摘要：通過對三峽庫區(qū)規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污利用現(xiàn)狀的調(diào)研，總結(jié)了規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污利用方式，分析了規(guī)模化養(yǎng)殖場糞污對庫區(qū)生態(tài)環(huán)境的危害。提出了適合三峽庫區(qū)社會、經(jīng)濟、資源環(huán)境狀況的規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污資源化利用技術(shù)模式，以解決畜禽養(yǎng)殖規(guī)?；l(fā)展帶來的環(huán)境污染問題，從而有效緩解三峽庫區(qū)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的惡化，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：規(guī)?；B(yǎng)殖場；糞污；資源化利用模式；三峽庫區(qū)

中圖分類號：X713 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）02-0299-04

畜牧養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)成為三峽庫區(qū)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民增收的重要來源。隨著“百萬工程”的實施及城鄉(xiāng)統(tǒng)籌和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，重慶市的畜牧養(yǎng)殖業(yè)出現(xiàn)了強勁發(fā)展的勢頭，適度規(guī)模化養(yǎng)殖發(fā)展較快，近兩年來涌現(xiàn)出了一大批規(guī)?；B(yǎng)殖場，已明顯呈現(xiàn)區(qū)域化特征。隨著養(yǎng)豬場規(guī)模的不斷擴大、數(shù)量的不斷增加，養(yǎng)殖場污水已無法被土地消化，糞污產(chǎn)生的大量臭氣釋放到空氣中，未加處理而被排放的污水對自然水體造成了大面積的污染，使其BOD5、CODCr指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)[1]。規(guī)?；B(yǎng)殖場的糞污使三峽庫區(qū)區(qū)域生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化。為此，通過對三峽庫區(qū)規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污利用現(xiàn)狀的調(diào)研，提出了適合三峽庫區(qū)社會、經(jīng)濟、資源環(huán)境狀況的規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污資源化利用技術(shù)模式，以期解決畜禽養(yǎng)殖規(guī)?；l(fā)展帶來的環(huán)境污染問題，從而有效緩解三峽庫區(qū)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的惡化，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

1 規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污處理基本模式

目前，規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污處理的基本方法主要有好氧處理、厭氧處理、自然處理、混合處理4種。

1.1 好氧處理法

采用好氧技術(shù)對糞尿及廢水進行生物處理研究最多的是SBR（Sequencing batch reactor）工藝，即序批式活性污泥法。SBR是基于傳統(tǒng)Fill-Draw系統(tǒng)改進并發(fā)展起來的一種間歇式活性污泥工藝[2]。它把污水處理構(gòu)筑物從空間系列轉(zhuǎn)化為時間系列，在同一構(gòu)筑物內(nèi)進行進水、曝氣、沉淀、排水、閑置等。20世紀(jì)70年代起，美國Notra Dame大學(xué)的Irvine等[3]在實驗室內(nèi)對SBR法的基本運行特性作了研究，在美國環(huán)保署的支持下，于1980年把印地安納州南部的Culver城市污水處理廠改建成SBR系統(tǒng)。日本在糞便處理技術(shù)方面，自1975年起已開始采用活性污泥法同時除去糞便中的BOD5和氮的技術(shù)，這種方法被稱為糞便處理的超標(biāo)準(zhǔn)脫氮法[4]。我國自1985年建成首座處理肉類加工污水的SBR系統(tǒng)后，又陸續(xù)在城市污水、魚品、肉類加工污水處理中應(yīng)用，20世紀(jì)90年代開始用于畜禽養(yǎng)殖場污水處理?；钚晕勰喾ㄒ材苋コ承┙饘貱a、Mg、Hg等[5]，采用固定的活性污泥能使BOD5去除率達95%～97%[6]。

我國學(xué)者對SBR用于畜禽養(yǎng)殖場糞污處理研究較多，如鄧良偉等[7]用水解-SBR-活性炭吸附，NH3-N去除率達97%以上；趙巖[8]用SBR技術(shù)處理高濃度養(yǎng)豬污水，其CODCr去除率為92.47%，BOD5去除率為96.69%。在實際應(yīng)用中，單獨使用SBR工藝并不多，多是采用SBR與其他方式結(jié)合處理，如于金蓮等[9]通過實驗室模擬試驗，探討混凝-脫氨-好氧生化處理養(yǎng)豬污水工藝，用石灰乳混凝沉淀，處理后出水濃度CODCr為340～380 mg/L，NH3-N為28～60 mg/L；成文等[10]采用接觸氧化-水解（酸化）-兩段接觸氧化-混凝工藝處理高濃度養(yǎng)豬場污水，在最佳條件下，CODCr去除率大于97%，BOD5去除率大于98%，氨氮去除率大于96%；范建偉等[11]用活性污泥膜分離技術(shù)處理畜禽污水，用膜取代了傳統(tǒng)二沉池，具有出水穩(wěn)定、活性污泥濃度高、抗沖擊負(fù)荷能力強、剩余污泥少、裝置結(jié)構(gòu)緊湊、占地少等特點。出水濃度CODCr<100 mg/L，BOD5<20 mg/L，SS<70 mg/L，NH3-N<15 mg/L，效果非常好，低于國家標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 厭氧處理法

