畜禽养殖污水生态处理及资源化利用方式的探讨.doc

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1、畜禽养殖污水生态处理及资源化利用方式的探讨环境保护科学第33卷第3期2007年6月畜禽养殖污水生态处理及资源化利用方式的探讨DiscussionontheResourceUtilizationandEco-TreatmentforLivestockandPoultryFarmWastewater张华陈晓东常文越张帆袁英兰邢峰(沈阳环境科学研究院沈阳11OO16)处理的优势,并对人工湿地应用畜禽养殖污水资源化的可行性进行分析介绍.关键词畜禽养殖污水生态处理资源化利用AbstractInthispaper-itdescribesthecharacterofthesewagedrainsfromli

2、vestockandpoultryfarm-andputsforwardtreatmentindifferentconstructedwetlandsystem-andanalyzesthefeasibilityofconstructedwetlandontheresoueutilizationforlivestockandpoultryfarmwastewater.KeywordsLivestockandPoultryFarmWastewaterEco-TreatnentResourceUtilizati1前言随着我国畜牧业的迅猛开展,畜禽养殖特别是规模化畜禽养殖已成为我国农村面源污染的主要

3、来源,在许多地区,畜禽粪尿污染物排放量已超过居民生活,乡镇工业等污染物排放总量,成为许多重要水源地,河流,水库严重污染和富营问题,是改善农村生态环境的要求,是建设社会种微利产业,利润空间小,行业风险大,必须寻求一种既可以到达低本钱,高效率的生态处理技术,同时又能合理利用污染物的有效成分,实施恰恰具有这种建设投资低,运行费用少,产出效益高,景观效果好的优势,该技术已成功用于处理城市污水,在其它如工业废水,农业面源污染,垃圾渗出液,暴雨径流等多种废水的处理方向也已经开始应用.收稿日期:2O061O一15作者简介:张华(1976一),女,辽宁沈阳人,工程师.一382畜禽养殖场污水排放特征养殖场产生的

4、污水量及其水质因饲养种类,养殖场性质,饲养管理工艺,地区,气候,季节等情况及畜禽养殖业污染物排放标准值见表l.表1各类养殖场废水中污染物浓度mg?L-由表1可知,尽管各养殖场废水污染物浓度有一定差异,但总体看来,污水中的有机物,氨氮及总磷指标浓度高,pH值呈中性,属中高浓度的有机污水.而且污染物的浓度与清粪方式有关,以养猪场为例,采用干清粪工艺污水中COD=浓度值比水冲粪工艺低一个数量级,其它指标NH3一N,TP畜禽养殖污水生态处理及资源化利用方式的探讨张华准,养猪场,养牛场及养鸡场排放污水中CODe,分别超标3116倍,12倍,525倍,TP超标335倍,12倍,0.56倍,养猪场和养鸡场排

5、放污水中NH.一N超标0.521倍,16倍,养牛场排地表水的污染程度,畜禽养殖污水必须经过处理达到标准后才能排放.3畜禽养殖场污水治理对策畜禽养殖场污水处理应结合国内外先进经验和最新的环境保护理念,以资源化和循环利用为立足点,实行综合利用优先,资源化,减量化,无害化的原那么.干粪与尿污水分流,最大的减少污水量及污水中污染物的浓度,降低污水处理难度及本钱.养殖业风险大,利润低的行业特点不相融合,使企业不堪承受.如将污水处理后利用其中的氮,磷等营养成分用于灌溉农田,果树,蔬菜,草地及养鱼等,多余的污水也可经消毒处理后冲洗畜舍回用.同时寻求一种低本钱的,实用的,资源化利用程度高的,处理效果好的污水生

6、态治理技术,作为养殖业污水治理的强力支撑体系,是解决养殖场污染环境的有效途径之一.畜禽养殖污水在资源化利用时,必须注意无害化的问题,使其不会对作物产生不利因素,排放的污水不会对地下和地表水造成污染等,污染物指标必须到达?畜禽养殖业污染物排放标准?.4人工湿地用于畜禽养殖业污水资源化利用的可行性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,利用土壤一湿生植物一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.人工湿地是一个形

7、式丰富多样的污水处理系统,主要分为天然湿地,自由水面湿地(地表流式),广泛应用的有两大类.一类是地表流式,有点类似于稻田,污水流进湿地停留假设干天后排出,这种类型的人工湿地具有投资少,操作简单,运行费用低等优点,但缺点是占地面积较大;水力负荷率较小,去污能力有限;夏季容易滋生蚊虫,散发臭味等;运行受气候影响较大,冬季处理作用微弱,北方地区冬季外表会结冰.另一类是潜流式,分为水平潜流和垂直潜流两种形式.将污水通过管道输送到人工土壤介质中,可以充分利用填料截留等作用,提高处理效果和处比,水平潜流人工湿地的水力负荷大,对POD,COD,sS,重金属等污染指标的去除效果好,而且很少有恶臭和孳生蚊蝇现象

