畜禽养殖污染治理技术综述
畜禽养殖污染治理技术综述
摘要：随着畜禽养殖业的迅速发展，其产生的污染问题已成为我国环境保护的热点和难点问题。本文综述了传统养殖模式下污染物的治理方法，并重点介绍了一种新型的零排放养殖模式，可有效地防治养殖污染，并降低养殖成本，提高产品品质，该模式可扩大试点，并逐步推广。
关键词:畜禽养殖污水,洛东生物发酵舍,污染控制,零排放1前言
养殖业是我国农村发展的重要产业。近些年来，随着养殖规模的不断扩大、饲养数量的急剧增加，使得大量的畜禽粪便污水成为污染源，这些养殖场产生的污染如得不到及时处理，必将对环境造成极大危害，造成生态环境恶化、畜禽产品品质下降并危及人体健康，养殖业污染治理技术的滞后将严重制约养殖业的可持续发展。
据《201*年全国规模化畜禽养殖业污染情况调查工作报告》显示，我国畜禽粪便产生量很大，1999年产生总量约为19亿吨，是工业固体废弃物的2.4倍，而且畜禽粪便COD排放量已达7118万吨，远远超过工业废水与生活废水COD排放量之和。针对畜禽养殖污染，我国先后发布了《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596201*）、《畜禽养殖业污染防治技术规范》（HJ/T81201*）、《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》（NY/T1222－201*）、《畜禽养殖污染防治管理办法》（国家环境保护总局令第9号）等文件。福建省也由福建省环境保护局和福建省农业厅联合出台了《福建省畜禽养殖污染防治管理办法实施细则》以控制畜禽养殖污染。
2畜禽养殖污水一般处理方法
据估算，1头猪的日粪尿排放量约为6公斤，若采用水冲式清粪，1头猪的日污水排放量约为30公斤，1个万头猪场年粪尿排放量将达到2.2万吨，年排放污水量就达10万多吨。养殖场污水具有排放量大、负荷大、固液混杂、有机质浓度高、含氮量特高、碳氮比失调、处理难度大等特点，若不经过处理即排放，必将对周边环境造成很大的污染。
目前我国很多规模化养殖场所采用的畜禽粪便、污水的处理和利用的技术路线已逐步发展为能源生态型和能源环保型两种模式[1]。
2.1能源生态型
“能源生态型”处理利用工艺是指畜禽养殖场污水经厌氧消化处理后作为农田肥料利用的处理利用工艺[2]。该模式具有工程投资少、运行费用低、投资回收期较短、可获得沼气、工艺简单、管理和操作方便等优点，但其工艺处理单元的效率不高，处理后的污染物浓度仍很高，且要求周围有足够的农田来消纳厌氧发酵后的沼液、沼渣，养殖业与种植业的规模要配套。
2.2能源环保型
“能源环保型”处理利用工艺是指畜禽养殖场的畜禽污水处理后达标排放或以回用为最终目标的处理工艺[2]。
该模式具有工艺处理单元效率高、工程规范化、管理及操作自动化水平高、沼气回收与污水达标、环境治理结合得较好、适用范围广等优点，但对管理、操作技术的要求高，工程投资较大，运行费用相对较高，大大增加了养猪的成本。1个万头猪场的污水处理工程投资一般需要80万～100万元，运行费用约10万元/年。巨额的粪便污水处理投资和运转费用，使本来就微利的畜禽养殖企业（农户）难以承受。
3新型畜禽养殖污染治理方法洛东生物发酵舍零排放养猪技术3.1概述
洛东生物发酵舍零排放养猪技术是指将洛东酵素长期添加在猪的饲料中，在猪的消化道内形成益生菌的强势菌群，并在猪栖息的生物发酵床内形成益生菌的强势菌群，从猪的体内和体外环境中双重阻断病原菌的侵入，从而增强猪的免疫力，减少猪只疾病的发生[3]。
猪只排泄出来的益生菌和生物发酵舍垫料中的益生菌所产生的多种酶类，将猪排泄物中的蛋白质、碳水化合物、脂肪等有机质进行有效分解并作为垫料中益生菌代谢所需营养（C、N）消化。垫料中心温度较高可将尿液中的水分蒸发，从而实现养猪零排放。
该技术是日本洛东化成工业株式会社在20世纪60年代研制成功，于1977年获得日本政府颁发的生产许可证、推广使用证和出口许可证。该技术在日本已使用三十多年，推广使用面积占日本养殖总量的60%以上。201*年4月，福建省环保局从日本引进该技术，并进行
