镇小区污水处理的新技术--人工快速渗滤污水处理系统的研究和应用[J].矿产与地质，2008（2）：183-184.