畜禽污染治理的示范工程建设

四、畜禽污染治理的示范工程建设

（一）畜禽散养污染防治技术

近年来，规模化养殖获得了长足发展，但家庭养殖仍占有相当的大的比例。由于家庭养殖产生的粪便污水随意堆放和溢流，难以集中处理，不仅造成水体、土壤和大气的严重污染，而且严重影响着农民的身体健康。

因此对规模小的养殖区和养殖散户来说，户用沼气池及配套模式是较为适宜的污染治理措施。通过沼气发酵技术利用畜禽粪便进行沼气和沼肥生产，合理循环的利用物质和能量、生产燃料、肥料、饲料，可以改善和保护生态环境，促进养殖业和种植业的良性循环。

1.户用沼气池实用技术

（1）户用沼气池常用池型

1）圆筒形水压式。圆筒形沼气池在我国应用的历史较早，结构简单、施工容易，适用于粪便、秸秆混合原料装料工艺。

2）曲流布料式。原料进入池内由布料器进行半控或全控式布料，形成多路曲流，增加新料扩散面，充分发挥池容负载能力；扩大池墙出口，并在内部设隔板，塞流固菌；池底由进料口向出料口倾斜；池底部最低设在出料间底部；在倾斜池底作用下，形成一定的流动推力，实现主发酵池进出料自流，可以不打开天窗盖，全部料液由出料间取出。

3）旋流布料式。旋流布料自动循环沼气池由进料口、进料管、发酵间、贮气室、活动盖、旋流布料墙、单向阀、抽渣管、活塞、导气管、出料通道等部分组成。旋流布料式沼气池具有防止料液短路、自动循环、自动搅拌、防止结壳等优点。

4）分离贮气浮罩式。分离贮气浮罩式沼气池不属于水压式沼气池范畴，发酵池与气箱分离，没有水压阀，采用浮罩与配套水封池贮气；有利于扩大发酵间装料容积，最大投料量为沼气池容积的98%；浮罩式贮气装置对于水压式沼气池而言，其气压在使用过程中是稳定的。

（2）户用沼气池技术进展

经过多年研究开发，在池型方面，研究出了适应不同气候、原料和使用条件的标准化系列池型。在应用方面实现了自动循环与消短除盲、自动破壳与强制回流、固菌与微生物膜增殖、太阳能自动集热增温等技术。工厂化组装沼气池也已研制成功投入市场。在使用管理上，开发出了各种方便实用的进出料装置和工具。同时，将发酵原料控制在以人畜粪便为主，解决了出料难问题，使沼气的使用管理变得简单易行。

（3）结合沼气生产的“一池三改”

“一池三改”能源生态模式是为改善农村环境卫生状况，配套建设小康家庭而提出来的。所谓“一池三改”，一池为沼气池，“三改”为改圈、改厕、改厨。

1）“一池三改”的基本要求

①沼气池。建设容积为8～10立方米左右，重点推广“常规水压型”“曲流布料型”“强回流型”“旋流布料型”等池型，每种池型均要实现自动进料，并应配各自动或半自动的出料装置。

②改圈。圈舍要与沼气池相连，水泥地面，混凝土预制板或木瓦结构圈顶。

③改厕。厕所与圈舍一体建设，与沼气池相连。厕所内要安装蹲便器。

④改厨。厨房内的沼气灶具，沼气调控净化器、输气管道等安装要符合相关的技术标准和规范。厨房内炉灶、橱柜、水池等布局要合理，室内灶台砖垒，台面贴瓷砖，地面要硬化。

2）“一池三改”模式投资和效益

以四川省为例，一户“一池三改”模式建设约需投资3750元。其中，沼气池及配套设施材料费1800元，人工费450元，改厨600元，改厕400元，改圈500元。

效益分析：①经济效益。一户“一池三改”模式，沼气池年可生产沼气360立方米，基本上可满足4～5口之家生活炊事用能；开展沼肥综合利用。如沼渣养鱼、沼肥种菜、沼肥浇果、沼肥肥田等年可节约生产成本及增产增收600元。②生态效益。项目建成后，户均年可减少薪柴消耗3吨，相当于0.33公顷薪炭林年生长量，保护了森林资源，减少了水土流失；人畜粪便和作物秸秆等农业生产废弃物入池发酵生产沼气，有效地减少了污染源，实现了生态环境的良性循环。③社会效益。通过建沼气池，同时配套改厕、改圈、改厨，改善农村环境卫生，减少了疾病的传播，提高了村民的生活质量。