20世紀(jì)50年代出現(xiàn)了厭氧接觸法（Anaerobic contact process）工藝，60年代末出現(xiàn)的厭氧濾器（Anaerobic filter，AF）是高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器的第一個突破，此后在70年代上流式厭氧污泥床UASB（Up-flow anaerobic sludge bed）問世，UBF與UASB的發(fā)明推動了以提高污泥濃度和改善廢水與污泥混合效果為基礎(chǔ)的一系列高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器的發(fā)展，并逐步應(yīng)用于禽畜污水處理中。厭氧處理特點是能量需求低，可以產(chǎn)生能源（沼氣），污泥量低，對pH、溫度等環(huán)境因素敏感[12]；而且由于處理過程不需要氧，所以不受傳氧能力的限制，因而具有較高的有機物負(fù)荷潛力，能對一些好氧微生物所不能降解的部分有機物進行降解[13]。

我國最早將畜禽糞污用于厭氧處理是以生產(chǎn)沼氣為目的，因而生產(chǎn)后未能達到完全分解污染物的要求，其出水CODCr的濃度仍不符合環(huán)保廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。20世紀(jì)90年代以來，隨著畜牧業(yè)的迅猛發(fā)展，畜禽糞污造成的環(huán)境污染日漸突出，人們開始將厭氧處理用于處理畜禽糞污環(huán)境污染物，而生產(chǎn)沼氣只作為附加產(chǎn)物[14]。鄧良偉等[15]采用內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（lC）處理豬場廢水，BOD5去除率為95.8%，SS去除率為78.5%，沼氣產(chǎn)氣率達1.5～3.0 m3/d。后又通過改善厭氧消化液的可生化性和培養(yǎng)高效脫氮菌種等措施，NH3-N去除率達到了99%，CODCr去除率達95%[16]。純粹的厭氧處理畜禽污水后，出水一般殘留的CODCr值較高，達不到排放標(biāo)準(zhǔn)。實際應(yīng)用中的厭氧處理實際上還摻雜其他處理單元。如張國治等[17]選用小球藻、顫藻等藻類，采用懸浮藻類法和固定藻類法兩種工藝對豬糞厭氧廢液進行凈化處理。經(jīng)過15 d室內(nèi)靜態(tài)處理，去除NH3-N 93.9%，TP 78.4%，色度51.4%。

1.3 自然處理法

包括穩(wěn)定塘處理、土地處理和廢水養(yǎng)殖。這類方法投資省、工藝簡單、動力消耗少，但凈化功能受自然條件的制約，如果在有足夠土地可利用的條件下，它是一種較為經(jīng)濟的處理方法，特別適宜于小型畜禽養(yǎng)殖場廢水處理。自然處理法也可以用于畜禽養(yǎng)殖場廢水除臭，如胡佩[18]采用細(xì)黃鏈霉菌5406除去家禽糞臭味。

畜禽養(yǎng)殖污水的快速滲透處理系統(tǒng)雖比另外的陸地處理系統(tǒng)效率低，但最低的去除率也達到50%，也不需要預(yù)處理，酸性環(huán)境能加速脫氮去磷，發(fā)展快速滲透系統(tǒng)的投資和運行費用較低；同時，具有額外的益處，如水和養(yǎng)分的再利用[19]。廖新弟等[20]分別以香根草和風(fēng)車草為植被，建立人工濕地，凈化畜禽場污水，CODcr去除率可達90%以上，BOD5去除率可達80%以上。生態(tài)工程陸地處理系統(tǒng)（LTS）作為一種自然的、生態(tài)的、交替的或所謂適合的技術(shù)，中國自1986年就開始研究和利用，其具有費用低、節(jié)約能源、恢復(fù)資源、易操作、去除污染物廣而有效等優(yōu)點[21]。濕地處理系統(tǒng)受環(huán)境條件影響較大，在寒冷地區(qū)需專門設(shè)計[22]。水萍科植物用于循環(huán)利用養(yǎng)豬污水是可行的處理方式，建立植物過濾帶可減少排入地表接納水體的污染物負(fù)荷[23]。

1.4 混合處理法

好氧處理法、厭氧處理法、自然處理法用于處理畜禽養(yǎng)殖場廢水各有優(yōu)缺點，一般不單一應(yīng)用，近年來畜禽糞污多采用混合處理法[24]。即是根據(jù)畜禽養(yǎng)殖場廢水的多少和具體情況，設(shè)計出由以上3種或以它們?yōu)橹黧w并結(jié)合其他處理方法進行優(yōu)化組合，共同處理畜禽養(yǎng)殖場廢水。該方式能以較低的處理成本，取得好的效果，如杭州西子養(yǎng)殖場采用了厭氧+好氧結(jié)合的處理工藝，經(jīng)處理后，廢水中CODcr約為400 mg/L，BOD5為140 mg/L，基本達到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)[25]；深圳農(nóng)牧實業(yè)公司的污水處理工程，工藝流程為污水-固液分離-調(diào)節(jié)池-上流式厭氧消化-植物塘-魚塘-排放，處理的廢水也能達到深圳市廢水排放標(biāo)準(zhǔn)[26]；李秀金等[27]采用ASBR-SBR組合反應(yīng)器系統(tǒng)，處理高濃度有機污水，其中ASBR作為預(yù)處理器（厭氧）主要用于去除有機物，SBR（好氧）用于生物脫氮處理。當(dāng)然，混合處理方法的形式多種多樣，除以上3種方法結(jié)合外，還包括一些物理、化學(xué)處理方法結(jié)合，在實際應(yīng)用中應(yīng)視具體情況而定。

