畜禽养殖废水处理技术研究及资源化利用

畜禽养殖废水处理技术及资源化应用

1.畜禽养殖行业污染物防治现状

1.1畜禽养殖行业污染现状

随着规模化畜禽养殖业的迅速发展，在带动了农村经济发展的同时也带来了日益严重的农村环境污染问题，据统计我国主要污染物排放量中，农业源占大部分，其中COD排放量占总量的46%以上，达到1300万吨，氮占50%以上，磷占60%以上，而畜禽养殖污染物排放量占整个农业源的95%以上。

1.2畜禽养殖废水危害及影响

随着我国畜牧业的发展，产业竞争的日趋激烈，畜牧业规模化、集约化发展已成为必然趋势。规模化养殖场具有较高的饲养技术，统一的管理，降低了成本，提高了经济效益，但由于大量集中的粪便冲洗污水排放引起的环境污染问题也越来越严重。养殖业的粪尿排泄物及废水中含有大量有机物、氮、磷、悬浮物及致病菌并产生恶臭，对环境质量造成极大影响，主要的污染包括粪便污染、水质污染和大气污染几个方面，都是亟需解决的问题。

畜禽养殖废水的主要危害：

1、对水体的危害，养殖业废水属于含大量病原体的高浓度有机废水,大量有机物质进入水体后,有机物的分解将大量消耗水中的溶解氧,使水体发臭,导致水生生物大量死亡;氮、磷可使水体富营养化。进而影响饮用水源地的安全。

2、对大气环境的危害，畜禽养殖废水在厌氧情况下会产生大量的NH

3、H

2

S

等恶臭气体,这些恶臭气体将影响及危害饲养人员及周围居民的身体健康。

3、对农田及作物的危害，畜禽养殖业废水中含有较多的氮、磷、钾等养分,如果未经任何处理就直接、连续、过量的施用,则会给土壤和农作物的生长造成不良的影响,如引起作物产量降低,推迟成熟期,影响后续作物的生产等。

4、传播病菌，畜禽废弃物中的污染物含有大量的病原体微生物，寄生虫卵及滋生的蚊蝇，会使空气中的病原种类增多，病原菌和寄生虫大量繁殖，造成人、畜传染病的蔓延，尤其是人畜共患病时会导致疫情发生，造成灾难性的危害。

2.传统养殖污染防治措施

传统的畜禽养殖主要以生产为主导，污染物治理控制主要在产后的治理，主要方法包括物理化学法、生化处理法、自然生态化、资源化利用等。

物理化学法主要包括：沉淀、脱水、干燥、混凝、氧化、消毒等工序；

生化处理法主要包括：厌氧、好氧、兼氧；

自然生态化主要包括：氧化塘、人工湿地、生态沟渠等；

资源化利用主要包括：堆肥、有机肥、饲料化等。

3.畜禽养殖污染主要原因及防治现状

3.1养殖行业污染的主要原因

1、畜禽养殖场（户）无统一规划，选址不合理

有些养殖场（户）是依河两岸的溪流河沟而建，分布散乱，并且大部分未办理有关手续，污染处理设施未建设或不完善即投入养殖，产生的废水、废物直接通过溪流河沟汇入较大流域中，对周围居民的生产、生活环境产生较大影响,甚至直接威胁城市集中饮用水源的安全