2.小型沼气工程配套模式

畜禽粪便污水是宝贵的资源，如果处置不当，就会导致严重的圬染。只有对畜禽粪便污水进行无害化处理，资源化综合利用，大力发展以沼气工程为纽带的生态农业，才能真正做到减少污染，保护环境，实现社会、经济、生态三种效益的统一。

农村小型沼气工程配套模式有以下几种能源生态模式：“四位一体”能源生态模式，“猪—沼—果”能源生态模式。

（1）“四位一体”能源生态模式

“四位一体”能源生态模式是一种新的模式，即庭院经济与生态农业相结合。它的原理是生态学、经济学、系统工程学，将土地资源作为基础，其主要动力是太阳能，以沼气为纽带，将种植业和养殖业相结合，通过生物质能转换技术，在全封闭的状态下，将沼气池、猪禽舍、厕所和日光温室等组合在一起，所以称为“四位一体”模式。

主要的技术特点：①为使猪的生长期从10～12个月下降到5～6个月，圈舍温度在冬天需要提高3℃～5℃。由于增加了饲养量，又为沼气池提供了充足的原料。②北方地区冬天寒冷，产气困难，猪舍下的沼气池由于得到了太阳热能而增温，解决这一困难。③猪的呼吸使二氧化碳增多，室内的二氧化碳浓度增加4～5倍，改善了温室内蔬菜等农作物的生长条件，蔬菜产量和质量均明显提高，成为绿色无污染的农产品。

经济效益：①蔬菜增产，如冬季黄瓜、茄子1平方米可增产2～5千克，增收5～6元，年节省化肥开支约200元。②温室育猪可提前150天出栏，降低成本40～50元。③用沼气作燃料每年节电60元，节煤130元。④改变了北方地区“半年种田半年闲”的习俗，也改变了冬闲季节的陈陋风俗，促进了农村精神文明建设。⑤农村庭院旧面貌“人无厕所猪无圈，房前屋后多粪便，烧火做饭满屋烟，杂草垃圾堆满院”现在已经完全改变了，呈现在我们眼前的是整齐、清洁、卫生的新农村庭院。

现有规模：“四位一体”模式在辽宁等北方地区已经推广到21万户。

（2）“猪—沼—果”能源生态模式

猪—沼—果”能源生态模式的基本概念是将沼气作为纽带，带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同发展的生态农业模式。

主要形式：每户人家建一口沼气池，人均年出栏两头猪，人均种一亩果子。以农户为基本单元，利用房前屋后的山地、水面、庭院等场地，建设畜禽舍、沼气池和果园等几部分，同时使沼气池的建设与畜禽舍和厕所三结合，构成“养殖沼气种植”三位体的庭院经济格局，形成生态良性循环，增加农民收入。“猪—沼—果”模式适用于南方地区。

经济效益：①用沼液加饲料喂猪，不但节省饲料，大大降低饲养成本，还可以让猪提前出栏。②脐橙等果树用沼肥来施肥，植株抗病、抗旱、抗寒能力明显增强，树枝年生长量要比未施肥的高0.2米多，多长5～10个枝梢，脐橙等水果的品质提高1～2个等级。③每个沼气池还可节约砍柴工150个。

“猪—沼—果”能源生态模式户年均可增收3000元以上。

现有规模：在我国南方得到大规模推广，仅江西赣南地区就有25万户。

（3）“五配套”能源生态模式

基本概念：由沼气池、厕所、太阳能暖圈、水窖、果园灌溉设施等五部分配套建设而成。沼气池是西北“五配套”能源生态模式的核心部分，通过高效沼气池的纽带作用，把农村生产用肥和生活用能有机结合起来。

具体形式：每户农民需要建一个沼气池和一个暖圈，造一个蓄水窖和一个看护房，还要种植一个果园。将猪圈、沼气和厕所三者相结合，把沼气池建在猪圈下面，沼气池上搞养殖的立体养殖和多种经营系统。

