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摘要:畜禽養(yǎng)殖每年為人類的餐桌上提供了大量的肉制品,保證了大眾對肉蛋產(chǎn)品的需求。與此同時,畜禽養(yǎng)殖也制造了大量的廢水,這些廢水?dāng)y帶多種微生物細菌和病毒,如果處理不當(dāng)則會直接污染地下水資源,間接影響人類健康。所以,隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展,畜禽養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)也成為研究熱點。文章首先分析了畜禽養(yǎng)殖廢水的特征和危害,細致分析了廢水污染防治存在的問題,并詳細討論了國內(nèi)畜禽養(yǎng)殖廢水的處理技術(shù)。
關(guān)鍵詞:畜禽養(yǎng)殖;廢水處理;水處理技術(shù)
1畜禽養(yǎng)殖廢水的特征及危害
養(yǎng)殖場產(chǎn)生的污水量及其水質(zhì)因飼養(yǎng)種類、養(yǎng)殖場性質(zhì)、飼養(yǎng)管理工藝、地區(qū)、氣候、季節(jié)等情況不同會有很大差別。目前規(guī)模化養(yǎng)殖場主要清糞工藝有3種:水沖式、水泡糞(自流式)和干清糞工藝。其中干清糞工藝可保持豬舍內(nèi)清潔,無臭味,產(chǎn)生的污水量少,且濃度低,易于凈化處理,是目前比較理想的清糞工藝,日本多采用這種工藝,歐美國家也開始傾向于這種工藝。在北京、天津、上海等地的一些養(yǎng)豬場已經(jīng)應(yīng)用,并已顯示出它的優(yōu)越性。但是,很多新建養(yǎng)豬場仍然在采用前兩種不合理的工藝。我國禽畜養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準值為NH3-N<80mg/L,TP<8mg/L。盡管各類養(yǎng)殖場廢水污染物濃度有一定差異,但總體看來,污水中的有機物、氨、氮及總磷指標濃度高,pH值呈中性,屬于中高濃度的有機污水。而且污染物的濃度與清糞方式有關(guān),以養(yǎng)豬場為例,采用干清糞工藝污水中COD濃度值比水沖糞工藝低一個數(shù)量級,其他指標如,NH3-N、TP也相對較小。畜禽養(yǎng)殖廢水直接排放到自然環(huán)境中,會直接造成水體污染和空氣污染,間接影響人類的生命健康安全。所以,需要高度重視養(yǎng)殖廢水的排放和處理工作。
2畜禽養(yǎng)殖污染防治存在問題
2.1畜禽養(yǎng)殖污染防治技術(shù)難度大。山東省臨沂市莒南縣是傳統(tǒng)的生豬養(yǎng)殖大縣,根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù),年出欄500頭以上規(guī)模生豬產(chǎn)能占比12%,年出欄50-500占比40%,50頭以下占比約48%。由此可見,生豬產(chǎn)能主要來自在中小型養(yǎng)殖戶。養(yǎng)殖散戶需要投資低見效快易維護的處理技術(shù),目前單一處理技術(shù)存在應(yīng)用局限性,區(qū)域分布不均衡局部地區(qū)超過土地消納能力。所以,畜禽養(yǎng)殖污染防治技術(shù)難度大主要體現(xiàn)在現(xiàn)有的廢水產(chǎn)出量大大超過了防治技術(shù)的處理載荷。
2.2缺乏有效的污染防治經(jīng)濟支撐。畜禽養(yǎng)殖污染防治技術(shù)難度大的根本原因是廢水處理工作缺少經(jīng)濟支撐,對畜禽養(yǎng)殖戶來說,廢水處理的經(jīng)濟來源包括政府和養(yǎng)殖戶。對于養(yǎng)殖規(guī)模較小的養(yǎng)殖戶來說,經(jīng)濟收益相對較少,廢水處理設(shè)備的費用高昂,所以很少在污水防治上投資。政府對廢水處理的投資是有限的,養(yǎng)殖戶地理位置分散,無法幫助每家養(yǎng)殖戶建立廢水處理裝置,建立公共廢水處理裝置有需要很多很長的管線,對工藝和經(jīng)費要求都大幅度提升,這就造成了畜禽養(yǎng)殖污染防治困難的局面。
