畜禽养殖废水-课程论文

1 畜禽养殖废水的危害

大气污染：畜禽粪便在微生物的作用下，发酵时会产生大量的粪臭

NH3、H2S、C02、CH4 和

素等有害恶臭气体，连同畜禽本身也会释放多种恶臭物质。这些恶臭气

体不仅会造成畜禽应激，影响动植物生长发育，降低畜产品质量，而且严重影响畜禽养殖场周围的空气质量，危害饲养人员及周围，居民的身体健康[1]。

水体污染：一头（只）畜禽就是一个污染源，一个畜禽饲养场就是一个污染排放场。养殖污水不经过处理而直接排入河流或水塘中由于其含氮、磷量较高，极易造成水体富营养化，日积月累会造成水体变色、发黑，水质恶化，从而引起藻类疯长，部分水生生物死亡、威胁鱼类生存。当污水过量进入田地甚至超过土壤本身的自净能力时，就会破坏土壤原有的基本功能，同时还会污染地下水，从而使农作物徒长、倒伏、贪青、晚熟或不熟，甚至毒害作物死亡[1]。

传播疫病：由于畜禽粪污中含有大量的病原微生物、寄生虫、病菌等，大量畜禽粪便没有经过无害化处理就随意堆放在空地或道路旁，不仅污染了周边环境，还容易导致一些疾病的传播，甚至多种有害人体健康的恶性肿瘤等疫病，如口蹄疫、禽流感等[1]。

2 畜禽养殖废水治理的意义

改革开放以来, 人民生活水平不断提高,我国畜禽业得到快速发展, 主要畜产品产量连续

20 年以10%的速度递增。随着大中城市“菜篮子工程” 的实施以及市场对畜禽质量的不断追求, 规模化畜禽养殖场将大量涌现, 在此同时畜禽养殖污染也成为了不容忽视的问题。规模化养殖场排放的大量粪尿与废水现已成为许多城市和农村的新兴污染源,他们大多未经过妥善

回收利用、处理及处置就直接排放,对环境造成严重污染,尤其对水体富营养化产生了极其不良的影响。在许多地区,畜禽养殖业产生的废水超过环境的容纳量,已经或正在成为比工业废水、生活污水更大的污染源。据资料统计表明,1999 年我国畜禽粪便产生量约为19 亿吨是固体废弃物产生量的 2.4 倍。其中规模化养殖产生的粪便相当于工业固体废弃物的

30%,C0Dcr 排放量已达7118万吨,远远超过我国工业废水和生活废水的排放量之和;2002 年,

我国畜禽粪便产生量达27.5 亿吨。据专家预计,到2010 年,我国每年畜禽粪便产生量将达到45 亿吨。随着我国畜禽业的迅猛发展,养殖废水污染将不断加剧,其污染防治迫在眉睫[2]。

3 畜禽养殖污水特点及处理方法

养殖废水具有典型的“三高”特征，CODcr高达3000〜12000mg/l ,氨氮高达800〜2200mg/l ,SS超标数十倍。有机物是造成水污染的最重要的污染源，它是水体变质、发黑、发臭的主要原因。养殖废水的处理方法有好氧处理、厌氧处理、和综合处理。

在厌氧工艺处理养殖污水方面，该方法主要有厌氧悬浮生长和厌氧接触生长工艺，反应器从第一代的厌氧消化池发展到第二代的厌氧滤器（AF ）、厌氧流化床反应器（AFB ）、上

流式厌氧污泥床（UASB、以及第三代的膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB和IC）这几种反应器形式。张冲等采用斜板式固液分离-红泥塑料厌氧池工艺处理猪场养殖污水，处理后出水主要指标分别为：COD 为283mg • L、BOD 为122mg -LNH-N 为40mg •_、SS 为95mg •_、TP为6mg - L ,达到国家畜禽污水排放标准。同时，还可以收集到大量的沼气⑶。

