何清明

(泰州學(xué)院 醫(yī)藥與化學(xué)化工學(xué)院,江蘇 泰州 225300)

隨著國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，集約化、規(guī)模化養(yǎng)殖已經(jīng)逐步替代傳統(tǒng)小規(guī)模畜禽養(yǎng)殖，在保證高效、高產(chǎn)養(yǎng)殖的同時(shí)，也不可避免的帶來了環(huán)境問題。當(dāng)前，畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的污染已成為我國農(nóng)業(yè)污染的主要來源。如何有效的控住畜禽養(yǎng)殖污染制約著我們養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。本文對(duì)國內(nèi)外幾種畜禽污染控制方式進(jìn)行簡要論述分析[1]。

1 畜禽養(yǎng)殖廢液利用-肥料資源化

畜禽養(yǎng)殖廢水是一種高濃度有機(jī)污染物，含有較高的C、N濃度，可通過調(diào)節(jié)C/N，在合適的條件下(如控制氧氣、溫度和水等)，利用生物、化學(xué)和物理手段，徹底殺滅寄生物和病原微生物，實(shí)現(xiàn)畜禽產(chǎn)品的資源化目的。此外，畜禽廢液肥料化產(chǎn)品還可以用于農(nóng)業(yè)處置和還田處理。該方法不僅可以對(duì)廢液中的污染物進(jìn)一步處理還可利用其養(yǎng)分，促使植物增產(chǎn)和生長，進(jìn)而達(dá)到資源化的目的。還進(jìn)行菌菇的養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)施肥以及噴施等技術(shù)，在利用其有機(jī)能源的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的增產(chǎn)的目的。

養(yǎng)殖廢液還可以利用自然化處理技術(shù)，如借助氧化塘、生態(tài)濕地系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)其無害化和資源化利用，但該處理模式需要大量空間資源，嚴(yán)重制約的該處置方式的推廣利用。因此，在我國土地受限養(yǎng)殖區(qū)域，如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、系統(tǒng)化、集約化是實(shí)現(xiàn)畜禽廢水資源化的必然選擇。

2 厭氧處理技術(shù)處理畜禽廢水

畜禽養(yǎng)殖廢液是一種高濃度有機(jī)質(zhì)，往往需要采用厭氧處理已達(dá)到去除COD、回收能源的目的。厭氧處理能源需求少、污泥產(chǎn)量低、不需要氧氣，還可回收沼氣，特別適合高濃度有機(jī)質(zhì)的處理，特別是畜禽養(yǎng)殖廢水，但該技術(shù)也存在一定的缺陷，如對(duì)pH、溫度等環(huán)境要求較高。不同與傳統(tǒng)的好氧處理技術(shù)，畜禽厭氧技術(shù)可承受較高的有機(jī)負(fù)荷(OLR)沖擊，能夠有效的降解好氧處理技術(shù)中部分不易降解的微生物。還可有效將無機(jī)氮轉(zhuǎn)換為有機(jī)氮為后續(xù)好氧設(shè)施提供有利條件。近年來，厭氧消化處置方式已被廣泛應(yīng)用于養(yǎng)殖場廢物處理中。

國內(nèi)外學(xué)者先后提出了多種厭氧處理技術(shù)來對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢水進(jìn)行處理，張國治等[2]采用固定藻類法和懸浮藻類法處理畜禽廢水，選用藻類(顫藻、小球藻等)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，經(jīng)過15d室內(nèi)靜態(tài)處理，TP 、NH3-N和色度去除率分別為：78.4%，93.9%，51.4%；鄧良偉等人[3]等在實(shí)驗(yàn)室條件下，采用IC厭氧反應(yīng)器處理畜禽廢水，經(jīng)過長期實(shí)驗(yàn)運(yùn)行表明，COD、懸浮固體(SS)、BOD5去除率分別達(dá)到80.3%、78.5%、95.8%。產(chǎn)氣率高達(dá)1.5～3.0m3/d；之后又對(duì)生化性較差的厭氧發(fā)酵液進(jìn)行研究，通過提高生化性和培養(yǎng)高效的脫N菌種等措施，實(shí)現(xiàn)了C、N的高效去除，其中NH3-N 去除率達(dá)到了99%，出水BOD小于20mg/L[4]。劉海慶等人[5]進(jìn)行兩相厭氧消化處理牛糞的試驗(yàn)研究，探索了中溫和高溫條件下不同產(chǎn)酸相反應(yīng)器各個(gè)參數(shù)對(duì)比，得出中溫產(chǎn)氣效率快與高溫酸化，中溫的VFA較高，但二者總產(chǎn)氣量差異不明顯。