特点：把土地作为基础，将沼气为纽带，形成以农带牧、以牧促沼、以沼促果，果牧结合的配套发展和良性生态循环系统。

优点：“一净、二减、三增”，即净化环境，减少投资和病虫害，增产量、收入和增加效益。每年可增收节支2 000～4 000元。

现有规模：至2005年陕西洛川县建成果、草、沼、畜、水“五配套”有机生态果园10万亩，沼气池1.82万口。

3.沼渣利用技术

（1）沼渣种菇

1）沼渣栽培双孢菇；2）沼渣栽培鸡腿菇。

（2）沼渣制肥

沼渣含有较全的养分元素和丰富的有机质，具有速缓兼备的肥效特点。沼渣施用于农田补充磷、钾，有利养分平衡，亦可改善土壤的通透性能，在农作物的稳产高产上将发挥重要作用。也可直接回收用作果园和花卉肥料。

4．沼液利用技术

（1）沼液做肥料

沼液用于蔬菜、作物种植，可降低施肥成本，提高产量，改善品质，增加经济效益。还能提高作物的抗病虫害能力。改善土地的理化性状，培肥能力。

（2）沼液浸种

沼液内含多种对植物生长有益的物质，刺激种子发芽和生长，使种子具有发芽快、苗齐、茁壮等特点；增强种子的抵抗力，确保作物健康和快速成长，达到减少投资，增加产量的目的。

（二）规模化养殖场污染防治技术

1．干清粪工艺

目前，水冲式、水泡粪和干清粪3种清粪工艺在我国规模化养殖场中用的较多。水冲式、水泡粪清粪工艺耗水量大，而且固液分离后的干物质肥料价值大大降低。

干清粪工艺与水冲式和水泡式清粪工艺相比，干清粪工艺污水产生量降低70%，污水中COD含量降低近90%，悬浮物降低95%，粪中营养成分损失少，肥效高，属于国家大力推广的工艺技术。

使用干清粪工艺使得固液分离，得到的畜禽固体粪便中含有大量的氮、磷、钾和有机质等植物必需的营养元素，但也含有大量的微生物和寄生虫，所以需经过无害化处理，消灭病原微生物和寄生虫（卵）才能应用。常用的处理方法有沼气发酵、堆肥化处理、干燥处理和燃烧处理等。

2．畜禽粪便堆肥技术

好氧堆肥是使固体禽畜粪便在有氧条件下利用好氧微生物的作用达到稳定化（有机物分解、腐殖质形成）、无害化（病原性微生物失活），转变为有利于土壤性状改良并对作物生长有益和容易吸收利用的有机肥的方法。好氧堆肥是一种高温高速过程，堆体温度高（50～65℃），发酵周期短，有机物分解彻底。现代化堆肥工艺大都采用好氧堆肥系统。

厌氧堆肥是使固体禽畜粪便在厌氧条件下，利用厌氧微生物的作用达到稳定化，并得到有利用价值的产物，包括厌氧堆肥、产沼发酵等。这种方法相对较为简单、省工，但所需时同较长，并伴有多种臭气。而且产沼发酵对环境温度有一定的要求。

（1）堆肥类型

目前常用的堆肥技术有很多种，分类也很复杂。按照有无发酵装置可分为无发酵仓堆肥系统和发酵仓堆肥系统。

（2）堆肥的影响因素

堆肥过程是由多种微生物参加，对畜禽粪便中有机物进行协同作用的复杂生化反应过程，因而，所有影响微生物生长的因素，都将对堆肥过程和最终产品的质量产生影响，主要影响因素为温度、水分、pH值、碳氮比、供氧量及微生物种群搭配等。

3.畜禽粪便生产肥料技术

（1）畜禽粪便生产商品有机肥

利用畜禽粪便好氧发酵生产商品有机肥料，能耗少、污染小，已被国内外广泛采用。目前国内应用的畜禽粪便好氧发酵工艺主要有塔式发酵干燥、旋耕式浅槽发酵干燥及螺旋式深槽发酵干燥等多种形式。

（2）畜禽粪便生产生物复合肥

农作物施用有机复合肥后，除保水、保土的环保作用外，最大的特点是农产品（蔬菜、水果、大米等）与施用化肥的产品相比，除了色、香、味及口感优于后者外，其营养成分结构更优于后者。

