梁賢軍

(四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川瀘州 646000)

1 項(xiàng)目概述

1.1 建設(shè)單位基本情況

瀘州市某農(nóng)業(yè)有限公司常年存欄約2000頭(其中存欄150余頭各種優(yōu)質(zhì)母豬、50余頭種公豬、1800頭仔豬及商品豬);常年出欄量4000頭(其中常年出欄二雜種母豬1000頭，商品豬3000頭)?，F(xiàn)公司總用地892畝，公司豬場(chǎng)用地5500m2(約8畝)，其中豬舍用地2000m2。其余884畝土地均用于豬糞及沼液消納用。

1.2 養(yǎng)殖場(chǎng)污染現(xiàn)狀

養(yǎng)殖場(chǎng)污染主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.2.1 糞便污染

按公司常年存欄量2000頭生豬計(jì)，按照《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》［1］(HJ497-2009)中附錄A確定豬糞產(chǎn)生量，每頭豬每天產(chǎn)生豬糞2kg，則日產(chǎn)生豬糞4t(全年產(chǎn)生1460t)。目前，糞尿混合后供周邊農(nóng)戶農(nóng)用，畜禽糞便中含有很多的有機(jī)污染物，其氮、磷含量高，水沖式清糞易造成畜禽糞便流失，進(jìn)入周圍環(huán)境造成面源污染，對(duì)區(qū)域地表水環(huán)境造成了一定的影響。

1.2.2 水質(zhì)污染

按存欄量2000頭計(jì)，根據(jù)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)》［2］(GB18596-2001)確定廢水產(chǎn)生量，冬季排放的廢水量約1.2m3/(百頭·d)，夏季排放的廢水量為1.8m3/(百頭·d)(本規(guī)定中廢水排放量中已包括員工生活污水)，則按照夏季排放量計(jì)算，排放的廢水量為36m3/d。按照《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ497-2009)中附錄A水沖式進(jìn)行核定該豬場(chǎng)的污染物濃度，水沖式清糞豬場(chǎng)CODcr:1560～4680mg/L(取均值3120mg/L)、NH3-N:127～178(取均值150mg/L)、TP:32.1 ～ 29.3(取均值 30.7mg/L)、TN:140 ～197(取均值 168.5mg/L)、pH:6.3 ～ 7.5。畜禽糞尿、畜禽場(chǎng)排出的污水中含有大量的污染物質(zhì)。高濃度的污水排入?yún)^(qū)域環(huán)境，造成水質(zhì)不斷惡化，日排CODcr:0.112t/d(40.88t/a)、NH3-N:0.0054t/d(1.97t/a)。

1.2.3 大氣污染

畜禽糞便發(fā)酵后會(huì)產(chǎn)生大量的NH3、H2S、糞臭素、CH4、CO2等有害氣體，這些氣體不但會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物應(yīng)激，還影響人類健康。在規(guī)模化養(yǎng)殖過(guò)程中，由于對(duì)糞便沒(méi)有進(jìn)行有效處理，養(yǎng)殖場(chǎng)散發(fā)出非常難聞的氣味，嚴(yán)重地污染了周圍居民的生活環(huán)境。

2 設(shè)計(jì)原始資料

2.1 設(shè)計(jì)規(guī)模

設(shè)計(jì)處理養(yǎng)豬干糞便為:4t/d;設(shè)計(jì)處理養(yǎng)豬排放的廢水為:36m3/d。

2.2 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

本方案設(shè)計(jì)廢水處理設(shè)施進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)根據(jù)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ497-2009)中附錄A中表A.1畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廢水中的污染物濃度和pH值(干清糞方式)確定。見(jiàn)表1。

表1 進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)表(單位:mg/L)

2.3 設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)

本方案設(shè)計(jì)處理后的廢水用于自身林地的灌溉，故設(shè)計(jì)出水水質(zhì)執(zhí)行《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》［3］(GB5084-2005)中表1中的旱作用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);廢渣執(zhí)行《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596-2001)中表6的標(biāo)準(zhǔn)。

表2 出水水質(zhì)數(shù)據(jù)表(單位:mg/L)