了较大规模的测试，获取了大量试验数据：即猪的疾病减少、死亡率降低、日增重和饲料转化率提高10%左右、猪肉品质改善并达到食品标准，能实现真正意义上的养猪零排放。该技术于201*年12月28日通过福建省环保局组织的专家组评审，并被中国环境保护产业协会列为201*年度国家重点环境保护实用技术（A类），在全国范围内推广应用。
3.2工艺流程（见下图）
3.3技术特点
（1）养猪场实现零排放
用洛东生物发酵舍养猪技术不需要冲洗猪栏，猪饲养在洛东生物发酵舍垫料上，排出的粪尿在猪舍内经洛东酵素中的微生物完全发酵并被迅速降解、消化，洛东生物发酵舍使用的垫料一般可连续使用3年，由于发酵后的垫料有较好的散落性，又是十分优质的有机肥，对土壤改造有良好的作用，3年后的垫料可分期装包出售。因此，采用洛东生物发酵舍养猪技术能实现猪场真正意义上的污染零排放。
（2）全面提高猪场清洁卫生水平
洛东生物发酵舍的猪粪尿在短时间内可被迅速降解、消化，猪舍内没有臭味，不需要冲洗栏舍，没有排污水沟，苍蝇及蚊虫均无产卵孵化的条件。因此，全面采用洛东生物发酵舍技术的猪场几乎没有臭味、苍蝇和蚊虫，猪场及猪场周边的水土不会被污染而发臭，猪场的整体清洁卫生水平全面提高。
（3）提高饲料的利用率
由于饲料中加入了洛东酵素，肠道内的微生物产生有机酸，可降低猪肠道内的pH值，增强肠道的蠕动和分泌，促进饲料的消化吸收;益生菌群在肠道内的生长繁殖，会产生大量的消化酶，从而提高了饲料的转化，促进了猪的生长，可节约饲料8％～12％。
（4）有效减少疾病的发生和蔓延，降低药品投入，提高猪肉品质
虽然洛东酵素不能治病，但洛东生物发酵舍已经形成了以有益菌为强势菌的生物圈。猪舍中的病原菌得以有效抑制，通过蚊蝇传播的疾病也大大减少。抗生素药物的使用将大为降低，且猪可以在垫料床上自由走动，运动量增加，有效地保证了生猪的健康生长。一般情况下，一头育肥猪可节约药物成本35元左右，同时又能提高猪肉品质。
（5）提高劳动生产率，降低成本消耗
洛东生物发酵舍养猪技术采用自由采食、自动饮水，不需要清除猪粪和圈内清扫，可节省大量用工。如在育肥阶段，一般1个工人可饲养1000头猪左右，可减少人工成本50%以上。由于不需要用水冲洗猪舍，猪场用水量将下降70％～90％。在产房和保育舍使用洛东生物发酵舍养猪技术，垫料的保温效果十分明显，基本可不用其它采暖设备，与长期使用保温灯相比，可节电70％左右。
（6）降低固定资产的投入
使用洛东生物发酵舍养猪技术，要求猪舍四面通透，安装卷帘，平时能良好换气通风，夏季能强行负压通风换气，垫料、猪群能方便进出。相对传统标准化猪场建设，它不需要猪舍四面建墙、安装窗户，也不需要建漏缝地板、圈舍冲洗设施、场内排污管线、沼气池和曝气池等处理设施。因此，新建一个自繁自养、年产1万头生猪的猪场，可节约固定资产投资20%以上。
4结论
传统养殖模式需要大量的水冲洗猪舍，对于淡水资源紧缺的中国而言是沉重的负担。并且由于饲料中的氮、磷吸收率较低，大量的氮、磷会随着排泄物排出体外，并随着污水排放到环境中，在土壤中累积或流入水体，将会导致水体富营养化，并造成鱼类的大量死亡。
实践证明，生物发酵舍零排放养猪技术是一种无污染的有机农业技术，可以有效解决养猪粪尿带来的污染问题，投资成本低，易于掌握，既解决了养殖污水治理设施的占地和投资成本过大的问题，同时也降低了建设成本，而且建猪舍所需的垫料原材料就地可取，3年后垫料可以作为优质的生物有机肥料出售，经济效益和环保效益显著。同时，该技术在日本有着几十年的成功应用实例，是一项可以推广应用的实用新技术，可以进一步因地制宜地扩大试点，并逐步总结经验在全国推广。
参考文献：
[1]邓良伟.规模化猪场粪污处理模式[J].中国沼气，201*，19(1):29－32.[2]NY/T1222－201*规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范[S].