利用畜禽粪便生产生物复合肥的工艺及设备能够充分发挥工厂化生产，较好地解决了现代工厂化畜禽养殖所产生的粪便对环境的污染。既顺应了当前有机农业的发展潮流，又解决了环境保护问题，因此具有广阔的发展空间。

4.畜离养殖场除臭技术

（1）饲料改进技术

通过饲料原料的合理处理、饲料配方设计、饲料加工以及消化、吸收促进剂的应用，可显著提高饲料利用率，从而有效地降低动物粪便中的氮、磷和金属元素含量，减少对环境的污染。

1）提高畜禽对饲料营养物质的利用。如适当添加氨基酸来提高畜禽对于饲料蛋白质的利用率；或是降低口粮的蛋白质含量，以便间接地减少畜禽排出氮。

2）添加酶制剂。如在饲料中添加b—葡聚糖酶的混合制剂，可以使能量的利用率提高13%，使蛋白质的吸收率提高21%，并能使猪粪的排出量减少20%以上。

3）微生态制剂的应用。微生态制剂（EM）是一种新型活菌制剂，具有除臭、增重、防病和改善胴体品质的效果。将EM制剂添加到猪的饲料中之后，不仅猪舍内氨气浓度下降，恶臭味明显降低，蝇虫明显减少，而且猪的增重率及饲料利用率也能得到一定的提高。

（2）除臭剂的开发与应用

为了减轻畜禽排泄物及其气味的危害，可以在饲料或垫料中添加一些除臭剂。

1）丝兰属植物提取物。其防臭的机制是抑制脲酶的活性，使尿素不能分解成氨气和二氧化碳，从而降低了畜舍空气中氨的浓度，起到除臭的作用。

2）天然沸石为主的硅酸盐石。天然沸石的分子有很大的吸附表面积和很多大小均一的空腔和通道，可选择地吸附胃肠中的细菌及铵离子、硫化氢、二氧化碳、二氧化硫等有毒物质。同时由于它的吸水作用，降低了畜禽舍内空气湿度和粪便水分，减少了氧气等有害气体的产生。

3）腐殖酸。将硝基腐殖酸添加到猪饲料中（用量为饲料的0.5%～1%），可降低粪便中氮的排出率，从而减少了恶臭气体的产生量。

4）松叶精制剂。该制剂可杀灭革兰氏阴性菌，并抑制革兰氏阳性菌的生长，特别是在夏季能防止水和饲科的腐败，将该制剂以400倍稀释，注入猪的喂用水中，能降低猪粪尿的排泄量，并促进饲料的消化吸收。

5）矿物质添加剂。将碳酸氢钠、硫酸亚铁和明矾制成粉状混合物，添加在饲料中，可使猪粪便的含水量降低，如将其直接撒布或适当稀释喷雾于粪便，可使明矾与其他两种成分作用产生的碳酸气体与吲哚、粪臭类、铵离子等发生碱性反应而起到脱臭的效果。

5.大中型沼气工程技术

建立沼气工程的重点是利用畜禽粪便生产沼气。该方法依靠微生物的活动将有机物转化成甲烷，其能量转换效率高达87%，是其他能量转换方式所难以达到的，并且经厌氧消化后有机物去除率可达80%～90%，是国内外处理畜禽粪便高浓度有机废水最为有效的方法之一。

利用沼气法处理畜禽养殖场的废弃物理论上可行，技术上成熟，而且可消除粪臭、杀灭病原微生物，不影响沼渣中含氮成分和提供能源等诸多优点，在大规模应用方面有许多成功的例子。利用沼气发电，在理论上和技术上也不成问题。

（1）大中型沼气工程适用工艺特点

利用畜禽粪便和冲洗水厌氧发酵产沼气，基于原料性质、适用工艺条件、投资和运行成本等方面考虑，和常规高含量污水处理所适用的工艺有差别。工艺是否合理直接关系到工程的处理效果、运转稳定性、投资、运转成本。因此，必须结合粪污特征，综合考虑粪便资源、配套土地和能源需求等因素，慎重选择适宜的生产工艺，以达到最佳的处理效果和经济效益。

