畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水處理分析

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摘要：畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水相對較為復雜，因為其不僅包括飼養(yǎng)設施的清潔沖洗廢水，而且也包括動物的排泄物糞尿等，如若不對廢水及時處理，其中的殘渣就會隨著時間的推遲而出現化學反應，造成更大的環(huán)境危害，甚至會直接影響到人體自身的健康。同時，養(yǎng)殖廢水具有高固形物、高耗氧、高氨氮的特點，其中的高濃度氨氮對微生物又具有一定的毒害作用，對污水處理工藝的運行提出了較高要求。

關鍵詞：畜禽養(yǎng)殖業(yè)；廢水處理；處理措施

引言

近年來，隨著社會的不斷發(fā)展和人民生活質量的提高，肉類的需求量一直攀升，為了更好的生產肉類食品，養(yǎng)殖的規(guī)模化、集約化程度也越來越高，隨著肺炎疫情的出現，出現了多個進口冷凍肉食品攜帶病毒的案例，再加上其他國際因素，我國提出的擴大內需和加強經濟內循環(huán)的政策激勵，畜禽養(yǎng)殖業(yè)也已經出現了投資加大的積極影響。相較于傳統的散養(yǎng)式畜禽養(yǎng)殖來說，集約化養(yǎng)殖所形成的效率以及質量會更高。但與此同時，養(yǎng)殖場所形成的廢水量也在不斷擴大，會對環(huán)境造成無法忽視的影響。

1我國畜禽養(yǎng)殖廢水污染及防治

作為全球最大的畜禽生產國，我國畜禽養(yǎng)殖產業(yè)體量，以及市場供給能力的顯著提升，不論是在推動國民經濟高速發(fā)展，還是從整體上提升人民生活水平上發(fā)揮的積極作用都是不容忽視的。但在此過程中，不得不承認的是，畜禽養(yǎng)殖帶來的污染問題也更加顯著。結合《第一次全國污染源普查公報》[1]來看，我國不論是畜禽養(yǎng)殖糞污上的排放量，還是化學需氧量的排放都非常高，在農業(yè)污染源排放總量中占據的比例高達百分之九十六，且排放的畜禽養(yǎng)殖糞污，有大約一半都未給予有效處理、合理利用，給生態(tài)環(huán)境帶來的不利影響越來越大。畜禽養(yǎng)殖的污染隨著規(guī)模化養(yǎng)殖產業(yè)的發(fā)展，體現在養(yǎng)殖廢水的處理方法不當，在早期是用分散養(yǎng)殖的經驗處理，后期又忽視了養(yǎng)殖廢水的資源屬性，單純用污染治理的思路進行治理，不但效果不好，而且造成了極大的浪費。

2畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水對環(huán)境的危害

2.1對水環(huán)境的影響

養(yǎng)殖業(yè)廢水中包含大量的動物排泄物，食物殘渣，由于規(guī)模化養(yǎng)殖技術的發(fā)展，很多未完全消化的植物纖維、蛋白質也進入廢水，這類物質在廢水中繼續(xù)分解，形成了養(yǎng)殖廢水高濃度且難降解的特點。同時，廢水也會攜帶一定的病原體、抗生素等對水體微生物有害的物質。如果不通過合理的處理而直接排入水環(huán)境，必然會對納污水體和地下水造成污染。從養(yǎng)殖廢水的污染特點分析，由于廢水以有機污染和氨氮、總磷等污染物為主要特征，極易對納污水體形成富營養(yǎng)化污染，導致水體發(fā)臭水體有毒，破壞水生生物的生活系統。隨著地表水與地下水的交換，進而對地下水水質造成污染。在我國很多地區(qū)，地下水還是主要的飲用水源。如若水中存在廢水病原體，長期飲用的話，對于人體自然也會造成危害。

2.2對農田及作物的影響

利用養(yǎng)殖廢物作為種植業(yè)的肥料來源，是數千年農業(yè)生產成功經驗，但隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，特別是集約化養(yǎng)殖過程產生的廢水、糞、尿等廢物量較大的情況下，如果不能采取一定的預處理措施，廢水中的氮，磷，鉀等多種化學成分在過量輸入農田的情況下，則不但不能轉換成肥料被植物吸收，而且會直接變成破壞農田的有害物質，造成農田鹽分蓄積形成板結。除此之外，廢水直接為一些昆蟲或病毒提供優(yōu)渥的生長環(huán)境，導致病蟲害問題的出現，直接影響農作物的生產質量。并且，很多養(yǎng)殖場會應用專業(yè)的獸藥，殘余藥品會直接處理到廢水中。如果這部分廢水被用于農田，進而進入人類的食物鏈，所造成的后果無法估算。

3畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水處理的措施

由于養(yǎng)殖廢水具有廢水量大，固形物含量高且可生化性較好的特點，污水處理工藝也隨著環(huán)保政策的改變進行了多次調整，總體來講，其工藝包括兩大部分：預處理和后續(xù)處理，其中后續(xù)處理經歷了直接還田利用、生化處理、綜合利用等變化。

3.1廢水預處理

在畜禽養(yǎng)殖業(yè)的廢水中，包含大量的動物排泄物以及飼料殘渣，所以整體廢水的懸浮物濃度相對較高。雖然懸浮物濃度與化學需氧量等污染物之間具有直接的聯系。但養(yǎng)殖廢水中的懸浮物以動物排泄物和未充分消化的飼料為主，如不進行預處理，在廢水處理過程不但大大延長廢水停留時間，而且其中的氮、磷元素又增加了廢水處理成本，進而影響到后續(xù)的處理結果。所以在對廢水進行處理時，對其中的懸浮物單獨通過固液分離預處理，將廢水內部的懸浮物分離，從根本上降低廢水污染物負荷。常規(guī)的預處理工藝，主要是通過固液分離和沼氣池，將廢水中的固形物和難降解的物質盡可能去除，并進行一定的沼氣利用。從經濟投入方面考慮，固液分離裝置大多采用多級豎流式沉淀池。固液分離的固形物和沼渣采用堆肥的方式進一步處理和利用。采用多級沉淀進行固液分離預處理，不但有效去除廢水中不溶性的固形物，而且可將其中的氮、磷元素去除40%左右，大大降低后續(xù)生化處理壓力。根據實測，經過固液分離和沼氣池處理后，出水的水質情況見表1。利用固液分離和沼氣系統處理后，項目廢水中污染物濃度大大降低，而且沼氣池厭氧反應過程中，產酸過程的厭氧顆粒污泥通過在顆粒污泥厭氧微生物的吸附作用，可以破壞菌體細胞膜的結構，直接殺死糞大腸菌、蛔蟲卵等生物，因此，沼氣池裝置出水中，糞大腸菌群和蛔蟲卵即可低于標準要求。

