① 解決規模飼養企業糞污處理問題,都有哪些方法
當前,我國畜禽養殖業正在發生深刻的變化。大量分散農戶加速退出,規模化養殖發展迅速,養殖方式的轉變帶來了新的問題和挑戰。特別是規模化養殖場的不斷增加,已成為影響養殖場質量和周邊環境的因素,也增加了畜產品的安全隱患風險。大型養殖場糞便污水的處理已引起公眾、主管部門和養殖企業的高度重視。
在經濟發達地區,堆肥大多採用堆肥房、堆肥罐等設施進行堆肥,具有腐熟快、臭氣少、連續生產等優點。為保證堆肥質量,含水率超過75%時,最好中途翻堆,含水率低於60%時,建議加水。堆肥時間應在密封2個月或3-6個月後開始。為了促進發酵過程,可在料堆中垂直或水平插入適當的通風管。羊糞的利用。直接應用,用於種植農作物、人工種植牧草、溫室蔬菜、花卉、葯用植物等。粉狀有機肥、顆粒狀有機肥的加工生產
② 如何對畜牧場的糞便和污水進行合理處理與利用
1. 1 對污水的認識 養殖業廢水屬於富含大量病原體的高濃度有機廢水, 直接排放養殖業廢水屬於富含大量病原體的高濃度有機廢水, 直接排放進入水體或存放地點不合適,受雨水沖洗進入水體, 將可能造成地表水或地下水水質的嚴重惡化。 由於畜禽糞尿的淋溶性很強, 糞尿中的氮、 磷及水溶性有機物等淋溶量很大, 如不妥善處理,就會通過地表徑流和滲濾進入地下水層污染地下水。 對地表水的影響則主要表現為, 大量有機物質進入水體後, 有機物的分解將大量消耗水中的溶解氧, 使水體發臭; 當水體中的溶解氧大幅度下降後, 大量有機物質可在厭氧條件下繼續分解,分解中將會產生甲烷、 硫化氫等有毒氣體, 導致水生生物大量死亡; 廢水中的大量懸浮物可使水體渾濁, 降低水中藻類的光合作用, 限制水生生物的正常活動,使對有機物污染敏感的水生生物逐漸死亡, 從而進一步加劇水體底部缺氧, 使水體同化能力降低; 氮、 磷可使水體富營養化, 富營養化的結果會使水體中硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度過高, 人畜若長期飲用會引起中毒, 而一些有毒藻類的生長與大量繁殖會排放大量毒素於水體中, 導致水生動物的大量死亡, 從而嚴重地破壞了水體生態平衡; 糞尿中的一些病菌、 病毒等隨水流動可能導致某些流行病的傳播等。 1. 2 對農田及作物的影響 畜禽養殖業廢水中含有較多的氮、 磷、 鉀等養分, 如能做到合理施用可有效地提高土壤肥力, 改良土壤的理化特性, 促進農作物的生長。 但如果未經任何處理就直接、 連續、 過量的施用, 則會給土壤和農作物的生長造成不良的影響, 如引起作物徒長、 返青、 倒伏, 使產量大大降低, 推遲成熟期, 影響後續作物的生產等。廢水中的大量有機物質在土壤中不斷累積, 雖然可為土壤中棲居的小動物、昆蟲、 真菌、 細菌等提供營養物質和適宜的環境, 但也可導致一些病原菌大量孳生引起病蟲害的發生; 此外, 大量有機物的積累也會使土壤呈強還原性, 而強還原性的條件不僅影響作物的根系生長, 而且易使土壤中原本處於惰性狀態的有害元素得到還原而釋放; 大量無機鹽在土壤中的積聚則會引起作物的鹽害。 1. 3 礦物元素和重金屬污染 一方面, 在畜禽飼料中大量添加的無機磷約 75%為植酸磷, 由於植酸磷不能被動物吸收利用而直接排出體外, 引起污染。 另一方面, 各飼料廠和養殖場均普遍採用高銅、 高鐵、 高鋅等微量元素添加劑, 由於這些金屬元素的吸收率和利用率都很低易隨糞便排出體外進入環境, 已成為我國的一大環境公害。 1. 4 殘留獸葯的污染 在畜禽養殖過程中, 為了防治畜禽的多發性疾病, 常在飼料中添加抗菌素和其他葯物, 這些葯物隨飼料進入動物消化道後, 短時間內進入動物血液循環, 最終絕大多數的葯物經腎臟過濾隨尿液排出體外, 只有極少部分的葯物和抗菌素殘留在動物體內。 大量研究表明, 大多數飼料用抗菌素都有殘留, 只是殘留量大小不同。 隨著科技水平的不斷提高, 人們發現抗生素作為飼料添加劑使用, 對養殖環境已造成了嚴重的負面後果。 