（2）沼气工程常用厌氧工艺

1）完全混合厌氧反应器（CSTR）

我国最早的农场大型沼气工程——1982年建成的成都凤凰山畜牧园艺场沼气工程即采用射流搅拌的全混合发酵工艺。工程日处理1 000头奶牛粪污，装置总容积4×300立方米，隧道式，中温发酵，进料浓度6%TS（固含量），水力停留时间60天，有机负荷以TS计，1.0千克/（立方米·天）。池容产气率0.238立方米/（立方米·天）。日产沼气l 000立方米，其中300立方米用作沼气发电，其余用于1吨锅炉和职工生活燃料。

现在CSTR工艺技术已经较为成熟，德国的沼气工程基本都采用该工艺。我国几乎各省都有大量的应用实例。

2）升流固体床反应器（USR）

福建省某年存栏4 000多头生猪的中型养殖场配套建设沼气环保治理工程，工程主体采用“USR+IOD”（上流式厌氧污泥反应器+一体化氧化沟）处理工艺，出水达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596—2001）一级排放标准的水质指标要求。设施直接投资56.7万元，其中土建费用39.7万元。设备、管道及安装费用17.0万元，吨水投资6 300元；运行费用1.19元/吨，其中电费0.89元/吨，人工费0.30元/吨。

3）塞流式厌氧反应器（PFR）

北京市留民营的鸡粪高温沼气工程使用了该反应器实践表明，该反应器耐粗放管理。采用高温（55℃）发酵，产气率较高，并且可以杀灭有害生物。但因鸡粪沉渣较多，易生成沉淀而影响反应器效率。

4）上流式厌氧污泥床工艺（UASB）

浙江省杭州市某养殖场混合污水COD质量浓度高达17000毫克/升，SS质量浓度12000毫克/升，固液分离、水解酸化后采用UASB厌氧技术，常温发酵（冬季采用增温），水力停留时间3天，厌氧出水的COD在1000毫克/升左右，COD去除率保持在85%。厌氧出水经SBR好氧处理、混凝沉淀后可达标排放，粪渣用于制取有机商品肥。

项目经济指标：年削减COD18450吨；沼气产量310万立方米/年；温室气体甲烷的减排量202万立方米/年（相当于减排二氧化碳6.6万吨）；生产有机商品肥4万吨/年；处理运行费用2.5元/吨；工程总投资：1497万元；投资回收期9.5年。

5）升流式厌氧复合床（UBF）

浙江省乐清市某猪场沼气工程采用UBF工艺，主要技术经济指标：厌氧发酵罐UBF设计COD负荷2.5千克/（立方米·天）；COD去除率85%；BOD去除率90%；产气率（以COD计）0.45立方米/千克；容积产气率0.8立方米/（立方米·天）；厌氧发酵温度20℃到30℃；沼气日产量480立方米/天。UBF厌氧罐2座，钢砼结构，墙外保温，每座300立方米，造价60万元。

6）中温半混合气搅拌厌氧反应器（SMSTR）

武汉某猪场粪污综合处理沼气工程项目采用SMSTR工艺，热电肥联产，主要技术经济指标：厌氧罐1座，搪瓷钢板拼接而成。厌氧发酵罐设计容积300立方米；日消化猪粪污20立方米；全年恒定厌氧中温发酵35℃到40℃；容积产气率l.5立方米/天：沼气日产量450立方米/天；年发电24.3万千瓦·时；年产有机沼渣液7200吨；热、电、肥总工程投资150万元；回收期4.5年。

（3）厌氧后续处理

畜禽污水经厌氧处理后，其出水残留COD一般较高，不能达标排放。实际应用中厌氧处理还可结合其他处理方式，常用的有好氧处理技术和自然处理法。采用好氧技术对粪尿及废水进行生物处理，以序批式反应器工艺居首。循环式活性污泥法（CASS）曝气工艺也应用较多。随着各种新型不堵塞曝气器、新型浮动式出水堰和监控技术的研制、应用与发展，其他好氧型新技术亦逐步应用到畜禽场废水处理中，如间歇式排水延时曝气、循环式活性污泥系统和间歇式循环延时曝气活性污泥法。

1）序批式活性污泥法（SBR）

SBR是一种间歇式活性污泥工艺。我国对序批式反应器用于畜禽场粪污处理的研究较多，但在实际应用中单独使用SBR工艺并不多，而多采用SBR与其他方式结合处理。

浙江杭州某养殖总场混合污水经UASB厌氧处理后，COD在1000毫克/升左右，采用SBR好氧工艺进行后续处理，COD去除率达到90%以上，出水COD达到250～350毫克/升，氨氮去除率达到99%，出水氨氮小于10毫克/升。