在好氧工艺处理养殖场废水方面，好氧工艺可生物降解的有机物最终可被完全氧化为简单的无机物。该方法主要有活性污泥法和生物滤池、生物转盘法、生物接触氧化法、序批式

活性污泥法、A/O 及氧化沟等。于金莲等通过实验室模拟试验，探讨了混凝-脱氨-好氧生化

处理养猪场废水的工艺。经石灰乳混凝沉淀之后，再经过脱氨作用，使废水中的氨氮低于

200mg • L,有利于后续生化反应的进行。试验表明，当生化池活性污泥浓度在3500〜4500mg • L 之间，COD 容积负荷<3.0kg • m • d, NH-N 容积负荷<0.22kg • m • d 时，其生化出水可达到上海市提出的畜牧业排放标准( COD < 400mg • L , NH-N < 100mg • L)⑷。

在综合工艺处理养殖场废水方面,彭军等选择厌氧-兼氧组合式生物塘作为主体工艺, 将上流式厌氧污泥床移植到兼性塘,猪场废水经处理后,其BOD5、COD、NH +-N 可分别

从9000mg • L-1、14000mg • L-1、1200mg • L-1降至20mg • L-1、60mg • L-1、65mg • L-1[5]。如上所述,这些处理方法效果较为理想。

4 畜禽养殖污水处理技术

4.1 畜禽养殖污水处理常用技术

4.1.1 沼气池发酵处理技术

沼气池发酵处理技术属于厌氧生物处理技术。其主要流程为：利用厌氧生物技术, 通过配套相应的设施, 将养殖污水制成以甲烷为主要成分的沼气, 通过沼气池收集到的沼气应用于职工生活、圈舍保温等。一些大型的养殖场还可以通过合理配置沼气发电机组, 将沼气转

化为电能, 利用沼气发电,从而实现养殖场生产、生活用能沼气化,以最大限度地减少养殖污染的处理成本。此外,如果污水经沼气池厌氧处理后,污染物浓度虽大大降低,但仍未达到排放标准时, 该污水还可以作为肥料应用于农田。寿亦丰等以杭州灯塔养殖总场沼气与废水处理工程的为例,试验表明, COD 总去除率达98%, NH-N 去除率达99%以上,出水COD w 150mg • L , NH-N < 15mg • L,出水达到污水综合排放标准( GB8978-1996)的二级标准,日产沼气8500m[6]。

4.1.2 人工湿地净化技术

人工湿地就是通过沉淀、吸附、阻隔、微生物同化分解、硝化、反硝化以及植物吸收等途径以去除废水中悬浮物、有机物、氮、磷和重金属等物质。人工湿地技术实质上就是模拟和强化自然湿地功能的技术。在人工湿地污水处理系统中, 起净化作用的是植物、基质和微生物。基质是湿地中最基础的物质, 由砂和砾石构成。植物栽种在砂石上, 与砂石共同创造一个供微生物生长、繁殖的环境,在这个环境中产生的微生物就可以将污水净化[7]。

人工湿地处理方法的主要优点有：投资较省,能耗少,运行管理费用较低；污泥量少, 不需要复杂的污泥处理系统；且便于管理,对周围环境影响较小目前, 这种模式在欧洲、美国、澳大利亚和东南亚的[8-9]一些国家应用较多。人工湿地处理系统存在的主要缺点是：土地占用量较大；处理效果容易受季节温度变化的影响；建于地下的厌氧系统出泥困难, 且维修不便；并且还有污染地下水的可能。因此, 这种处理模式对于中小型养殖场仍然是不适用的。

4.1.3 氧化塘处理技术

氧化塘又称为生物稳定塘, 它是一种利用天然的或者人工整修过的池塘进行污水生物处理的方法。它对污水的净化过程和天然水体的自净过程相似。当污水在塘内停留较长时间时, 其中含有的有机污染物就会被水中微生物的代谢活动降解, 其中所需的溶解氧可以由藻类通

过光合作用和塘面的复氧作用提供,也可以由人工曝气法提供[10]。

4.1.4 固液分离技术

使废水中的固体悬浮物降低，从而降低液体中污染物的负荷量；这种方法还可以有效防止较大的固体杂质在后续处理中堵塞损失设备等。固液分离技术一般包括过滤、离心、沉淀等，常用的设