3.2后續(xù)處理

（1）還田處理。還田處理養(yǎng)殖廢水無疑是最經濟的，養(yǎng)殖廢水中動物排泄的糞尿較多，施用農田可以有效增加農田土地的養(yǎng)分，打造完整的植物生態(tài)系統[2]。并且，這些廢棄物的有效應用也可降低對外界環(huán)境的消極影響，促使整體資源達到最大化的利用效率，促進農業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)的良性發(fā)展循環(huán)，能夠實現較大的經濟效益。但隨著養(yǎng)殖規(guī)模的集約化程度越高，還田處理存在很多不利的因素。養(yǎng)殖廢水的還田利用，不但受農灌期或施肥期的限制，需要考慮雨季和非施肥季節(jié)的儲存問題。而且養(yǎng)殖廢水中的有機物分解較慢，需要通過大量的土地利用和輪流使用，實現廢物的充分利用。根據了解，目前廣東部分地區(qū)出臺的控制要求，提出了按照每頭豬至少2.5畝的林地作為消納用地，但隨著集約化養(yǎng)殖規(guī)模越來越大，這種依靠土地規(guī)模解決養(yǎng)殖廢水污染問題的方法無法適應養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。不規(guī)范的還田利用，廢水中的氮元素與土壤中的金屬形成硝酸鹽沉淀，直接影響到土壤的質量，在雨季又使大量的有機物隨著雨水的沖刷，形成了大面積的農業(yè)面源污染。（2）生化處理。為了解決養(yǎng)殖廢水污染問題，各地在2000年前后，逐漸轉向借鑒工業(yè)廢水的工藝，對畜禽養(yǎng)殖廢水進行處理。從各地的實踐來看，工藝路線基本為厭氧+好氧，又由于考慮對氮、磷的去除，增加了生物濾池或人工濕地等工序[3]。結合深圳光明農場育種中心對養(yǎng)殖廢水的治理經驗，兩級生化處理后的水質情況，見表2。養(yǎng)殖廢水的可生化性較好，經過生化處理能滿足農灌用水指標，仍達不到排放要求。在不具備魚塘和農灌利用的區(qū)域，又提出了深度處理的要求[4]。但深度處理采用曝氣生物濾池等能夠脫氮除磷等工藝，一般的廢水處理費用約在3~4元左右，一家3萬頭規(guī)模的養(yǎng)豬場，其年運行費用約在100萬元左右，已經無利可圖。用污染治理的手段對待養(yǎng)殖廢水，不僅效果差費用高、最終也達不到環(huán)保要求，而且使得本是肥料資源的糞水成了污染物。這種加大企業(yè)投入卻不能解決環(huán)境污染問題的做法，造成了大量的小型養(yǎng)殖企業(yè)停產倒閉，造成了肉類食品價格急劇上漲，影響到了人民的生活。（3）綜合利用。2017年2月，中共中央、國務院將畜禽養(yǎng)殖污染防治工作列入中央一號文件，強調要充分重視起農業(yè)清潔生產，聯系實際情況，采取有效措施集中處理畜禽糞便；2017年6月，國務院辦公廳印發(fā)了《關于加快推進畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》（國辦發(fā)〔2017〕48號），強調要整合現有技術措施，努力實現畜禽養(yǎng)殖廢棄物的資源化利用。2019年9月，農業(yè)農村部、生態(tài)環(huán)境部共同組織了關于怎樣對畜禽養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)劃定和管理做出進一步規(guī)范。以此來逐漸構建出可以體現出可持續(xù)發(fā)展理念的種養(yǎng)結合、農牧循環(huán)新格局，實現糞污資源的有效利用，是保障我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展所不可忽視的一個現實問題。解決養(yǎng)殖廢水污染的前提在于區(qū)域農業(yè)種植的基礎，目前最大的問題是養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)的分離，規(guī)模化集約化的養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展與零散的種植業(yè)無法形成相匹配的消納能力。養(yǎng)殖廢水等廢棄物通過規(guī)模化養(yǎng)殖和堆肥技術，可以迅速形成液肥、復合肥等多種肥料的生產加工能力，可以大大緩解我國農田化肥施用量過高，土壤肥力減退的困境。但目前種植業(yè)目前尚未形成集約化生產規(guī)模，而且養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)之間也無有效的溝通渠道，雖然許多養(yǎng)殖企業(yè)投資建設了配套的肥料生產系統，但生產出的產品不一定滿足區(qū)域的種植業(yè)要求，產品銷售不暢形成了場內堆置，加上存放過程太長又損失了肥效，最終會影響到養(yǎng)殖企業(yè)生產肥料。

結語

綜合以上，養(yǎng)殖廢水處理不但是養(yǎng)殖企業(yè)的環(huán)保治理問題，而且與農業(yè)生產的土壤生態(tài)修復有聯系，隨著信息化技術的推廣，大區(qū)域、多行業(yè)聯合發(fā)展是解決這個問題的關鍵。建議政府相關部門應進行多部門聯合，以資源綜合利用為主線，把養(yǎng)殖業(yè)的肥料加工與種植業(yè)肥料需求之間建立起順暢的信息通道，進一步實現以種定養(yǎng)、以種定肥，通過區(qū)域的種植業(yè)規(guī)模、需求確定養(yǎng)殖業(yè)的肥料生產規(guī)模和種類，力求最大程度的將養(yǎng)殖廢水和肥料通過資源化利用的手段消除其污染，滿足我國可持續(xù)發(fā)展理念。

參考文獻

[1]環(huán)境保護部,國家統計局,農業(yè)部.第一次全國污染源普查公報［A/OL].(2010-02-06)[2020-01-02].

[2]馬寧.土地處理系統消納畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水的探討[J].海峽科學,2017(06):71-73.

[3]桑磊,周麗娜,鄧歡.畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水處理技術研究與應用[J].中國資源綜合利用,2018,28(02):26-30.

[4]王克科,趙穎,江傳杰.畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水處理方法[J].河南畜牧獸醫(yī),2019(06):15-17.

作者：徐社力 單位：廣州通普環(huán)保工程有限公司