2）循环式活性污泥法（CASS）

CASS工艺是近年来国际公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。这个系统按照曝气（生物反应）——沉淀（固液分离）——滗水（排出处理后的水）的程序来运行。

（4）沼气发电技术

构成沼气发电系统的主要设备有燃气发动机、发电机和热回收装置。由厌氧发酵装置产出的沼气，经过水封、脱硫后至储气柜。然后经脱水、稳压供给燃气发动机，驱动与燃气内燃机相连接的发电机而产生电力。燃气发动机排出的冷却水和废气中的热量，通过废热回收装置回收余热，作为厌氧发酵装置的加热源。

沼气发电是实现沼气商业化的一个重要发展方向，现在用于沼气发电的四冲程发动机，热效率一般在25%～30%之间，燃料燃烧总热量只有30%左右转换成电能，有70%～75%的热量未被利用，其中，汽缸冷却水和废气所占热量约为燃料燃烧总热量的53%～60%，如果能够很好地回收这部分热量用于加热发酵液，可大大降低用于加热所耗费的能量。

如采用热电联产，国产机组电效率在30%左右，余热能回收40%左右。冬季利用余热增温沼气发酵罐，可维持35℃中温发酵，不需外加热源。当粪污固含量为8%时，冬季余热100%用于增温；固含量为10%时，冬季余热60%用于增温；固含量为12%时，冬季余热40%用于增温。

6.畜禽养殖污水处理技术

对于大中型畜禽养殖场来讲。在养殖生产过程中无论采取何种清粪方式，都不可避免地产生一定量的高浓度有机废水。养殖场废水主要由尿液、饲料残渣、夹杂粪便及圈舍冲洗水组成，其中冲洗水及尿液占了绝大部分。不同方式的清粪工艺对污水总量和污染物浓度有很大影响，一般来说采用干式清粪工艺的养殖场，其产生的废水总量最少，水中污染物浓度最低。

养殖废水与工业废水有所不同，其最大的特点是有机物质量浓度较高。由于养殖废水的污染成分复杂，单一方法处理很难达到排放要求，近年来畜禽粪便污水多采用混合处理法，即根据畜禽场废水多少和具体情况，设计出由好氧法、厌氧法和自然处理系统3种或以它们为主体并结合其他处理方法进行优化组合，共同处理畜禽场废水，处理成本低且效果佳。美国一些农场粪便处理推广应用“氧化塘+人工湿地”法。我国台湾省畜禽粪便处理多采用固液分离、厌氧发酵和好氧处理3段式处理方法。我国广东省深圳市某公司污水处理工程工艺流程为“污水→固液分离→调节池→上流式厌氧消化→植物塘→鱼塘→排放”，所处理的废水达到深圳市废水排放标准。

（1）人工湿地处理系统

人工湿地污水处理是污水生态处理最重要的类型之一，它是将污水有控制地投配到土地上，利用土壤—湿生植物—微生物复合系统的物理、化学、生物学特征对污水中的水肥资源加以回收利用，对污水中可降解污染物进行净化的工艺技术，它不仅起到污水净化的作用，而且通过营造湿地环境，形成独特的自然人工复合生态景观。

适用条件：其净化功能受自然条件的制约，在有足够土地可利用条件下，是较为经济的处理方法，特别适宜于小型畜禽养殖场废水处理。

由于畜禽养殖污水中的有机物、总氮及总磷指标浓度较高，而利用湿地植物和微生物的吸收同化作用可以使出水中氮、磷营养物指标达标，且不存在二次污染。另外，强化的人工湿地还有彻底降解矿化有机污染物、消灭有害病原体的作用，因此它适用于对畜禽养殖污水及农村生活污水进行无害化处理，实现水资源再利用。

在养殖污水处理过程中，可将不同类型人工湿地结合使用，也可以与常规的处理工艺组合使用，并且预处理深度根据不同处理目标作适当的调整，使预处理与湿地系统有机结合，充分达到污水处理的目的。通常出水指标要求较低时，预处理采用常规一级处理即可，比如沉砂池、提升泵、配水井、沉淀池。当出水指标要求较高时，预处理采用常规一级半处理或一级强化处理，比如水解酸化高负荷活性污泥法，当出水指标要求很高时，预处理采用二级处理，湿地系统作为深度处理工艺。