[3]陈永明，张益书.洛东生物发酵床零排放养猪技术概述[J].养猪科学，201*22.来源：中国环保产业作者:倪晓洁
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扩展阅读：畜禽养殖废水处理法的综述
畜禽养殖废水处理法的综述
摘要：目前畜禽养殖废水仍是污染水体的重要污染源。按废水处理工艺的主体和组合方式可以分为以物化处理为主体、以生化处理为主体和物化与生化处理相结合的三类组合工艺，并分别比较了各类组合工艺的优势与不足。根据现阶段畜禽养殖废水处理出现的矛盾和问题提出未来发展的趋势：畜禽养殖业的污染防治将以大力发展资源回收、提倡能源回收与农业综合利用以及发展清洁生产，将末端治理与源头控制相结合为前提进行研究。
关键词：废水处理；畜禽废水；组合工艺；综述
LivestockAndPoultryWastewaterTreatmentMethod
WereReviewed
Abstract:thelivestockandpoultrywastewaterisstilltheimportantpollutedwaterpollutionsources.Accordingtothemainbodyofwastewatertreatmentprocessandcombinationcanbedividedintophysico-chemicaltreatmentwithasthemainbody,thebiochemicaltreatmentasthemainbodytothermalandchemicalandbiologicaltreatmentcombinationofthreekindsofcombinationprocess,andtocompareallkindsofcombinationtechnologysuperiorityandtheinsufficiency.Accordingtothecurrentlivestockandpoultryinwastewatertreatmentofcontradictionsandthequestionputforwardfuturedevelopmenttrends:livestockandpoultrybreedingofpollutioncontrolwillbevigorouslydevelopresourcerecovery,promoteenergyrecoveryandagriculturecomprehensiveutilizationanddevelopmentofcleanerproduction,willendgovernanceandcombinationofsourcecontrolistheprerequisiteforresearch.
Keywords:wastewatertreatment;Livestockandpoultrywastewater;Combinationprocess;review
1.引言
近年来，随着我国农业结构的调整和农业产业化的推进，规模化、集约化的畜禽养殖业得以迅猛发展，成为我国农业农村经济的重要组成部分。但是这些养殖场的发展一方面满足了城市居民对肉类、禽蛋类食物的大量需求，也成为污染水体的重要污染源。我国每年畜禽养殖的废水排放量超过１００亿吨，远远超过全国工业废水与生活废水排放量总和。同时畜禽废水水量波动大，含渣量、有机物和氮磷浓度高，处理技术不够成熟，管理运行成本高[1]。目前我国有很多规模化养殖场开展了畜禽养殖废水的处理工作，可是规模化养殖场的废水处理出水水质绝大部分尚未达到国家一级排放标准，远不及工业废水处理达标率的一半[2]
