(能源环保型)山东省畜禽养殖污水处理模式及案例分析 3页

誗环境保护山东省畜禽养殖污水处理模式及案例分析121侯世忠闫茂鲁杨景晁1.山东省畜牧总站（济南250022）；2.山东新能环境工程有限公司（济南250001）中图分类号：S851.2文献标识码：A文章编号：1002-2996(2013)09-0051-03摘要：山东省畜牧业规模庞大，规模化养殖场所采用的畜禽粪污处[3]表1畜禽粪尿排泄系数理和利用的技术路线已逐步发展为能源生态型和能源环保型两种粪尿BOD氨氮TPTN模式。能源生态型的突出特点是粪污经厌氧处理后可产生能源及有项目g/(头·d)kg/(头·a)机肥料；而能源环保型则是将污水经厌氧、好氧及其他一些方式处生猪2200290020337.51.74.51理，达标后排放。笔者通过对山东省内4个粪污处理案例的详细介蛋禽75－6.750.90.1150.275绍，比较了两种处理模式间的优缺点。能源生态型处理模式投资小、肉禽150－13.51.80.1150.275再生能源及有机肥料回收率高，但出水水质差，需要有一定规模的牛30000180008051210.0761.1农田进行消纳；能源环保型处理模式工程规范化程度高，处理水质所采用的畜禽粪便、污水的处理和利用的技术路线好，可达标排放，但工程投资大，运行费用高，资源回收利用率低。已逐步发展为能源生态型和能源环保型两种模式。关键词：畜禽养殖，粪污处理模式，能源生态型，能源环保型能源生态型的突出特点是粪污经厌氧处理后能够作为有机肥料回收利用，而能源环保型则是将污水经1山东省畜牧业发展现状厌氧及其他一些方式处理，达标后排放。山东省畜牧业历史悠久，规模庞大。特别是近2.1能源生态型几年来，山东畜牧业保持了持续健康发展的态势，全“能源生态型”是指畜禽养殖场污水经厌氧消化省畜牧业产值、肉蛋奶总产量、畜产品出口创汇等主处理后作为农田肥料利用的处理利用工艺，见图1。[1]要经济指标均位居全国前列。2010年，全省共生产能源生态型沼气工程以高浓度畜禽污水为原料，以消肉类704.66万t、禽蛋384.84万t、奶类271.56万t。化畜禽粪便的同时产生再生能源为目的。畜禽粪尿同全省现有各类畜产品加工企业2000多家，其中省级时进入厌氧罐发酵，其产气率远远高于环保型沼气工以上龙头企业145家，国家级龙头企业29家。[4]程，产生的再生能源也多。同时，该模式工程投资为进一步促进畜牧业的发展，按照“统一标准、少、运行费用低，所以这种模式的收益相对较高、投资规模饲养、提高质量”的总体要求，山东省积极开展畜禽标准化示范创建活动，支持5000个畜禽规模养殖场(小区)进行标准化改造，加快新品种、新产品、新技术的推广应用，推行规范化、标准化生态养殖模式，确立现代养殖方式，发展循环经济，实现粪便排放的减量化、资源化和无害化。与畜牧业的规模化发展相伴而生的是环境问题。畜禽养殖场每天排放大量的养殖污水，这些未经处理的污水中含有大量污染物质，其污染负荷很高，见表图1能源生态型处理模式典型工艺1。养殖废水中还含有大量的N、P等营养物，排入鱼塘及河流中会造成水体富营养化，使水生生物死亡，严回收期短、投资利润率也高。但由于粪污未进行固液重时会导致鱼塘及河流丧失使用功能。养殖污水长时分离而直接进入厌氧反应系统，污水中的粪便、COD、间存放还会渗入地下，使地下水中的硝态氮或亚硝态SS等污染物浓度远高于环保型沼气工程污水进水水氮浓度增高，地下水溶解氧含量减少，水体有毒成分质，虽然经厌氧发酵也无法实现达标排放，故要求周[2]围有足够的农田来消纳厌氧发酵后的沼液、沼渣，养增多，导致水质恶化，危及周边生活用水水质。[5]高浓度污水还会导致土壤孔隙堵塞，造成土壤殖业与种植业的规模要配套。透气、透水性下降及板结、盐化，严重影响土壤质量，2.2能源环保型甚至伤害农作物,造成作物减产和死亡。“能源环保型”是指畜禽养殖场的畜禽污水处理后达标排放或以回用为最终目标的处理工艺，见图2。2山东畜禽养殖污水主要处理模式能源环保型沼气工程在厌氧发酵后增加好氧处经过长期的探索和发展，山东省规模化养殖场理设施以实现达标排放，处理的废水以达标排放为2013年9月下旬刊51\n环境保护誗绿色、有机草料原料和蔬菜。