对养殖污水进行处理后，人工湿地出水可以用于树木草地绿化喷洒、林木农田灌溉以及冲洗圈舍用水等用途。

1）浮水植物系统应用于养猪场污水资源化

辽宁省某生态养猪场，年出栏肥猪5000头，该猪场结合本地特点，采用了“三段净化四步利用”方法，处理和利用猪场粪尿，此方法农田生态系统、“三段净化”粪尿有机污水循环及“四步利用”粪尿多层次转化利用系统组成。利用水生饲料植物（水葫芦、细绿萍）处理有机污水，使粪尿资源化，降低了处理粪尿成本。

环境效益与经济效益：猪场每日排放猪粪3300千克，猪尿5000千克，混合污水中COD、有效态氮分别高达570毫克/升和126毫克/升，经水葫芦、细绿萍净化后，COD、有效态氮分别降至70毫克/升和4.6毫克/升，可达到渔业水质标准。然后排入鱼塘养鱼，经鱼、蚌净化后，水质可满足农田灌溉用水标准，再进入稻田进行灌溉。年削减排污量为COD 0.75吨、有效态氮12千克。猪场精、粗饲料全部被水葫芦和细绿萍代替，替代了400吨精饲料；二段利用污水养鱼，节省了饵料、化肥和农家肥，最后出水满足灌溉27公顷稻田的要求，粪尿有机污水利用后，每年经济效益增加20.2万元。

2）水平流人工湿地与表流湿地组合系统

应用于养猪场污水资源化。某养殖场占地面积1115公顷，生产规模为基础母猪600头，养殖场存栏3500头，年向市场提供猪源10 000余头。生产工艺采用干清粪方式，污水处理规模为100立方米/天。养殖场排放污水中各项指标为COD 500毫克/升、BOD 260毫克/升、氨氮50毫克/升、SS 60毫克/升，处理后出水达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）二级排放标准。采用“沉淀→水解酸化→预曝气→水平流人工湿地→表流湿地处理”工艺，水解酸化段、水平流湿地及表流湿地的去除率分别为48%、50%和23%。水平流湿地面积l000平方米，表流湿地9000平方米，湿地内种植具有经济价值的茭白，不仅形成生态景观，还产生可观的经济效益。

环境与经济效益：每年将削减COD约14吨，BOD 8吨，湿地种植面积l公顷，茭白产量l万千克，种植湿地植物每年可获利2.25万元。

3）多级酸化一人工湿地处理工艺

某农业大学研究的畜禽粪便污水多级酸化与人工湿地串联处理工艺，粪便污水经固液分离后进入酸化池，进行酸化调节，然后进入四个串联人工湿地进行处理，然后通过净化池后，即可达标排放。通过该工艺的运行可使COD由l500毫克/升降至98.4毫克/升，BOD由9000毫克/升降至49.4毫克/升，悬浮物由18600毫克/升降至51.5毫克/升。硫化物由480毫克/升降至1.3毫克/升。整个工艺系统实现自流化，不需要动力节省能源，减少了60%的运转费，且能有效去除污水中的重金属。

（2）稳定塘工艺

厌氧、酸化后的污水被引入稳定塘（沟），并在塘（沟）内停留较长时间，在好氧和厌氧微生物共同作用下，大分子有机污染物被逐步分解，氮磷被水生植物吸收利用，从而使污水得到净化。氧化塘（沟）处理具有简单、经济、净化效果好的特点。塘内种植的水生植物可作饲料或绿肥。

适用条件：氧化塘（沟）处理技术受自然条件限制比较大，必须要有现成的塘、沟或有足够的面积来建塘；受光线、温度、季节影响大，处理周期长。因此有现成塘（沟）可用的养殖场才可采用此项技术。

1）组合式稳定塘工艺

广东省某规模化养猪场日产污水量500立方米。采用新型厌氧—兼氧组合式稳定塘工艺，该工艺主体的组合式稳定塘设计成倒置截头圆锥形（图3-14），由下向上设置3个微生物反应区，即厌氧反应区、兼氧反应区、好氧和藻类生长区。污水由底部均匀向上流动，在塘内的停留时刚为12天。