表3 畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢渣無(wú)害化環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)

3 工藝流程及參數(shù)確定

3.1 工藝選擇

3.1.1 工藝流程圖

根據(jù)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ497-2009)的規(guī)定和養(yǎng)殖場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)具體情況，確定本項(xiàng)目工藝路線如圖1所示。

3.1.2 工藝流程說(shuō)明

(1)清糞方式。采用干清糞方式。

(2)豬糞處理。糞便農(nóng)業(yè)綜合利用。根據(jù)《“十二五主要污染物總量核處細(xì)則”》［4］，“糞便農(nóng)業(yè)利用的，必須配備固定的防雨防滲糞便堆放場(chǎng)，并定期清運(yùn)，一般情況下，每10頭豬(出欄)糞便堆場(chǎng)所需容積約1m3。養(yǎng)殖場(chǎng)需提供明確的糞便去向或用戶使用證明。一般情況下，每畝土地年消納糞便不超過(guò)5頭豬(出欄)”。因此本養(yǎng)殖場(chǎng)糞便消納需土地為800畝;糞便堆場(chǎng)所需容積400m3。

豬的糞便首先經(jīng)過(guò)干濕分離工藝，可有效地清除畜舍內(nèi)的糞便、尿液，保持畜舍環(huán)境衛(wèi)生，減少糞污清理過(guò)程中的用水、用電，保持固體糞便的營(yíng)養(yǎng)物，提高有機(jī)肥肥效，降低后續(xù)糞尿處理的成本;干糞便經(jīng)人工定期定時(shí)清理進(jìn)行堆肥，按照無(wú)害化堆肥處理可有效地消滅畜禽糞便中各種病原體和寄生蟲(chóng)卵的存活，產(chǎn)生一些有利于植物生長(zhǎng)的物質(zhì)，從而防止農(nóng)作物生物生育障礙，殺滅畜禽糞便中雜草的種子，避免施用以后雜草的孳生;減輕糞便的惡臭對(duì)空氣的污染，并且便于長(zhǎng)途運(yùn)輸和儲(chǔ)存，降低施用后對(duì)地下水所造成的污染，本工藝采用條垛式堆肥，發(fā)酵溫度45℃以上不少于14d，糞便經(jīng)堆肥處理后達(dá)到《畜禽無(wú)害化處理技術(shù)規(guī)范》(NYT 1168-2006)中表1標(biāo)準(zhǔn)后，作為業(yè)主自有870畝林地、菜地施肥。

(3)尿液(廢水)處理。污水(尿液)農(nóng)業(yè)綜合利用。根據(jù)《“十二五主要污染物總量核算細(xì)則”》，“污水(尿液)農(nóng)業(yè)綜合利用，應(yīng)建有固定防雨防滲污水/尿液儲(chǔ)存池，一般情況下，儲(chǔ)存池體積不低于2個(gè)月以上的污水/尿液產(chǎn)生量(每出欄一頭生豬需儲(chǔ)存池體積不少于0.3m3)，且必須提供明確的污水(尿液)去向或用戶使用證明，一般情況下，每畝土地年消納污水(尿液)不超過(guò)5頭豬(出欄)”，按此計(jì)算，本豬場(chǎng)污水(尿液)經(jīng)沼氣池處理后，需要消納的土地為800畝;沼液池及田間儲(chǔ)存池總?cè)莘e應(yīng)大于2160m3。

豬糞便經(jīng)過(guò)干濕分離后，尿液、沖洗廢水及養(yǎng)殖場(chǎng)員工生活廢水通過(guò)收集管網(wǎng)進(jìn)入沉砂井去除大顆粒物，再通過(guò)污水管網(wǎng)進(jìn)入沼氣池，通過(guò)厭氧發(fā)酵處理污水中的CODcr、氨氮等有機(jī)物(沼氣池利用常溫發(fā)酵，有機(jī)物去除率可達(dá)到80%以上)。沼氣池處理后的沼液通過(guò)管網(wǎng)進(jìn)入氧化塘，利用氧化塘中的微生物來(lái)處理廢水中的有機(jī)物，氧化塘處理后的廢水用于養(yǎng)魚(yú)和園林景觀樹(shù)林地、菜地灌溉。