2、污染处理设施和配套管理跟不上

目前大部分畜禽养殖场基本属于粗放型的管理模式，无较为严格的管理制度和规章，在消毒、粪便管理等方面污染防治设施不完善，对水环境造成一定污染。

3、农牧脱节，粪便综合利用率低

由于受土地资源的制约，绝大多数畜禽养殖场（户）没有相应的配套耕地，即使有耕地消纳畜禽粪便的，也因面积不足，而无法全部进行消纳处理，粪便资源未得到有效综合利用。

3.2畜禽养殖污染防治现状

现有技术对COD处理达到国标不存在技术问题；

对氮、磷的处理仍存在技术和经济上的问题；

现有技术处理成本与养殖低利润、高风险之间矛盾突出；

运行管理与操作人员文化水平低，环保意识淡薄，已有设施没有正常运行；

生物有机肥推广应用力度不够，导致粪便肥料化循环利用不畅。

3.3畜禽养殖污染系统控制理念

1、源头控制：优良品种；合理的饲料供应量；合理的营养配比。

2、过程控制：清粪工艺选择干清粪（干清粪、水冲粪、水泡粪）；

3、循环利用：解决种植业营养需求与养殖业废物产生在时空上的不协调，做到循环利用的目的。

4、末端治理：综合治理水、气、渣等污染物。

3.4畜禽养殖行业废弃物处理原则

以综合利用为前提，资源化、减量化、无害化、运行成本低廉化为主导。3.5畜禽养殖废弃物处理技术

目前畜禽养殖废弃物在国内外所采用三种处理模式：1、还田模式；2、自然净化处理模式；3、工业处理模式。

3.5.1粪便畜禽粪便主要减排的方法：

1、农业利用：直接农用，干化后储存农用，简单堆肥后农用、水产养殖、食用菌种植等。

2、生产有机肥：利用有机肥生产设备，生产产品作为商品销售。

3、生产沼气：必须经过粪、污水分离后粪便厌氧发酵产生沼气，沼气可以用来发电或者锅炉燃烧，为厌氧处理系统提供热量。

畜禽粪便直接农业利用要求：

粪便农业利用减排原则要求：保证畜禽养殖连续产生的粪便有足够的干化场、发酵池、储存场，其中发酵池、储存场必须防雨防渗，干化场必须防渗处理；

农业种植用地与养殖规模匹配，且减排项目要求对应的农业用地必须是连片的集中种植区；

3.5.2畜禽粪便农业利用基本技术：

1、干燥技术：

太阳能大棚自然干燥（直接农业利用的主要干燥方法）。充分利用自然条件，成本较低，干燥的速度慢，且占地面积较大；

高温快速干燥（主要用于专业有机肥生产）。干燥速度快，可批量生产，杀菌、除臭熟化快，但能耗高，投资大；

烘干膨化干燥（应用较少）。干燥过程中易产生恶臭气体。

从目前掌握的情况看，畜禽粪便干燥处理尚无较完善的技术。各规模化养殖场，尤其是养鸡场只能根据自己的资金情况及所拥有的土地面积，选择相应的干燥技术。

2、堆肥技术：

自然堆肥法（直接农业利用的主要使用方法）。无需设备和耗能，但占地面积大、腐熟慢、效率低。

现代堆肥法（主要用于专业有机肥生产）。利用发酵罐（塔）等设备，效率高，堆制时间短，便于控制，自动化控制连续生产，处理量大，对周边无污染；一次性投资大。

堆肥法比干燥法具有省燃料、成本低、发酵产物生物活性强、粪便处理过程中养分损失少且可达到去臭，灭菌的目的，处理的最终产物臭气少且较干燥，容易包装、撒施。因此对于畜禽场的干粪和由粪水中分离出的干物质，进行堆肥化处理是最佳的固体粪便处置方式。

3.6畜禽养殖废水减排的主要方法：

农业利用：包括直接农业利用、厌氧发酵后沼液沼渣农业利用、水产养殖等，不能设置污水排放口；

循环利用：废水经处理后全部用于回收利用（包括农用与回用于栏舍冲洗等），不能设置污水排放口；

达标排放：采用厌氧+好氧+深度处理的工业化处理方法，外排污水达标排放；

3.6.1畜禽养殖废水农业利用

畜禽粪便污水还田作肥料为传统而经济有效的处置方法，可使畜禽粪尿不排往外界环境，达到污染物零排放。既可有效处置污染物，又能将其中有用的营养成分循环于土壤一植物生态系统中，家庭分散户养畜禽粪便污水处理均采用该法。该方法适用于远离城市、土地宽广且有足够农田消纳粪便污水的经济落后地区，特别是种植常年需施肥作物的地区，要求养殖场规模较小。

3.6.2畜禽养殖废水处理技术

畜禽养殖废水处理单元技术分类：

厌氧处理技术：UASB、AF、UBF、USR、两段厌氧法；

好氧处理技术：活性污泥、生物滤池、生物接触氧化、序批式活性污泥（SBR）、生物转盘；

深度处理技术：氧化塘、人工湿地、土壤净化。

一、厌氧处理技术

定义：在隔绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物