整个厌氧一兼氧组合稳定塘出水COD的质量浓度保持在3000毫克/升，COD去除率一般为70%左右，而传统厌氧塘COD去除率为50%左右，比较而言其处理效果得到显著提高，后续辅助好氧池采用活性污泥法，使COD等进一步降解，再利用高负荷氧化塘进行污水的硝化脱氮，最后通过藻类沉降塘及生物塘，以达到出水水质要求。该工艺实际运行中COD平均去除率达99.4%，BOD平均去除率达99.8%，悬浮物平均去除率为97.7%，氨氮平均去除率为93.4%。整个污水处理系统投资运行成本较低，运行期间只需1名运行管理人员，操作简单方便，其缺点是占地面积大，不适用于土地资源紧缺的地区。

图3-14　组合式稳定塘断面结构

主要经济技术指标：①养猪场污水量为500立方米/天，工程总投资198万元，单位废水处理投资3960元/立方米；②占地面积近20000平方米；③运行费用：18万元/年（含电费、人工费），即0.986元/立方米，0.07元/千克（以COD计）。若将回收的粪渣计算在内，运行费用更低。

2）酸化+高速滤池+生物氧化塘。

北京市大兴区某养猪场饲养生猪5000头，采用水冲清粪工艺，每日排污量为100～120吨，设计通过自然沉淀法对猪粪污水先进行固液分离，沉淀固体经过调整水分，添加肥料成分，进行堆肥处理，液体部分通过一个调节酸化池和两个串联的高速生物滤池进行厌氧与好氧生物处理，处理后的污水进入生物氧化塘进一步降解蓄存，进行农田灌溉。污水通过处理，总降解率可达到93.0%～97.0%，COD质量浓度最低达77毫克/升，可达到国家三级排放标准。

（3）好氧曝气法

曝气处理技术属于生物好氧处理技术。通过采用一定的曝气设备或特定设施连续向污水中鼓入空气，创造有利于微生物生长繁殖的环境，使微生物大量增殖，利用好氧微生物来氧化、分解和消除有机污染物，使污水得以净化。曝气处理技术目前有普通曝气法（亦称标准法、常规法、传统法）、阶段曝气法、加速曝气法、延时曝气法、接触曝气法、吸附再生法、氧化塘（沟）法、AB法、SBR法等方法。常用曝气设备有潜水搅拌机、罗茨鼓风机、离心鼓风机、微孔曝气器、表面曝气设备等。曝气处理技术目前广泛用于城市污水处理，大型养殖场（猪、牛）污水量很大，如果负荷超过了氧化塘或人工湿地承受能力，可考虑在沼气池后加一级曝气池来处理污水。曝气处理具有净化效果稳定可靠、除臭效果好等优点，但投资大、运行成本高，在养殖废水处理中应慎重采用。

7.生物发酵舍零排放养猪技术

集约化、规模化畜禽养殖模式归纳起来有达标排放模式、种养平衡模式、沼气生态模式等几种模式。但这几种模式要么投资较大，对操作人员技术要求高；要么需要配套大面积的土地以消纳猪粪水，且存在粪肥施用受农田农时、作物品种、粪肥用量限制，并可能污染大气、地下水等诸多不足之处。因此，迫切需要寻找一种更为理想、力求从源头消除粪便污染的处理技术，实现无污染生态养猪模式。

日本早在20世纪60年代就提出了“畜产公害”问题。并在本国大力推行“生物发酵舍零排放养猪技术”，猪粪尿在有益微生物发酵菌发酵后，达到无臭、无味、无害化的目的，实现了良好的生态效益和经济效益。

2005年4月福建某公司自日本引进“洛东生物发酵舍零排放养猪技术”。这是一种建立在生物发酵理论和微生态理论基础上的，经行的新型环保养猪技术，其特点是无污染、无释放、无臭气，它利用好氧发酵，从源头上解决了养猪污水排放的问题。又通过改善猪肠道的微生态平衡来提高饲料的利用率、也增强猪的抗病力。

思考题:

1.养殖污染具体包括哪几个方面？最主要的是哪方面的污染？

2.畜禽粪便负荷量以及警报值的计算和运用。

3.简述畜禽散养污染防治技术。

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