关键词:规模化;畜禽养殖;废水;组合;处理技术
1畜禽养殖污水排放现状及危害
目前许多畜禽养殖场都建在了城市近郊,因养殖场的规模化占地面积较广,且近郊运输便利。但由于城市近郊的土地较少,无法消纳养殖场排放的大量畜禽粪便和废水,加之有关部门目前仅对工业污染排放监管力度加大,而对畜禽养殖废水的管理力度还不够,使得畜禽养殖场不重视畜禽粪便和废水的后期处理,导致随意排放。目前畜禽养殖所排放的粪便及废水已严重影响到了城镇周边地带人们的生活环境。
畜禽养殖场产生的养殖污水具有典型的“三高”特征(即高浓度、高氨氮、高悬浮物)。污水中有机物含量超高,它的随意排放使得水体富营养化,导致水生生物缺氧而逐渐死亡。水生生物死亡后降解更会造成水体发黑变臭,导致最初的污染转向持久性,加大了水体治理和恢复的难度;如果排放的畜禽粪便废水中有毒,那么有害成分会逐渐渗入并污染地下水,而养殖场粪便废水中也可能含有大量的病菌微生物,它们随着排放的粪便废水进入水体,以水为传播途径使得某些疫病得到扩散,危害人和动物的健康并带来严重的经济损失;所以为了避免上述危害延续发生,人们对畜禽养殖产生的废水处理技术进行了深入研究。
2畜禽养殖场环境污染现状
2.1大气污染
众所周知,粪便本身气味恶臭难忍,人们往往是避之而不及。这种恶臭的气味是在适宜温度下经过发酵后产生的氨、硫化氢、甲硫醚等有害气体,会挤压空气中的含氧量,造成空气污浊,影响人类呼吸。除此之外,粪便中的蛋白质和碳水化合物经过错误发酵后会产生二甲胺等气体,不但加重恶臭气味,还产生有害气体。
2.2水质污染
水质污染主要包括两种,一是家禽的尿液,二是冲刷污水。再加上养殖者环保意识淡薄,将污水任意排放,造成水质污染。大多是畜禽养殖场都建在郊外,离农田或者河流比较近,污水中含有的氮、磷等物质排入河内会使水质恶化,变黑变臭,含氧量少,水中生物会缺氧致死。被污染的水经过流动和下渗会威胁到附近居民健康饮水。另外,青海畜禽养殖地区多为草原,大量污水排放会使土壤所含营养过剩,出现硬化,不利于植物生长,对于大地绿色植物美化也是一种损害。
2.3生物污染
畜禽粪便中含有大量寄生虫和细菌,不但造成环境污染,还会带来生物污染。这些细菌是多种疾病的发病源,通过各种传播渠道造成传播性疾病,危害人类身体健康。据世界卫生组织相关资料报道,经常会出现人禽患有同种疾病,像众所周知的禽流感,最先是在家禽身上出现,然后经过空气或间接性接触传播致使人类患上同种疾病,而且病发突然,延期长,传染性强。由此可见,畜禽养殖造成的生物污染已经直接威胁人类身体健康。
3规模化畜禽养殖废水处理技术
3.1自然处理
所谓自然处理模式,主要利用氧化塘、土地处理系统以及人工湿地等自然处理系统,让规模化畜禽养殖废水得到有效处理,这种方法适用于与城市距离较远、气温较高、土地较为宽广的地方使用,如荒地、林地以及低洼地等,能够实现对废水的自然处理。在经济欠发达地区和中等规模的畜禽养殖中,通过实行自然处理模式,不仅可以减少资金的投入和能耗,同时在运行管理上也节省了大量的费用,形成的污泥也很少,也不用建设复杂的污泥处理系统。自然处理模式管理方便,对周边环境带来的影响较小,也避免出现噪音,但是这种模式缺点也很明显,即会占据大量的土地面积,在外部环境发生变化以后,其处理效果将大打折扣。
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3.2生态湿地处理技术