。因此禽畜养殖业大力发展所带来的环境污染问题也日益严重，它不仅影响经济发展，而且还危及生态安全，已成为人们普遍关注的社会问题。目前，我国每年约产生畜禽粪便45亿吨，其化学需氧量（COD）远远超过我国工业废水和生活污水之和[3]。畜禽养殖污染已成为继工业污染、生活污染之后的第三大污染源，成为我省农村污染的主要原因之一。因此，为有效减少畜禽养殖废水对环境的污染，保证我省畜禽养殖业的稳步健康发展，因地制宜地研究开发畜禽废水高效、低成本的处理技术迫在眉睫。
2.畜禽养殖废水处理的工艺现状
国内外畜禽养殖场废水的处理技术多种多样，其中按工艺的主体和组合方式可以分为三种处理模式，分别是以物化处理为主体、以生化处理为主体和物化与生化处理相结合的组合工艺。
2.1以物化处理为主体的组合工艺
日本的KazuyoshiSuzuki[4]等人提出了一个包括结晶、曝气、静沉三个单元的连续处理实际猪场污水的反应装置，该装置主要通过前期结晶预处理和后期沉淀相结合，主要以物化的方式去除水中的污染物。之后KazuyoshiSuzuki等人[5]又进一步研究出通过曝气结晶和成型鸟粪石沉降从猪场废水中去除和回收磷的具有双重功能的简易装置，在沉降污泥之前进行包括鸟粪石、脱水、堆肥等多级处理，这种组合工艺污泥中不仅操作简单，而且针对畜禽废水高浊度高悬浮物的特点，解决了污泥中存在大量悬浮性固体的难题。
2.2以生化处理为主体的组合工艺
传统的还田利用和自然处理模式[6]由于受土地的限制已不能满足城市近郊大量畜禽废水处理的要求，因此迫切需要找到一种经济、高效的工业化处理模式来处理土地受限地区的畜禽废水处理。经过几十年的研究和应用，畜禽养殖废水厌氧处理工艺已经比较成熟，常用的工艺包括完全混合式厌氧反应器（CSTR），厌氧滤池（AF），厌氧序批式反应器（ASBR），厌氧挡板反应器（ABR），厌氧复合反应器（UBF），内循环厌氧反应器（IC），上流式厌氧污泥床（UASB）等[7-14]。尽管厌氧生物处理能直接处理高浓度畜禽废水，并能回收能源[15-17]
，但厌氧处理出水中污染物浓度仍然很高，特别是氨氮基本没有去除，排入水体后，对环境的影响仍然很大，需要进一步后处理。同时由于好氧生物工艺直接处理高浓度畜禽废水能耗高，运行费用昂贵[18]。采用厌氧-好氧联合处理工艺是目前公认的最经济方法。目前我国大部分规模化猪场都采用厌氧-好氧工艺处理养殖场废水，由于SBR工艺可以在一个构筑物中完成生物降解和污泥沉淀两种作用，减少了全套二沉池和污泥回流设施，同时又能脱氮除磷，在厌氧一好氧工艺组合中得到了广泛的应用。SBR工艺主要有两种组合方式，一种是将厌氧控制在水解阶段，后接SBR工艺，如具有占地面积小,处理效率好,运行费用低等特点的水解SBR工艺[19-20]。另一种是厌氧反应器后接SBR工艺，如沉淀-UASB-SBR工艺及“CSTR+SBR”工艺[21-23]。两种处理工艺的组合均有各自的优点，水解处理相对厌氧处理工艺，能显著缩短处理时间，提高处理负荷，同时厌氧处理又有较高的去除效率，各有利弊。
2.3畜禽养殖废水处理存在的问题
近年来虽然有越来越多的规模化养猪场采用了一些新工艺，引进了新的技术设备，但还是存在一些问题，主要有以下几个方面：
1.某些技术设备及工艺在研究过程中忽略了养殖场的总体运行成本，致使运行管理成本高成为畜禽废水处理正常运行的制约因素。
2.养殖废水中丰富的氮磷都是不可再生的资源，这些放错位置的资源很容易被人忽视。3.没有从源头上控制畜禽养殖废水的排放，增大了废水处理的难度和处理成本，不符合可持续发展社会的思想。
3.畜禽养殖废水处理的趋势
3.1废水处理与能源回收、农业综合利用相结合
