徐嘉穎
近年來,合肥市畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,規(guī)?;髽I(yè)數(shù)量穩(wěn)定成長,2015年總產(chǎn)值達到208.55億元,全市肉類總產(chǎn)量達49.12萬噸、禽蛋產(chǎn)量20.25萬噸、牛奶產(chǎn)量11.54萬噸,畜禽產(chǎn)業(yè)已逐步發(fā)展為合肥市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的重要支柱,與此同時,畜禽產(chǎn)業(yè)造成的環(huán)境問題也隨之凸現(xiàn)?!笆濉睍r期,國務院及省政府針對畜禽養(yǎng)殖污染問題進行減排措施實行單獨考核,省政府與市政府簽訂的《合肥市“十二五”主要污染物總量減排目標責任書》要求到2015年合肥市規(guī)?;B(yǎng)殖場和養(yǎng)殖小區(qū)全面配套建設污染防治設施,其中,2014年完成373個限期治理項目,2015年完成666個限期治理項目。截至2015年年底,已全部完成1039家限期治理項目,基本上控制了規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖污染。由于合肥市畜禽養(yǎng)殖防治工作起步較晚,在各方面仍存在著許多不足,因此,本文全面調(diào)研了合肥市畜禽養(yǎng)殖污染現(xiàn)狀,并歸納總結(jié)畜禽養(yǎng)殖污染的減排措施及技術特點,提出相應的對策及建議,以求對畜禽養(yǎng)殖的污染防治提供科學支持,促進畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的永續(xù)發(fā)展。
1合肥市畜禽養(yǎng)殖現(xiàn)狀
1.1合肥市畜禽養(yǎng)殖概況
據(jù)統(tǒng)計,2015年合肥市規(guī)?;B(yǎng)殖廠共有1192家,較2010年增加了87.1%,其中主要以生豬養(yǎng)殖廠所占比例最大,達到80.3%;養(yǎng)殖專業(yè)戶共有1322家,主要養(yǎng)殖生豬和肉雞。合肥市不同畜禽類型廠家所占比例見圖1所示。
合肥市畜禽養(yǎng)殖欄舍面積共3050150平方米,其中,肥西縣、肥東縣及廬江縣三個區(qū)縣為主要畜禽養(yǎng)殖地區(qū),畜禽廠家數(shù)共占74%;養(yǎng)殖量占52.3%。合肥市各區(qū)畜禽養(yǎng)殖情況及比例如表1所示。
1.2合肥市畜禽養(yǎng)殖污染情況
1.2.1合肥市畜禽廢水排放情況
畜禽養(yǎng)殖業(yè)的蓬勃發(fā)展伴隨著環(huán)境污染。畜禽養(yǎng)殖廢水具有機物濃度高,氮磷濃度高,治理難度大等特點。畜禽污染為合肥市的主要污染源,產(chǎn)生的COD超過工業(yè)廢水和生活污水的總和。2013-2015年合肥市的廢水排放情況見圖2所示。2014和2015年,合肥市開展了規(guī)?;B(yǎng)殖場和養(yǎng)殖小區(qū)全面配套建設污染防治設施的工作。根據(jù)2015年合肥市環(huán)境年報,全市COD排放量為113980萬噸;氨氮排放量為0.9萬噸,較2013年有所減低。2015年,畜禽養(yǎng)殖COD排放量為59720萬噸,占全市COD排放量的52%,氨氮占26.3%,說明畜禽養(yǎng)殖污染排放相較于2013年已經(jīng)有所改善,仍是當前需要持續(xù)重視的環(huán)境問題。
1.2.2合肥市畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)污量估算