首先, 使畜禽體內的耐葯病原菌或變異病原菌不斷產生並不斷向環境中排放; 其次, 畜禽不斷向環境中排泄這些抗生素或其代謝產物, 使環境中的耐葯病原菌與變異病原菌不斷產生。 這兩者反過來又刺激生產者增加用葯劑量、 更新葯物品種, 這就造成了「葯物污染環境→耐葯或變異病原菌產生→加大用葯劑量→環境被進一步污染」 的惡性循環。 另外, 畜禽產品中葯物殘留進入環境後, 可能轉化為環境激素或環境激素的前體物, 從而直接破壞生態平衡並威脅人類的身體健康。 1. 5 微生物污染 畜禽體內的微生物主要是通過消化道排出體外, 通過養殖場廢物的排放進入環境從而造成嚴重的微生物污染。 如果對這些糞污不進行無害化處理, 大量的有害病菌一旦進入環境, 不僅會直接威脅畜禽自身的生存, 還會嚴重危害人體健康。 國內外對規模化畜禽場糞水的處理方法主要有綜合利用和處理達標排放兩大類。 綜合利用是生物質能多層次利用、 建設生態農業和保證農業可持續發展的好途徑。 但是, 目前由於我國畜禽場飼養管理方式落後, 加上綜合利用前厭氧處理的不到位, 常使畜禽糞水在綜合利用的過程中產生許多問題, 如廢水產生量大、成分復雜、 處理後污染物濃度仍很高、 所用稀釋水量多和受季節灌溉影響等。 對於處理達標排放的來講, 雖然國內外所用的工藝流程大致相同, 即固液分離-厭氧消化-好氧處理。 但是, 對於我國處於微利經營的養殖行業來講, 建設該類糞污處理設施所需的投資太大、 運行費用過高。 因此, 探尋設施投資少、 運行費用低和處理高效的養殖業糞污處理方法, 已成為解決養殖業污染的關鍵所在 。 2. 1 固液分離 無論畜禽養殖場廢水採用什麼系統或綜合措施進行處理, 都必須首先行固液分離, 這是一道必不可少的工藝環節, 其重要性及意義主要在於: 首先, 一般養 殖場排放出來的廢水中固體懸浮物含量很高, 最高可達 160000mg/L, 相應的有機物含量也很高, 通過固液分離可使液體部分的污染物負荷量大大降低; 其次,通過固液分離可防止較大的固體物進入後續處理環節, 防止設備的堵塞損壞等。此外, 在厭氧消化處理前進行固液分離也能增加厭氧消化運轉的可靠性, 減小厭氧反應器的尺寸及所需的停留時間, 降低設施投資並提高 COD 的去除效率。 固液分離技術一般包括: 篩濾、 離心、 過濾、 浮除、 沉降、 沉澱、 絮凝等工序。 目前,我國已有成熟的固液分離技術和相應的設備, 其設備類型主要有篩網式、 卧式離心機、 壓濾機以及水力旋流器、 旋轉錐形篩和離心盤式分離機等。 2. 2 厭氧處理 由於養殖業廢水屬於高有機物濃度、高 N、P 含量和高有害微生物數量的「三高」 廢水。 因此厭氧技術成為畜禽養殖場糞污處理中不可缺少的關鍵技術。 對於養殖場這種高濃度的有機廢水, 採用厭氧消化工藝可在較低的運行成本下有效地去除大量的可溶性有機物, COD 去除率達 85%~90%, 而且能殺死傳染病菌, 有利於養殖場的防疫。 如果直接採用好氧工藝處理固液分離後的養殖業廢水, 雖然一次性投資可節省 20%, 但由於其消耗的動力大, 電力流水消耗是厭氧處理的 10倍之多, 因此長期的運行費用將給養殖場帶來沉重的經濟負擔。 目前用於處理養殖場糞污的厭氧工藝很多, 其中較為常用的有以下幾種: 厭氧濾器(AF) 、 上流式厭氧污泥床(UASB) 、 復合厭氧反應器(UASB+AF) 、 兩段厭氧消化法和升流式污泥床反應器(USR) 等。 近年來, 厭氧消化即沼氣發酵技術已被廣泛地應用於養殖場廢物處理中, 到 2002 年底我國畜禽養殖場大中型沼氣工程數量已經達到 2000 余處, 是世界上擁有沼氣裝置數量最多的國家之一。雖然, 在我國的沼氣工程建設中也不乏失敗的例子, 工程建設成功率僅為 85%,但這一技術不失為解決畜禽糞便污水的無害化和資源化問題的最有效的技術方案。 畜禽糞便和養殖場產生的廢水是有價值的資源, 經過厭氧消化處理既可以實現無害化, 同時還可以回收沼氣和有機肥料, 因此建設沼氣工程將是中小型養殖場糞便污水治理的最佳選擇。 好氧處理是指利用好氧微生物處理養殖廢水的一種工藝。 