在20世纪80年代中期,生态湿地处理技术逐步在我国发展起来,也是处理规模化畜禽养殖废水的有效手段。这种方法在湿地生态环境下通过水、泥沙、水生生物以及微生物等共同作用,能够取得较好的废水净化效果,也能够实现稳定运行,最大限度减少能耗。在1987年生态湿地处理技术首次在天津应用,通过30多年的发展该技术已经非常完善。由孙光的研究可知,在水力停留时间为1d后,垂直流人工湿地在规模化畜禽养殖废水处理COD、NH4+-N去除率分别是59.8%、66.2%,在去除N、P上取得了较好效果。当然生态湿地处理技术也有一定弊端,即应用后容易发生植物退化、氮去除效果降低等现象。
3.3厌氧处理技术
这种方法造价很低,有着占地面积小、能量需求低等优点,在规模化畜禽养殖废水处理中应用较为广泛。其通过厌氧微生物的降解作用,让废水中的有机物得到净化,不过需要保证无氧条件,才能发挥出厌氧微生物的降解作用,同时厌氧处理期间也避免受限于传氧能力,能够提升对有机物的负荷潜力与净化能力,可以解决好氧处理技术应用中个别有机物不能得到降解的目的。简而言之,无氧条件下通过分解规模化畜禽养殖废水中的有机物,并形成有机酸,受到甲烷菌作用后能够在发酵后获得沼气,不仅让废水得到了净化,还能够让提供沼气能源。厌氧处理技术能够将病菌杀死,避免病菌进入水体引起污染,也发挥出防疫的作用。
3.4厌氧-好氧利用模式
养殖废水经厌氧处理仅能用于资源化利用,并没有达到国家直接排放要求,对于没有足够消纳地的规模化养殖户来说,需要采用厌氧-好氧组合工艺处理。厌氧处理技术有利于提高废水的生活性,去除废水中的N、P元素;好氧技术则能够在厌氧技术的基础上借助氧气对废水中的有机物进行深化处理。通过采取厌氧好氧联合处理模式,可以有效提升规模化畜禽养殖废水处理效果,达到了能源环境综合效益最大化要求。
3.5MBR工艺
近年来在污水处理与水资源再利用领域上,MBR工艺应用比较多。MBR也称之为膜生物反应器,是一种新型水处理技术,将活性污泥法与膜分离技术充分结合了起来。相比于传统水处理技术,MBR不仅出水水质较好,同时也很稳定,有着占地面积小等优点,也避免受到设置场合的限制,能够广泛应用于城镇、城郊、工厂以及养殖场。MBR工艺操作简单,管理上有利于达到自动化控制要求。然而MBR造价比较高,能耗也很大,也极易发生膜污染现象,导致在农业废水处理应用上并不适用,主要在城市污水处理与工业废水处理中应用。在规模化畜禽养殖废水处理中应用MBR后,可以解决其中有机物含量高、泥水分离不稳定的问题。
4结束语
(1)规模化畜禽养殖本身的成本较高而且利润较低,很难承担处理费用较高的畜禽废水处理工艺。因而在选取废水处理工艺时,应该优先考虑前期建设成本较低、运行和管理费用少,且有不错处理效果的工艺。在资源和能源逐渐短缺的背景下,高效率、低能耗的处理工艺越来越受到重视,具备高效环保的畜禽废水处理设备和工艺才能符合资源节约型、环境友好型社会的发展要求,当前阶段的物化和生化处理结合的组合工艺不断在往经济、环保、高效的方向迅速发展。
(2)要做到节能环保,很重要的一个途径就是在去除畜禽废水中的污染物质的同时有效回收有用的资源和能源,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,回收利用的资源和能源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
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[2]白晓龙,杨春和.农村畜禽养殖废水处理技术现状与展望[J].中国资源综合利用,2015,33(06):30-34.
[3]邓良伟.规模化畜禽养殖废水处理技术现状探析[J].中国生态农业学报,2006(02):23-26.
论文作者:程红霞
论文发表刊物:《城镇建设》2019年24期
论文发表时间:2020/1/16
标签:畜禽论文; 废水处理论文; 废水论文; 规模化论文; 技术论文; 粪便论文; 水体论文; 《城镇建设》2019年24期论文;