尽管目前有很多处理畜禽养殖废水的先进技术，但是处理成本成为畜禽废水处理的制约因素，同时也不符合可持续发展的思路，为了解决这一矛盾，今后应该着力研究通过废水处理与回收能源和农业的综合利用（有机农业）相结合降低猪场的运行成本的组合工艺。猪场废水等畜禽废水中含有大量丰富的营养物质，在处理过程中对这些有用的资源进行回收和再利用，可以充分利用在废水处理过程中所产生的可回收生物能源。猪场废水中的有机物经过厌氧消化产生了大量的可燃气体，主要包括甲烷、氢气等，这些气体具有很高的热值，经过净化可以作为能源进行再利用，传统上被用作燃料，通常是用来加热和发电，减少了能耗成本和环境质量的恶化。在处理畜禽冲洗废水时，将其与畜禽粪污结合起来，可以利用USR反应器这种结构简单、适用于高悬浮固体原料的反应器，原料从底部得到快速消化。未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出。同时使用闷晒式太阳能热水池，可充分利用太阳能加热，提高反应温度，即使在在冬季也可保证较好的运行。其次在能源再利用方面，污水和鲜粪进入USR反应器，经厌氧反应器出来的沼气（含有细小杂志以及硫化氢等腐蚀性气体）经脱水、脱硫净化塔进入贮气罐，进入用气单元使用。这种采用USR反应池与沼气生产相结合的污水处理工艺处理畜禽污水，实现了养殖、沼气、供热及供电一体化的新型处理模式具有广泛的应用价值。
3.2废水处理与资源回收相结合
畜禽废水处理的组合工艺中常常忽略对废水的水质特征缺乏细致的了解，氮和磷是不可再生的资源，污水中排放的氮磷是氮磷消耗的重要途径。目前，污水中氮磷的去除和回收主要通过化学和生物的方法。其中对磷的去除和回收的方法中，普通的化学除磷方法回收率一般为90%以上，但添加药剂后还需调回pH值，且药剂成本较高。更有研究表明，污泥回收75%的磷可减少3%～3.8%的污泥干固体质量。回收磷后，污泥焚烧后灰分的产量也将显著下降，可减少12%～48%。而且鸟粪石除磷工艺产生的污泥体积很小，仅是化学除磷产生的污泥体积的49%。同时较为关注的吹脱加药结晶的方法，主要是利用吹脱曝气提高水中的pH值以提高水溶液中磷酸盐的过饱和度，并利用水中的碱度或投加的钙镁等离子生成化学沉淀，投加少量药剂既可达到较高的回收率，较普通化学除磷方法节省了一定的药剂成本。
3.3把末端治理与源头控制相结合
目前畜禽废水处理的大部分工艺都是对已有的污染进行处理，并没有深入考虑从源头上减少企业对周围环境的污染。大力推广干清粪工艺和合理设计规划养殖场内部结构与设施，有助于从源头上减少畜禽废水对受纳水体的污染，也减少了污水处理的难度和费用。同时应着力宣传使用绿色饲料和添加剂，减少饲料中有毒有害或容易富集的添加剂如重金属等，不仅能从源头上减少污染物的产生，也有利于畜禽养殖工业的健康长效发展。
4.结论
（1）畜禽养殖业是一个低利润行业，一般无法承受耗费较高的污水处理工艺。因此对于畜禽养殖废水的处理只能采用投资少、运行和管理成本低且效果好的工艺。寻找高效节能的处理方法在资源与能源问题日益突出的今天尤为重要，开发具有高效节能处理畜禽废水的处理设备和组合工艺是实现可持续发展、建设和谐社会的重要途径，以物化和生化处理结合的组合工艺以其经济性和高效性将会受到越来越多的关注。
（2）去除废水中污染物的同时有效回收和利用资源是未来畜禽废水处理的
一个方向，不仅可以提高系统的去除率，回收利用的资源和能源还能大大减少系统的运行成本。
（3）将末端治理与源头控制相结合，从根本上减少畜禽废水处理的运行和处理成本，推广清洁生产，改革企业的传统生产模式，是今后畜禽废水处理首要的发展趋势。
参考文献
[1]韩巍.规模化养猪场废水处理的试验研究.华南热带农业大学硕士学位论文[D].201*.[2][1]冷庚,但德忠.畜禽养殖废水处理技术及其应用进展[J].四川环境,201*,28(1):68-72.