3 好氧處理技術(shù)處理畜禽養(yǎng)殖廢水

欲實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)廢水的高效處理，僅僅單獨(dú)依靠厭氧或好氧處理技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)和要求，需要對(duì)后續(xù)排放液進(jìn)行深度的處理和處置，需要將好氧、厭氧工藝進(jìn)行合理的有機(jī)結(jié)合。西子養(yǎng)殖場[8]采用了厭氧聯(lián)合好氧處理工藝處理畜禽養(yǎng)殖廢水，處理后的BOD5、COD達(dá)到140mg/L和400mg/L左右，基本達(dá)到養(yǎng)殖廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。He等[9]采用厭氧-好氧相結(jié)合的工藝方法，通過在厭氧反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)同時(shí)產(chǎn)甲烷反硝化，好氧反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化，進(jìn)行雙重脫氮除碳，COD去除率達(dá)到96.7%，氨氮和總氮去除率達(dá)到94.9%和86.5%。氨氮、有機(jī)物的去除均獲得較好的效果。

4 其他處理技術(shù)

康愛彬等[10]研究了三級(jí)串聯(lián)系統(tǒng)處理養(yǎng)殖廢水的研究，利用模擬畜禽厭氧出水試驗(yàn)得出，三級(jí)串聯(lián)系統(tǒng)對(duì)廢水NH3-N去除率達(dá)到94.5%，COD除率達(dá)到在81%，該三級(jí)串聯(lián)工藝還可有效的避免堵塞現(xiàn)象，出水滿足《畜禽養(yǎng)殖行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

成文[11]采用接觸氧化水解-兩段接觸氧化-混凝工藝處理豬場廢水，經(jīng)過三個(gè)月的試驗(yàn)得出了較高CODcr去除率，三級(jí)處理后COD出水在100mg/L以下，總?cè)ヌ幝蔬_(dá)到98 %以上；BOD去除率達(dá)到98%以上，出水穩(wěn)定在30～50mg/L，出水NH3-N低于15mg/L。出水水質(zhì)均能達(dá)到污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-88)。

范建偉等[13]用膜生物反應(yīng)器處理高濃度畜禽污水，在進(jìn)水COD、BOD、NH3-N和SS分別為7000，4000mg/L、400mg/L和7000mg/L左右，利用膜分離技術(shù)，出水COD、BOD、NH3-N和SS分別小于100mg/L、20mg/L、70mg/L和15mg/L，處理效果理想，達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

P.Y.Yang[14]等研究了三段式厭氧處理系統(tǒng)，包括攪拌、調(diào)節(jié)、生物反應(yīng)、出水穩(wěn)定幾個(gè)單元，試驗(yàn)表明，最佳操作條件為：OLR=2.95gTVS/(L·d)，HRT=31.7d，進(jìn)水TS=110.5g/L，工藝TVS去除率為69.6%。

5 結(jié)論

隨著我國畜禽養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大，排放的畜禽糞尿與屠宰廢水對(duì)環(huán)境的污染也越來越嚴(yán)重，不合理的對(duì)畜禽糞便和廢液進(jìn)行處理和處置都會(huì)造成環(huán)境破壞，特別是畜禽糞便中含有大量的未消化的有機(jī)質(zhì)和病原微生物[9]。迫切需要經(jīng)濟(jì)實(shí)用技術(shù)的支持，使畜禽養(yǎng)殖糞污可以向無害化、減量化、資源化方向發(fā)展。