當(dāng)今我國畜禽糞污的污染大體上已經(jīng)歷了認(rèn)識階段，開始進入探索和解決階段。

2 三峽庫區(qū)規(guī)?；B(yǎng)殖場現(xiàn)有的處理模式

目前，三峽庫區(qū)采取的處理模式主要有3種，即還田處理模式、無動力自然處理模式和機械化處理模式。多數(shù)養(yǎng)殖場糞污主要利用干清糞技術(shù)，糞便利用堆肥技術(shù)處理作為肥料[28]，污水凈化后排放；也有部分養(yǎng)殖場以沼氣應(yīng)用方式處理，但沼氣的利用沒有解決好，有的養(yǎng)殖場甚至沼氣用不完白白在大氣中燃燒掉，經(jīng)濟效益體現(xiàn)不出來，所以推廣應(yīng)用就存在很大問題[29]。我國是能源和水資源緊張的國家之一，如何將糞污處理資源化和能源化，并和有機肥開發(fā)相結(jié)合，將是三峽庫區(qū)綠色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方面，也是庫區(qū)生態(tài)環(huán)境安全的重要保障。

3 規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污對三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響

三峽庫區(qū)城市重慶市全市生豬、肉牛、奶牛、山羊、蛋雞、肉雞規(guī)模化率分別達40.0%、20.4%、66.5%、34.0%、89.0%、87.5%，畜禽養(yǎng)殖綜合規(guī)?；蔬_48.2%。隨著重慶市集約化養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，養(yǎng)殖場產(chǎn)生的大量畜禽糞污對環(huán)境的污染越來越被人們所關(guān)注。重慶市畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便總量每年近8 570萬t，除少量用于農(nóng)田施肥和制作成復(fù)合肥外，大多數(shù)未經(jīng)處理就被排放到環(huán)境中，成為污染次級河流、水源的主要“殺手”，污染了人們賴以生存的空氣、水體。養(yǎng)殖場糞污的污染以規(guī)?；B(yǎng)豬場最為嚴(yán)重，一個萬頭豬場每天可排出豬糞10 t、尿液15 t、沖洗水100 t，相當(dāng)于每天排放了CODCr 1 280 kg、TN 96 kg、TP 40 kg。

4 適宜三峽庫區(qū)規(guī)?；B(yǎng)殖場的處理模式

規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污的資源化利用是有效緩解三峽庫區(qū)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的惡化，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。從三峽庫區(qū)社會、經(jīng)濟狀況及農(nóng)民生活習(xí)慣和養(yǎng)殖糞污的物料特性出發(fā)，提出適合三峽庫區(qū)規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污的資源化利用模式，為養(yǎng)殖場的糞污處理利用提供借鑒。

4.1 無公害食用菌環(huán)鏈模式

沼渣營養(yǎng)豐富，所含營養(yǎng)成分與食用菌栽培料所需要營養(yǎng)相近，且雜質(zhì)少，十分適合食用菌的生長，同時食用菌培養(yǎng)廢物可參與厭氧發(fā)酵。無公害食用菌環(huán)鏈模式（圖1）能真正意義上達到循環(huán)農(nóng)業(yè)的目的。

4.2 生態(tài)水產(chǎn)養(yǎng)殖模式

水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)是三峽庫區(qū)的主要產(chǎn)業(yè)，沼液是養(yǎng)魚的好飼料，在沼液養(yǎng)魚利用淡期可與大田灌溉兼顧，形成靈活的利用模式。生態(tài)水產(chǎn)養(yǎng)殖模式見圖2。

4.3 低碳林業(yè)模式

在低碳經(jīng)濟背景下，林業(yè)既是產(chǎn)業(yè)建設(shè)的載體，又是生態(tài)建設(shè)的載體。將養(yǎng)殖業(yè)和林業(yè)結(jié)合起來形成循環(huán)模式，促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展。低碳林業(yè)模式見圖3。

5 小結(jié)

隨著四期移民搬遷安置的全面完成，三峽庫區(qū)生態(tài)建設(shè)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。林業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)是三峽庫區(qū)的主要經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，食用菌是三峽農(nóng)民致富的新興產(chǎn)業(yè)，將養(yǎng)殖業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)形成大循環(huán)模式，互利互用，既能減輕養(yǎng)殖業(yè)對三峽庫區(qū)環(huán)境帶來的污染壓力，又可以促進無公害、生態(tài)、低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，帶動三峽庫區(qū)循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。

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