畜禽養(yǎng)殖排放的污染物主要來源于糞便和尿液,通過對畜禽糞便產(chǎn)生量、污染物產(chǎn)生量、耕地污染負荷的估算,有助于了解全市畜禽養(yǎng)殖的污染情況,從而為合肥市畜禽產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學支持。
目前,畜禽糞尿的產(chǎn)量一般采用如下關系式進行估算:
合肥市規(guī)?;B(yǎng)殖廠和養(yǎng)殖專業(yè)戶的糞污產(chǎn)量的估算結(jié)果如表3所示。由表3可以得知合肥市2015年的畜禽糞污產(chǎn)生總量約為306萬t,其中生豬的糞污產(chǎn)量最大,糞尿總量約為210萬t,占68%,其次為肉雞、奶牛、蛋雞和肉牛,分別占18%、7%、4%和2%。由畜禽糞尿量可以進一步推算糞尿內(nèi)污染物質(zhì)COD、TP、TN、BOD5、NH4+-N等指標的排放總量,如表4所示。由表4得知,合肥市2015年的COD估計排放量約為9萬t;TP約為0.75萬t;TN約為1.8萬t;BOD5約為8-3萬t;氨氮約為0.69萬t,其中污染物的主要排放源為生豬跟肉雞。
1.2.3畜禽污染耕地負荷、氮磷負荷估算
畜禽糞便是飼料經(jīng)畜禽消化后未被吸收利用的殘渣,其中含有大量有機質(zhì)和氮、磷、鉀及微量元素,具有顯著的肥料價值。將畜禽糞便還田,利用其中的營養(yǎng)成分,使植物健康生長,可達到循環(huán)利用營養(yǎng)物質(zhì)的目的。對農(nóng)田畜禽糞便負荷量和氮磷負荷量進行估算可以間接衡量當?shù)匦笄蒿曫B(yǎng)密度及畜禽養(yǎng)殖布局的合理性,鑒于各類畜禽糞便的肥效養(yǎng)分差異較大,故統(tǒng)一換算成豬糞當量表示,禽糞便負荷量一般采用公式:
2合肥市畜禽養(yǎng)殖場污染減排主要措施
2.1合肥市畜禽養(yǎng)殖污染治理原則
常規(guī)的污水處理工藝成本較高。為了控制畜禽養(yǎng)殖污染對周圍環(huán)境造成污染,應當采取經(jīng)濟有效、方便可行的方法,目前合肥市的畜禽養(yǎng)殖糞污治理原則主要是遵循了“減量化、資源化、無害化、廉價化”等四點原則。
2.2合肥市畜禽養(yǎng)殖糞污處理工藝技術路線
根據(jù)畜禽養(yǎng)殖企業(yè)實際情況,結(jié)合循環(huán)經(jīng)濟原理和國家政策,目前合肥市畜禽糞污的減排與控制主要提倡投資少、低運行成本、操作簡單、無排放、低污染的治理模式,從源頭減量到末端控制實施全過程控制。糞污處理工藝技術路線如圖3所示。
2.2.1污染物源頭減量化
“雨污分流”和“干清糞”是目前普遍采用的源頭治理模式,能有效減少畜禽污染物產(chǎn)量?!坝晡鄯至鳌笔侵冈趨^(qū)域內(nèi)分別建設雨水和污水收集管網(wǎng)系統(tǒng)。畜禽產(chǎn)生的尿液及畜禽沖洗水通過暗管或暗溝進入污水處理系統(tǒng),污水管(溝)應做好防雨水措施;雨水則通過獨立的雨水收集系統(tǒng)收集待用或流入地表水體。畜禽養(yǎng)殖業(yè)目前采用的清糞工藝主要有水沖式、水泡糞和干清糞三種形式,采用水沖糞和水泡式清糞的污水量是干清糞的2-3倍,污染指標為干清糞的十幾倍甚至幾十倍,糞污水處理工程的投資和運行費用比干清糞的多一倍以上,不同清糞工藝的豬場污水水質(zhì)和水量比較見表5所示。采用“干清糞”工藝可以大量減少污水排放量和污染物濃度,從而降低糞污處理難度及處理成本,此外,固態(tài)糞污含水量低,糞中營養(yǎng)成分損失小,肥料價值高,便于高溫堆肥或其他方式的處理利用。
2.2.2固液分離技術
畜禽糞污中通常含有大量懸浮固體物,相應的有機污染物濃度也很高,這些懸浮物還可能導致水泵堵塞、設備受損等問題。通過固液分離預處理技術可使后續(xù)的污染物負荷量大大降低,此外,在厭氧消化處理前進行固液分離能提高厭氧消化運轉(zhuǎn)效率、降低處理成本并提高有機物的去除效率。固液分離采取的措施主要有格柵井、沉砂池、調(diào)節(jié)池等流程。
