对规模猪场污水处理新方法及措施

     随着国家对环境污染治理力度的加大，大中型养猪企业产生的废弃物对空气、土壤、水源的污染问题的解决已是刻不容缓。粪污不仅危害周边环境，也会致使猪病难以根除、病原累积。但是由环境治理而带来的成本压力，成为横亘在很多养猪企业头上的高压线。 

　　
　　1  国内外养猪场环保处理现状
　　
　　1．1  国外概况
　　1．1．1 小型猪场有的采用各种节水措施，如日本和中国的台湾、香港地区的木屑养猪场法—每日排泄的猪尿不断被铺在舍内地面上由混有某些微生物的木屑层吸收、消化。每隔一段时间将其装车外运作肥料，再换上新的木屑。有的将粪污经固液分离后，粪渣堆沤作肥料。污水经厌氧消化(即沼气池)处理后，排至农田、鱼塘。最近日本开始采用膜分离技术进行处理。
　　1．1．2  中型猪场以法国和德国为代表的西欧各国的中型猪场都与种植业相配套。猪牛粪利用自动化程度较高的沼气装置处理后，贮存在数个500～1000 m3钢制罐内，待需要时用粪车运至农田作肥料；产出的沼气作本农场的电力和热源，从而成一个生物质多层次利用的良性循环的生态农场。
　　1．1．3  大型猪场  美国的一些大型猪场建在半沙漠地区的山坡上。平时，猪粪水顺坡而下，等7～8年后再将猪场移到它处。这样既减少了粪污处理的大量费用，又改良了土壤、增加了肥力，也为今后种植农作物打下了基础。发达国家的猪场对环保十分重视。各大型猪场一般都采用了固液分离、厌氧消化(即沼气发酵)和沉淀等工艺单元。由于科技的发展，每个单元均有创新。例如：大型沼气装置过去是大型钢混结构的纺缍形池，后发展为UASB(上流式厌氧污泥床反应器)技术的钢混矩形池。近来澳大利亚又出现没有顶盖的采用特种胶布制成的三相分离器的UASB型池。在好氧工艺中，在传统鼓风曝气装置上又发展了简单实用的多种浅层射曝气装置。为简化工艺，提高悬浮物的去除率，澳大利亚一大型猪场污水处理工艺流程中，在粪水沉淀后立即采用添加一种高效絮凝的大型气浮装置，使出水的BOD降低到1800 mg／L(估计COD为3000 mg／L)，然后排放到牧草地作灌溉之用。
　　
　　1．2 国内概况
　　我国规模化猪场90％以上没有粪污处理工程设施，连简单的固液分离机都没有。在采用工程设施处理粪污的猪场中，为取得较好的经济效益，大多数以能源与综合利用为主要目的，即兴建相应的沼气工程。沼气用于集中供气(少数发电)沼液、沼渣用作农田、菜地、果树和经济作物的肥料以及牛和鱼的饲料添加剂等。只有极少数是以环保为主要目的。其工艺流程与国外技术大致相同，即固液分离厌氧消化一好氧处理一水生植物塘。有的工程为减少能源的消耗，降低运行费用，使厌氧消化的出水直接进入植物塘(坡、沟)进行处理后排放。
　　
　　1．3 国内外概况总结
　　1)国内外对于大中型猪场粪污处理的方法，基本有二：一是综合利用，二是污水达标排放。有种植业和养殖业的农场、村庄和广阔土地的单位，采用“综合利用”的方法是可行，也是生物质能多层次利用、建设生态农业和保证农业可持续发展的好途径反之，只有采用“污水达标排放”的方法，才能确保养猪业长期稳定的生存与发展。
　　2)对于猪场粪污，这种高浓度的有机废水，必须采用厌氧消化(沼气发酵)工艺，因为只有厌氧消化，才能针对可溶性有机物进行大量的去除(去除率可达85％～90％)，而且可杀死传染原，有利防疫。这是固液分离、沉淀和气浮工艺不可取代的。如果采用好氧工艺将要消耗近l0倍的电能，一次性投资虽然可节省20％，但长期的运行费用将是个沉重的负担。

　　
　　2  畜禽粪水快速处理设备背景及特点
　　
　　2．1 特点
　　2．1．1  快速化  24 h好氧快速发酵，当天产生的粪水当天无害化处理；
　　2．1．2  资源化  粪水100％转化为高效有机肥回收利用，零排放，符合循环经济的要求。
　　2．1．3 无害化在高温微生物作用下经过4 h以上50～60℃高温发酵，达到无有害菌和病原体、寄生虫，无恶臭味。
　　2．1．4 缩量化在光合生物菌高温作及设备排气作用下，可使粪污水达到约30％的浓缩。
　　2．1．5 产业化设备工厂化生产，时代感强，一次安装到位。与传统的工艺相比，占地节省50％～70％，操作简单、维修方便，通常一次加入微生物，长期内不再需要补充。
　　
　　2．2 工艺流程及技术特点
　　2．2．1  工作原理  粪污处理设备利用畜禽养殖场粪污水，(粪污水生化指标应该达到CODcr：35000～50000 mg／L、BOD5>25000 mg／L、固形物TS含量：3．5％～6．0％、含氮量>4．5 kg／m3))经简单去除杂质分离后，使用能自体培养的含有光合菌PTB、嗜热性消化细菌的GE菌剂，使污水在好氧环境中快速高温发酵，12～24 h内产生50～60℃左右的高温(时间根据当地气温情况)，除臭并杀死有害微生物和寄生虫，生产出高效有机液肥。
　　2．2．2 设备技术工艺
　　系统结构：该系统标准型号KS2000(日处理20 t)内装4台耐高温潜水射流式曝气机，5台消泡机，内胆采用不锈钢板，中间为3 mm厚的钢板，外包保温彩钢板，确保使用寿命达到l5年以上。
　　系统系列：现该系统已成功开发出适合存栏规模2 000～10 000头不同猪场的系列产品，日处理能力从10 t到100 t不等，以适于不同规模猪场的需要。
　　
　　2．3 经处理后产生有机液肥
　　本系统将猪的粪尿一次全部进入设备，高温微生物在富氧环境下将粪水发酵后(55～60℃)转化为高效生物有机浓缩液肥，发酵过程中能够杀灭大肠杆菌、环状病毒等有害病原和杂草种子等，并且除去恶臭。液肥中含有丰富的N、P、K及有机物成分，具有养分全、吸收好、使用范围广等优点，是一种天然微生物有机液肥。该液肥能够结合滴灌、喷灌及灌水代替化肥使用。可广泛使用于农作物、蔬菜及林木、花卉生产。该产品具有高产、无害、有机、优质特点。此外，当它同土壤充分结合后，将大幅度增加土壤中有益微生物的数量，疏松土壤，提高土壤中有机质含量，改善土壤环境；并能提高水果的糖度(可提高约20％)；增加农作物产量；预防农作物各种疾病。
　　通过该设备的使用，可使这些禽畜养殖场减少粪便污染物排放，有利于养殖企业的健康发展。由此，环境得到明显改善，对当地水源保护，改善农业生产环境和生活环境具有显著作用。有机肥替代一部分化肥，有利于改良土壤、保持生态平衡，促进规模化猪场的环境治理，实现环境治理的资源化、无害化、效益化。由此可见，该技术的推广，不仅有一定的经济效益，为企业和当地经济发展注入了新的活力，同时还有显著的环境效益和社会效益。