8、,能有效解决北方寒冷流湿地硝化能力高于水平潜流人工湿地,可用于处不如水平潜流人工湿地系统,落干/淹水时间较长,控制相对复杂,夏季有孳生蚊蝇的现象.另外,工程造价比水平潜流湿地高.可行性4.2.1人工湿地对畜禽养殖污水中N,P营养物质的利用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N,P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.场的地理位置不同,污水处理深度因受纳水体的不同而不同,在污水处理过程中,可将不同

9、类型人工湿地结合使用,也可以与常规的处理工艺组合使调整,使预处理与湿地系统有机结合,充分到达污水处理的目的.通常出水指标要求较低时,预处理采用常规一级处理即可,比方沉砂池,提升泵,配水井,沉淀池.当出水指标要求较高时,预处理采用一39环境保护科学第33卷第3期2007年6月常规一级半处理或一级强化处理,比方水解酸化,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.的形式多样,可以根据养殖场的用地情况进行合理洼地或滩涂的地方,距离受纳水体较近,可利用面积很大时,可建设表流湿地;养殖场周围可利用面积小,用于农作物灌溉用途时,可建设潜流湿地.物在污水控制方面有以

10、下优势:通过光合作用为净化作用提供能量来源;具有美观可欣赏性,能改善景观生态环境;可以收割回收资源;植物庞大的根系为细菌提供了多样的生境,直接吸收利用污水中可利用的营养物质,吸附和富集重金属和一些有毒有害物质;能输送氧气至根区,有利于微生物的好氧呼吸;增强和维持介质的水利传输.湿地植物根据存在状态分为浮水植物,挺水植物及沉水植物,主要用于湿地系统中有芦苇,香蒲,茭白,菖蒲,水葫芦,细绿萍,慈姑,泽泻,美人蕉等植物,芦苇可以作为工业原料,茭白,水葫芦,细绿萍可以用作青饲料,美人蕉,菖蒲,慈姑,泽泻等用于景观.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猪舍用水等用途.5

11、人工湿地在畜禽养殖污水资源化应用的典型实例态养猪场,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大型猪场粪尿,此方法由农田生态系统,三步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,降低了处理粪尿本钱.33OOkg,猪尿5oookg,形成的有机污水中COD,有效态氮分别高达570mg/I和12.6mg/L,经水葫芦,细绿萍净化后,COD,有效态氮分别降至排人鱼塘养鱼,经鱼,蚌净化后,水质可满足农田灌一40一为CODO.75t,有效态氮12kg.猪场青,粗饲料全部被水葫芦和细绿萍代替,而且

12、还代替了40万kg精饲料;二段利用污水养鱼,节省了饵料,化肥和农家肥,最后出水满足灌溉约27hm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.养猪场污水资源化hm,建筑面积4897.93m,生产规模为根底母猪600头,养殖场存栏3500头,最大存栏5000头,年各项指标为CODc,500mg/I,BODs260mg/I,NH3一N50mg/L,SS60mg/I,处理后出水到达?污水综合排放标准?(GB89781996)中的二级排放标湿地一表流湿地处理工艺,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1000m,表流湿地9000m,湿地内种植具有

13、经济价值的茭白,不仅形成生态景观,还能产生可观的经济效益.14t,BODs8t,湿地种植面积lhm,茭白产量1万kg,种植湿地植物每年可获利2.25万元.6结论与建议综合上述针对人工湿地处理畜禽养殖污水可行性的分析及成功应用的实践,说明人工湿地可以多种方式用于畜禽养殖污水处理中,既可到达污水净化效果又可满足资源化利用的目标,使经济效益,环境效益及社会效益到达和谐统一,促进养殖业健康开展.建议今后在筛选耐污和净化能力强的植物品种,并对植物的生长特性及用做养殖饲料循环利用的可行性方面进行研究,可为养殖业污水资源再利用及开展循环经济提供技术支持,使人工湿地技术在畜禽养殖业得到广泛的应用和推广.参考文献1,汪百义.大型猪场粪尿资源化综合效益分析J.农业环境保护.1991.10(3):116118,2.徐吉明.畜禽养殖业行业废水排放标准的研究J.上海环境科学,1995,14(2):3436.