2.2.3厭氧消化技術
厭氧消化處理技術是指在無氧的條件下,通過一系列微生物的協(xié)同作用將有機物分解轉(zhuǎn)化的過程。畜禽養(yǎng)殖廠采用的厭氧反應器類型主要為上流式厭氧污泥床反應器(UASB)和升流式固體反應器(USR),具有投資少、運行成本低、凈化效果好等優(yōu)點,畜禽廢水通過厭氧消化處理,不僅能降解大量有機物還可以產(chǎn)生沼液、沼渣進行綜合利用,是畜禽養(yǎng)殖糞污治理過程中必要的處理單元。
2.2.4糞污資源化再利用
2.2.4.1固體糞便堆肥技術
固體糞便堆肥采取的技術主要如下:
1)堆肥工藝技術:一般采用好氧堆肥的方式,好氧堆肥具有分解速度快、周期短、異味少、有機物分解充分等優(yōu)點,固體糞便堆肥后可以直接外售。
2)發(fā)酵床養(yǎng)殖技術:
發(fā)酵床是在養(yǎng)殖圈舍中填入谷殼、鋸木屑等和微生物添加劑按一定比例混勻的墊料。畜禽糞尿排泄到墊料上,經(jīng)過微生物降解、消化后與墊料一起變成有機肥料,使用一段時間后清出,可以解決圈舍內(nèi)臭味、蚊蟲等環(huán)境污染問題。
2.2.4.2沼液、沼渣綜合利用
糞污厭氧消化產(chǎn)生的沼液和沼渣的利用方式主要如下:
1)還田利用模式:合肥市農(nóng)業(yè)種植業(yè)發(fā)達,畜禽糞污還田利用是結(jié)合市內(nèi)自然特點的一種經(jīng)濟治理模式,將沼液沼渣施用于養(yǎng)殖場周邊的農(nóng)田、果園、菜園、花卉種植等,可以減少化肥和農(nóng)藥施用,增加土壤有機質(zhì)及肥力,提高作物的抗病蟲害能力。
2)養(yǎng)殖利用模式:沼液中含有豐富的有機物,進入魚塘后可增加魚塘浮游生物量,加強光合作用,增加產(chǎn)氧量,減少魚病,節(jié)約化肥、餌料等,沼液使用量要根據(jù)養(yǎng)魚的實際需要量進行科學投加不能無控制排入魚塘。
2.2.4.3達標回用模式
達標回用模式一般用于大型養(yǎng)殖場,主要處理模式如下:
1)生態(tài)處理模式采用多級生物塘、土地處理系統(tǒng)等對厭氧反應器出水(沼液)進行處理,處理后的尾水和沼渣用于農(nóng)田灌溉和農(nóng)田肥料。該方式運行管理費用低、能耗少、沒有復雜的設備,管理方便。缺點是土地占用量大、處理效果易受季節(jié)溫度變化的影響。
2)好氧處理模式:在厭氧處理后,對出水進行好氧處理,用于無土地消納沼液的養(yǎng)殖場,處理后的污水水質(zhì)質(zhì)量較高,可利用于農(nóng)田灌溉、場區(qū)綠化、畜舍沖洗等,不直接外排環(huán)境。缺點是成本大、操作技術要求高,需要專門的技術人員進進行運行管理。
2.3合肥市畜禽養(yǎng)殖污染減排措施實施情況
截至2015年合肥市畜禽養(yǎng)殖廠配套建設污染防治設施情況良好。對合肥市規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場污染減排措施實施情況進行統(tǒng)計,結(jié)果如表6所示。由表6可知,超過81%的廠家已經(jīng)配套雨污分流管道;超過91%的養(yǎng)殖廠清糞方式采取更為節(jié)水的干清糞方式,后續(xù)的糞污利用模式則是以農(nóng)田利用為主,采取污水深度處理設備的廠家較少。
3合肥市畜禽養(yǎng)殖污染防治工作的管理對策及建議
3.1切實提高畜禽養(yǎng)殖行業(yè)責任感,推行“誰污染,誰治理”原則