公司投资25万元，由原来的煤锅炉改造成沼气锅炉，为奶牛场2处挤奶大厅提供足够的设备管道冲洗和消毒专用热水。通过改造后的沼气锅炉既节约了大量的煤炭资源、减少了大气污染，又降低了生产成本。公司投资180万元，建设了一座沼液提升加压排灌站，铺设沼液喷灌管网3000m。预计年可削减COD800t、氨氮740t、总氮100t和总磷25t。实现了奶牛养殖污染物的减量化、无害化和资源化。图2能源环保型处理模式典型工艺流程（2）山东银香伟业集团奶牛废弃物综合治理介绍。最终处理目的，所以需尽量降低初始污水浓度，将粪山东银香伟业集团第三奶牛养殖小区存栏奶牛便和其他固体物质与液体分离，其池容产气率相应25000头，占地约66.67hm。废弃物综合治理工程占[6]降低，产沼能力低。同时，其投资额比生态型沼气工2地10hm，约占整个小区面积的15%，总投资2500万元，程高，每年的运行成本高于产生的收益，不产生利润。22厂房建筑面积1.8万m，硬化堆肥厂面积4.56万m。其优点在于，进水水质污染物浓度相对较低，经引进德国翻抛设备2台，意大利进口固液分离机4台，好氧处理后，污水水质达到《畜禽养殖业污染物排放大型沼气工程一座，堆肥生产设备1套。配套设施标准》，可以直接排放。且该模式具有工艺处理单元齐全，交通方便，完全可以100%实现废弃物的综合效率高、工程规范化、管理及操作自动化水平高、适治理。[4]用范围广等优点。该治理工程首先将奶牛场的粪尿等全部废弃物和沼液上清液进行混合、粗筛分后用泵将混合液泵3山东畜禽养殖污水处理模式及案例分析入固液分离系统。挤出的固体牛粪半干料运至有机3.1能源生态型养殖污水处理模式案例肥厂，通过德国高效翻抛系统进行有机肥发酵，生产（1）枣庄祥和乳业有限责任公司采用“奶牛—沼的有机肥和有机土壤培养基用于公司的有机基地培气—沼渣—有机肥—沼液—牧草”生态循环模式。养、自控土地改良和肥料市场销售。种植的有机玉米山东祥和乳业有限责任公司是于2006年兴建饲喂高产奶牛，其他粮、果、蔬菜部分推向有机食品市的集高产奶牛养殖、优质牧草种植、乳制品加工销售场。另外，一部分牛粪还用于蚯蚓养殖、菇业种植以及于一体的大型重点农业项目，总投资3.8亿元。该蚂蚱养殖，开发牛粪的多渠道利用模式，从而促进生公司将奶牛养殖、粪污处理、沼气发酵、沼渣有机肥态农业的快速发展。生产、沼液喷灌牧草等环节有效衔接，实现了清洁生养殖小区产生的废水全部流入集水管道，最后产和资源循环利用。汇集到污水暂存池。污水暂存池的水与沼气工程的该公司加大资金投入，完善治污设施。5年来，沼液上清液混合，用来稀释牛粪，然后进行固液分公司共投入奶牛养殖粪污处理专项资金1065万元。离。固液分离后的液体全部进入沼气工程，实现了3其中投资460万元，建设成日产沼气900m、发电量污水向沼液转化，从而达到污水零排放。沼气发酵1350kW/h的沼气发电站一座，建设内容主要包括：采用了软体沼气池，节省了投资成本，而且安全、高33300m厌氧发酵罐2座，500m储气罐1座，调粪供33效。软体沼气池存储量约2万m，其中1万m为全33应池500m，沼液储存沉淀池2000m，沼渣晾晒周转封闭式发酵池，保证了沼气工程中的料液能够完全2干化场4000m，牛舍及沼气发电站排污防渗沟发酵，减少了臭气的产生，而且提高了沼液的品质。5000m及沼气发电机、沼渣固液分离机等机械设备。该沼气工程年产沼气100万m3，用于锅炉燃烧为了将每日生产的沼渣及时有效的处理消纳，公司可节约标煤700t，或用于发电可年产100kW/h，减还投资400万元，购进年产2万t的生物有机肥生少二氧化碳排放700t，节省资金70万元。所产沼产线一条，将沼气发酵产生的沼渣经过深加工，生产渣、沼液全部施用到农田，既改良了土壤，同时还达2出优质的有机肥，供本公司自有的200hm牧草和饲到了杀灭害虫及虫卵的效果。料作物基地施用。既减少了环境污染,又可生产出在废弃物综合治理模式下，牧场中的固、液、气522013年9月下旬刊\n誗环境保护等污染物全部内部消化，做到了“资源化、减量化、无的粪污处理系统，实现了粪污的能源环保型处理。害化、标准化、低碳有机化”的五化治理目标。