好氧生物處理法可分為天然好氧處理和人工好氧處理兩大類。 天然好氧生物處理法是利用天然的水體和土壤中的微生物來凈化廢水的方法, 亦稱自然生物處理法, 主要有水體凈化和土壤凈化兩種。 前者主要有氧化塘(好氧塘、 兼性塘、 厭氧塘) 和養殖塘等; 後者主要有土地處理(慢速滲濾、 快速法濾、 地面漫流) 和人工濕地等。 自然生物處理法不僅基建費用低, 動力消耗少, 該法對難生化降解的有機物、 氮磷等營養物和細菌的去除率也高於常規的二級處理, 部分可達到三級處理的效果。 此外, 在一定條件下, 該法配合污水灌溉 可實現污水資源化利用。 該法的缺點主要是佔地面積大和處理效果易受季節影響等。 但如果養殖場規模小且附近有廢棄的溝塘和灘塗可供利用時, 應盡量選擇該方法以節約投資和處理費用。 人工好氧生物處理是採取人工強化供氧以提高好氧微生物活力的廢水處理方法。 該方法主要有活性污泥法、 生物濾池、 生物轉盤、 生物接觸氧化法、 序批式活性污泥法(SBR) 、 厭氧/好氧(A/O) 及氧化溝法等。 就處理效果來講, 接觸氧化法和生物轉盤的處理效果要好於活性污泥法, 雖然生物濾池的處理效果也很好, 但易於出現濾池堵塞現象。 氧化溝、 SBR 和 A/O 工藝均屬於改進的活性污泥法。 氧化溝出水水質好、 產生泥量少, 也可對污水進行脫氮處理, 但其處理的 BOD 負荷小、 佔地面積大、 運行費用高。 SBR 法自動化控製程度高, 能夠對污水進行深度處理, 但其缺點是 BOD負荷較小, 一次性投資也大。 A/O 體是一種兼有去除 BOD 和脫氮雙重作用的活性污泥處理工藝, 其投資雖然偏大, 但經該法處理後的水易於達標排放。 因此對於那些養殖規模大、 廢水產生量多且有較強經濟能力的養殖場可選擇 A/O 法, 而對於中等規模的養殖場可選擇接觸氧化和生物轉盤等好氧處理工藝 ①要處理達標; ②要針對有機物、 氮、 磷含量高的特點; ③注重綜合利用(資源化) ; ④考慮經濟實用性, 包括污水處理設施的佔地面積、 二次污染、 運行成本等;⑤注重生物技術與生態工程原理的應用; ⑥要與畜牧場主建築物同時設計、 同時施工、 同時使用。 3. 1 固液分離技術與設施 無論畜牧場污水採用什麼系統或綜合措施進行處理, 首先都需進行固液分離, 這是一道必不可少的環節。 3. 1. 1 篩濾 以機械處理為主的篩濾乃是最常用的固液分離的方法, 這是一種物理分離方法。 它通常是根據固體顆粒大小的分級, 將固液分離。 篩濾是一種根據禽畜糞便的粒度分布狀況進行固液分離的方法。 3. 1. 2 沉澱分離 沉澱分離法是利用污水中各種物質比重不同進行固液分離常用的方法。 3. 1. 3 化學沉澱和混凝技術 在污水中投加某些化學混凝劑, 它與污水中可溶性物質反應, 產生難溶於水的沉澱物, 或混凝吸附水中的細微懸浮物及膠體雜質而下沉。 3. 2 厭氧發酵處理工藝與設施 3. 2. 1 厭氧發酵的基本原理和過程 厭氧發酵是微生物在缺乏氧的狀況下, 將復雜的有機物分解為簡單之成分,最終產生甲烷和二氧化碳等。 厭氧發酵過程, 可分為二個階段: 第一階段由兼性細菌和厭氧細菌群將蛋白質、 碳水化合物、 脂肪等轉化為以脂肪酸為主的中間產物。 第二階段甲烷化細菌利用此中間產物形成最終產物甲烷及二氧化碳。 3. 2. 2 影響厭氧發酵的因素 除厭氧發酵必須保持發酵在厭氧狀態以外, 還有如下因素影響厭氧發酵: 溫度、 發酵液停留時間、 濃度、 有機負荷量、 酸鹼度及是否含有毒之物質, 如重金屬等。 3. 2. 3 厭氧消化工藝及設施 (1) 常規消化器 : 目前我國農村使用的常規消化器大多是沼氣池。 (2) 上流式厭氧污泥床: 是微生物滯留型發酵工藝。 (3) 兩步厭氧發酵: 基本過程是原料可以先經預處理或者不預處理, 然後進入酸相, 採用連續或間歇式進料, 進行完全混合式發酵。 (4) 厭氧序批操作反應器: 是近年來發展起來的新型懸浮生長反應器。 這種反應器, 除了固體分離是在反應器內而不是在反應器外部沉澱以外, 其運行方式與厭氧接觸氧化反應器相似。