養(yǎng)殖行業(yè)風險大,利潤薄,普遍存在業(yè)主環(huán)境意識薄弱,污染防治投入不足的問題,面對這種情形,需本著“誰污染,誰治理”原則,使廣大養(yǎng)殖戶明白自己負有環(huán)境保護、污染治理的責任,同時,相關政府部門要加強技術指導并加大資金投入,各縣(市)區(qū)、開發(fā)區(qū)要按照全市統(tǒng)一部署,制訂畜禽養(yǎng)殖污染防治具體工作措施并監(jiān)督落實,按期完成治理任務;鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)要落實屬地責任,加強日常監(jiān)管,督促轄區(qū)內(nèi)養(yǎng)殖企業(yè)達到環(huán)保要求,避免環(huán)境污染現(xiàn)象的發(fā)生。
3.2持續(xù)加強防治水平,實施范圍全面覆蓋
雖然合肥市畜禽規(guī)模養(yǎng)殖企業(yè)污染防治工作提升到新的層面,但是還存在許多不足之處,例如:1)有遺漏。少部分規(guī)模養(yǎng)殖企業(yè)在前期調(diào)查中沒有發(fā)現(xiàn)。2)規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖污染防治對于畜禽種類涵蓋范圍不全,鴨、鵝、羊等品種還沒有納入;3)因《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》對規(guī)模以下畜禽養(yǎng)殖無明確法律規(guī)定,國家污染減排政策措施也沒有覆蓋規(guī)模以下畜禽養(yǎng)殖,對于以上問題,需要相關政府部門進一步落實污染防治工作,加強畜禽企業(yè)的普查調(diào)研,針對特殊情況企業(yè),提出相應的法規(guī)政策,做到不留死角,不留一戶,實施污染防治的全面覆蓋。
3.3積極扶持,結(jié)合實際,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
畜禽養(yǎng)殖行業(yè)性質(zhì)特殊,其污染的治理模式也具有一定的特殊性。合肥市內(nèi)部分大型養(yǎng)殖企業(yè)采用工業(yè)污染的治理模式,并獲得政府機關的資金支持,然而在實際運行當中存在許多問題,工藝設備運行不好,幾乎成了擺設,不僅造成資源浪費,也沒有真正解決污染問題,主要問題為:投資大、運行費用高、設備操作困難等。針對這種情況,需要對于畜禽廠家存在的問題進行梳理,以了解實際問題,除了充分利用專業(yè)技術,使畜禽污染得到有效治理,還需要遵循法律政策規(guī)定,利用市場經(jīng)濟原理,開發(fā)出合理有效的治污模式。
小結(jié)
1)“十二五期間”,合肥市環(huán)保局大規(guī)模開展畜禽養(yǎng)殖污染治理工作,通過對市內(nèi)畜禽養(yǎng)殖場現(xiàn)狀調(diào)研,估算畜禽產(chǎn)污量、耕地負荷情況。結(jié)果顯示:當前合肥市的畜禽污染防治情況較好,污染物排放量逐年降低,氮磷耕地負荷均在合理范圍之內(nèi),對耕地污染造成的威脅不明顯。
2)目前,合肥市畜禽糞污的減排與控制主要遵循了“減量化、資源化、無害化、廉價化”等四點原則;有超過81%的養(yǎng)殖廠家配套雨污分流管道;超過91%的養(yǎng)殖廠清糞方式采取更為節(jié)水的干清糞方式,后續(xù)的糞污利用模式則是以農(nóng)田利用為主,采取污水深度處理設備的廠家較少。
3)對于畜禽污染防治工作的管理對策及建議:需要切實提高養(yǎng)殖行業(yè)責任感,推行“誰污染,誰治理”原則;需要持續(xù)加強防治水平,實施治理范圍的全面覆蓋;需要積極扶持畜禽養(yǎng)殖行業(yè),結(jié)合實際,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。