污水通过场区的排污渠进入集污池，经过固液3.2能源环保型养殖污水处理模式案例分离机处理后，将粪、水分开，干粪运走，剩余的污水（1）东营力大王农畜产有限公司畜禽粪污处理工经过初级沉淀处理后进入集水池中，使用污水泵使程。东营力大王农畜产有限公司年出栏2.1万头商污水进入高效的ABR（折流式厌氧反应器）处理系统品猪，日产猪粪13t，清理猪粪便采用干清粪工艺。日进行处理。处理后的水进入生物接触氧化池和活性3产污水200m，污水处理采用投资435万元建设的炭滤池，然后注入沉淀池，经投加絮凝剂沉淀后，上“固液分离+两级厌氧+好氧”三级深度处理系统。清液流入清水池。处理后的废水可以达到排放的相废水首先经过细格栅井去除较大的漂浮物，然关标准。后由离心排污泵进入固液分离器，去除大部分的猪由初级沉淀池产生的污泥通过收集后，部分由毛和残余的猪粪。泵泵入ABR处理系统（污水进行厌氧发酵，曝气和固液分离后的废水进入调节A池。调节池的水活性碳吸附的过程）进行污泥的减量化处理，剩余经泵送至AE厌氧罐进行厌氧发酵。AE厌氧罐出水污泥进入场区内的污泥干化床，进行污泥干化处理进入斜板沉淀池，沉淀的污泥运至污泥干化场。沉后外运。淀池出水经调节B池后由提升泵提升至UASB反应经过处理后的粪可用作有机肥料加工，水免费器（升流式厌氧污泥床）。UASB反应器内部设有布水供给农民浇地使用，减轻他们的负担。系统、三相分离系统、出水堰，利用处理中产生的沼气进行搅拌，不需任何额外动力，克服了现有大型消4结语化池搅拌不均匀、带出厌氧菌群多等缺点，提高了发山东省畜禽养殖污水处理模式大体上分为能源酵速度，增加了厌氧消化罐的去除率和产沼量。该环保型和能源生态型，两种处理模式之间存在差别，3厌氧反应器设计有机负荷为3kgCOD/m·d。同一种处理模式内不同的工程又有各自的工艺。随着厌氧反应器出水进入A/O（厌氧好氧工艺）系科技不断地发展，还会有新的反应器及新的工艺出统，A/O硝化反硝化系统由缺氧段与好氧段组成，现。养殖场在建设粪污处理工程时，选取哪种模式、哪具有生物脱氮功能。缺氧池是在缺氧条件下，通过种工艺，不仅要考虑模式本身的优缺点，还应充分了混合液回流，以原废水中的有机物作为反硝化细解养殖场之间存在粪污种类、地域、资金条件等方面2-3-菌的碳源，使废水中的NO、NO还原成N2达到脱氮的不同，因地制宜，找到最合适的处理模式。的作用，这样在去除有机物的同时氨氮可以得到有按照可持续发展的要求，做好畜禽养殖污染防效降解。治工作,实现废水回收再利用，使养殖企业对环境净化后废水经平流沉淀使活性污泥与废水分的污染减轻到最低。不仅要实现处理过程的无害离，上层出水排放进入气浮系统。分离浓缩后的污化，还要注重处理过程的资源化，有效地保护和改泥一部分返回曝气池，以保证曝气池内保持一定浓度善养殖场周围生态环境，促进畜禽养殖产业可持续的活性污泥，其余为剩余污泥由系统排至污泥干化场。发展。在废水进入气浮系统时投加絮凝剂，使分散的参考文献细微悬浮物质、胶体物絮凝成较大的絮状物而分离1山东省畜牧业发展规划纲要(2011-2015).出来。处理后废水通过清水池，排放至场区西侧坑2陈蕊,等.畜禽废水处理技术的研究与应用.首届全国农业环境塘中进行荷花养殖，同时经沉淀过滤之后，由北侧荷科学学术研讨会论文集，2005，11.3卞有生.生态农业中废弃物的处理与再生利用[M].北京:化学工花池塘向南流，进行无公害饲养草鱼，使水资源不断业出版社，2000.循环利用，最后用于有机蔬菜种植。此举措不但节4纪玉琨，宋英豪，薛念涛.畜禽污染防治工程典型模式效益分析约了水资源，而且降低了生产成本。[J].安徽农业科学,2012,40(11):6756-6759,6791.（2）山东六和银宝养殖有限公司污水处理项目。5唐兆民．我国农村畜禽养殖对环境污染.犬与防治的研究[J]．环境科技，2011(S1)：130-133．山东六和银宝养殖有限公司存栏猪8000头，大部分6国家环境保护总局．全国规模化畜禽养殖业污染情况调查技术是干清粪。为处理这些粪污，公司建成了以折流式报告[M]．北京：环境科学出版社，2001．厌氧反应器、生物接触氧化池和活性炭滤池为核心2013年9月下旬刊53