[3]崔理华,朱夕珍,陈智营等.国内外规模化猪场废水处理组合工艺进展[J].农业环境保护,201*,19(3):188-191.
[4]KazuyoshiSuzuki,YasuoTanaka,TakashiOsada,etal.Removalofphosphate,magnesiumandcalciumfromswinewastewaterthroughcrystallizationenhancedbyaeration[J].WaterResearch,201*,36:29912998.
[5]KazuyoshiSuzuki,YasuoTanaka,KazutakaKuroda,etal.Recoveryofphosphorousfromswinewastewaterthroughcrystallization[J].ioresourceTechnology,201*,96:15441550.
[6]彭军,吴分苗,唐耀武.组合式稳定塘工艺处理养猪废水设计[J].工业用水与废水,201*,34(3):44-46.
[7]宋炜,付永胜,王磊等.ABR处理猪场废水试验研究[J].农业环境科学学报,201*,25(增刊):172-175.
[8]JaeKyoungCho,BeomSooKim,SoonChulPark,etal.Effectofstepwiseseedingontheperformanceoffouranaerobicbiofilterstreatingasyntheticstillagewaste[J].Biomassandbioenergy,1996,10(1):25-35,.
[9]S.Harikishan,ShihwuSung.CattlewastetreatmentandClassAbiosolidproductionusingtemperature-phasedanaerobicdigester[J].AdvancesinEnvironmentalReaserch,201*,7:701-706.[10]C.S.Ra,K.V.Lo,J.S.Shin,etal.Biologicalnutrientremovalwithaninternalorganiccarbonsourceinpiggerywastewatertreatment[J].WaterResearch,201*,34(3):965-973.
[11]PierreJuteau,DanielleTremblay,Cheikh-BayeOuld-Moulaye,etal.Swinewastetreatmentbyself-heatingaerobicthermophilicioreactors[J].WaterResearch,201*,38:539546.
[12]Ten-HongChen,Wu-HuannShyu.Performanceoffourtypesofanaerobicreactorsintreatingverydilutedairywastewater[J].BiomassandBioenergy,1996,11(5):431-440.
[13]Jeong-HoonShin,Sang-MinLee,Jin-YoungJung,etal.EnhancedCODandnitrogenremovalsforthetreatmentofswinewastewaterbycombiningsubmergedmembranebioreactor(MBR)andanaerobicupflowbedfilter(AUBF)reactor[J].ProcessBiochemistry,201*,40.[14]邓良伟,陈铬铭.IC工艺处理猪场废水试验研究[J].中国沼气,201*,19(2):12-15.
[15]赵庆良.废水处理与资源化新工艺[J].中国建筑工业出版社.201*.8.25-28
[16]崔理华,朱夕珍,陈智营等.国内外规模化猪场废水处理组合工艺进展[J].农业环境保护,201*,19(3):188-191.
[17]BookiMin,JungRaeKim,SangEunOh,etal.Electricitygenerationfromswinewastewaterusingmicrobialfuelcells[J].WaterResearch,201*,39:49614968.[18]邓良伟.猪场废水处理新工艺研究[D].浙江大学博士学位论文.201*.
[19]邓良伟.水解SBR工艺处理规模化猪场粪污研究[J].中国给水排水,201*,17(3):8-11.
[20]董海山,杨敏.水解酸化+SBR工艺处理小规模养殖屠宰废水[J].环境污染治理技术与设备,201*,.6(6):61-63.[21]林伟华,蔡昌达.CSTR-SBR工艺在畜禽废水处理中的应用[J].环境工程,201*,21(3):13-15.
[22]林伟华,蔡昌达.厌氧-SBR工艺处理畜禽废水[J].中国给水排水,201*,19(5):93-94.
[23]杨朝晖,曾光明,陈信常等.规模化养猪场废水处理工艺的研究[J].环境工程,201*,20(6):19-21.
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