(4)沼氣利用。類比同行業(yè)數(shù)據(jù)，每千克CODcr產(chǎn)生沼氣0.35m3，廢水源強(qiáng) CODcr按3120mg/L，處理后沼液按200mg/L計(jì)，則日產(chǎn)沼氣量約為37m3，產(chǎn)生的沼氣作為養(yǎng)殖場(chǎng)生活自用。

3.2 工藝參數(shù)選取說(shuō)明

3.2.1 土地消納能力分析

本項(xiàng)目占地面積為892畝，建筑面積為5500m2(約8畝)，其余為蔬菜、林地、水塘等綠化用地，面積約為884畝。根據(jù)《“十二五”主要污染物總量減排核算細(xì)則》(2011年12月)中畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨氮總量減排核算參數(shù)選取原則，五類畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)(小區(qū))建設(shè)治污設(shè)施的，無(wú)污水排放口，且所生產(chǎn)的廢棄物綜合利用產(chǎn)品(有機(jī)肥、沼渣、沼液及經(jīng)處理后的污水等)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)定完全農(nóng)田利用(需配備與養(yǎng)殖規(guī)模相適應(yīng)的消納土地，原則上以生豬計(jì)每出欄5頭不少于1畝土地，治污設(shè)施完全滿足養(yǎng)殖規(guī)模需求，須提供詳實(shí)的證明材料)，可以認(rèn)定氨氮去除率100%。本項(xiàng)目年出欄生豬數(shù)為4000頭(其中二雜種母豬1000頭，3000頭優(yōu)質(zhì)商品豬)，糞便和污水/尿液總計(jì)所需消納土地800畝。本項(xiàng)目蔬菜、樹(shù)木等綠化用地面積約為870畝，完全可以消納。

表4 土地消納能力分析

3.2.2 沼氣池

按照 《沼氣工程技術(shù)規(guī)范》［5］(NY/T 1220.3-2006)，完全混合式厭氧消化器(CSTR)適合處理高固體含量或其他難降解的有機(jī)廢水，豬糞水為高固體含量有機(jī)廢水，因此本項(xiàng)目采用完全混合式厭氧消化器(CSTR)處理污水。按照完全混合式厭氧消化器(CSTR)主要設(shè)計(jì)參數(shù)，常溫(15～25℃)水力滯留時(shí)間為20～40d，此處取20d。本項(xiàng)目廢水按照夏季排放量計(jì)算，排放的廢水量為36m3/d。則須沼氣池總有效容積為720m3。根據(jù)豬舍分布情況確定建3座沼氣池，基本情況見(jiàn)表5。

3.2.3 豬糞堆肥場(chǎng)

根據(jù)《“十二五”主要污染物總量減排核算細(xì)則》(2011年12月)，畜禽養(yǎng)殖業(yè)COD總量減排核算方法中參數(shù)選取原則:糞便農(nóng)業(yè)利用的，必須配備固定的防雨防滲糞便堆放場(chǎng)，并定期清運(yùn)，一般情況下，每10頭豬(出欄)糞便堆場(chǎng)所需容積約1m3。本項(xiàng)目年出欄生豬數(shù)為4000頭(其中二雜種母豬1000頭，3000頭優(yōu)質(zhì)商品豬)，共需堆放場(chǎng)容積約400m3。

4 研究小結(jié)

第一，畜禽養(yǎng)殖污染源綜合整治工程盡可能采用循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，采用豬-沼-林(菜、果)，實(shí)現(xiàn)零排放。

第二，新鮮豬糞不可直接施用，必須經(jīng)無(wú)害化堆肥處理有效地消滅糞便中各種病原體和寄生蟲(chóng)卵以后才能施用于農(nóng)田。

［1］中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部.《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ497-2009)［S］.

［2］中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部.《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596-2001)［S］.

［3］中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5084-2005)［S］.

［4］中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部.《“十二五”主要污染物總量減排核算細(xì)則》(2011，12)［R］.

［5］中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部.《沼氣工程技術(shù)規(guī)范》(NY/T 1220.3-2006)［S］.