2.3污染防治設(shè)施運行維護不到位。畜禽養(yǎng)殖污染防治技術(shù)難度大的人為因素是設(shè)施運行維護工作不到位。由于廢水處理經(jīng)費較為緊缺,所以設(shè)施的運行和維護人員通常是養(yǎng)殖戶輪流值班,或者對村民進行簡單的培訓(xùn)來開展這項工作。所以,這些運維人員對設(shè)備的基本操作能力較好,對設(shè)備的維護能力則較弱,無法及時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。另外,大家對廢水污染環(huán)境的后果認識不足,所以在維護上不夠到位,進而影響了設(shè)備的使用壽命。
3國內(nèi)畜禽養(yǎng)殖廢水的處理技術(shù)
3.1養(yǎng)殖廢水預(yù)處理技術(shù)(物理法)。為了提高廢水處理效率,降低廢水處理設(shè)備的運轉(zhuǎn)負荷,要在廢水處理之前進行預(yù)處理。常見的預(yù)處理方式主要有Fenton氧化、電化學(xué)氧化、絮凝沉淀法和吸附法等等。Fenton氧化后,廢水的生活活性得到提升,廢水色度提升95%以上;電化學(xué)氧化則可以有效除去廢水中重金屬;絮凝劑可以降低廢水中固體顆粒的含量;吸附法可以有效除去廢水中的氨氮。
3.2厭氧處理技術(shù)。厭氧處理技術(shù)是指利用厭氧微生物來處理動物糞便中的氨基酸和多糖,同時在這個過程中收集沼氣。糞便中含水量的大小對厭氧處理的結(jié)果有重大影響。如果水含量少,則會產(chǎn)生大量的乳酸;如果水含量多,則會產(chǎn)生較多的沼氣。該技術(shù)的顯著特點是耗能少,無須通氣和翻堆,節(jié)省人工。雖然厭氧處理工藝簡單,但是其可以除掉80±%溶解在水中的有機物。厭氧處理技術(shù)被廣泛推廣的另一個重要原因是有利于動物防疫,廢水中有很多致病菌是具有傳染性的,厭氧處理技術(shù)可以殺死傳染病菌,保護動物免受傳染病傷害。常用的反應(yīng)器有CSTR、ACP、AF、ASBR、UBF、LATS、UASB等等。
3.3好氧處理技術(shù)。好氧處理技術(shù)是好氧菌處理廢水技術(shù),屬于生物處理技術(shù)方式。該處理技術(shù)的特點是成本低,水處理過程中需要人工干預(yù)因素相對較少。在廢水中放入一定量的好氧菌,好氧菌可以對廢水中的有機物進行分解,將其分解成為二氧化碳、水和無機鹽。二氧化碳排放到空氣中,無機鹽中的部分金屬離子會被微生物吸收,磷酸根和硫酸根則溶解在水里,不會對水資源和土壤造成危害。好氧菌從污水中的有機物中獲取能量,供自己代謝和繁殖所用。這樣就使得有無限量的好氧菌可以持續(xù)進行廢水處理工作。好氧處理技術(shù)分為多種方式,最為有效的是間歇暴氣法,IDEA、CASS、ICEAS常用的間歇曝氣運行方式。在畜禽養(yǎng)殖廢水處理中應(yīng)用最廣的是序批式反應(yīng)器SBR工藝。
3.4厭氧-好氧組合處理技術(shù)。盡管厭氧處理技術(shù)和好氧處理技術(shù)都有各自的優(yōu)點,但是都具有一定的局限性,單獨使用任何一種處理技術(shù)都無法實現(xiàn)消除掉廢水中的有害物質(zhì),達到廢水排放標準。為此,將兩種技術(shù)結(jié)合,形成厭氧-好氧性組合技術(shù),就可以通力實現(xiàn)污染物處理,讓廢水達到排放標準。該技術(shù)需要專業(yè)的污水處理設(shè)備,適用于大規(guī)模的養(yǎng)殖場。上流式厭氧污泥床-活性污泥反應(yīng)器在處理中應(yīng)用較為多見。
4結(jié)語
綜上所述,畜禽養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)較為成熟,但是還有很大提升空間。雖然對養(yǎng)殖廢水可以進行處理,但是需要耗費大量的人力、物力和財力。所以,要高度重視畜禽養(yǎng)殖污染防治工作,通過預(yù)防來降低廢水處理的難度。因此,畜禽養(yǎng)殖業(yè)主、相關(guān)廢水處理部門、地方環(huán)保部門需要通力合作,切實處理好畜禽養(yǎng)殖廢水處理工作。
參考文獻
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作者:魏吉龍 單位:臨沂市生態(tài)環(huán)境局莒南縣分局