大中型养殖场能源环境工程技术探讨

　　戴凤微1，林伟华2

　　(1．杭州职业技术学院，浙江杭州310018；2．杭州能源环境工程有限公司，浙江杭州310020)

摘　要：介绍了适合我国国情的畜禽养殖场能源环境工程技术，分析了两种治理模式的工艺适用条件、工艺特点、处理效果和工程投资，并为大中型养殖场的禽畜粪便污水处理提供了与国际接轨的商业化运作思路。
关键词：畜禽养殖场；污染治理；综合利用；生态

Anapproachtotreatwasteandenvironmentalprotection
technologyforpoultryfarm

　　DAIFeng－wei1，LINWei－hua2

　　(1．HangzhouProfessionalTechnicalCollege，Hangzhou310018，China；2．HangzhouEnergyEnvironmentalEngineeringCo．Ltd．，Hangzhou310020，China)
Abstract：WiththerapidmodernizationdevelopmentofChina’spoultryfarm，theenvironmentalpollutionisbecomingserious．
Thetechnologiestosolvetheproblemsareintroducedinthispaper，includingcomprehensiveutilizationmode，ecotypemodeandenvironmentalprotectionmode．Accordingtoeachmode，someopinionsaresupported．Inaddition，commercializationbuildingmethodswhichareneartointernationalonesarealsobroughtforwardforpoultryfarm．
　　Keywords：poultryfarm；wastetreatment；comprehensiveutilization；ecotype

0　概　述
　　随着我国畜禽养殖业的迅猛发展，集约化养殖规模越来越大。畜禽养殖场大都建在市郊和城乡结合部，产生的大量污水、粪便，已难以用传统的还田方式处理，对城乡环境、饮用水源和农业生态造成了严重危害。解决畜禽养殖场的污染问题已成为当务之急。
　　据统计，畜禽废水的污染负荷已经远远超过工业废水和生活废水污染负荷的总和，成为水体最大的污染源。除BOD外，畜禽废水还是氨氮污染的主要来源。
　　不仅如此，形成畜禽养殖场污染的另一核心问题是空气污染。养猪场的臭气主要来自猪体排泄物及代谢气体。这种气体虽无毒，却严重影响居民的生活环境。

1　我国畜禽粪便的特征
畜禽废水是一种高浓度的有机废水，不仅数量大，而且是高氨氮、高悬浮物，达标排放处理难度大。资料表明，畜禽废水进入水体率高达50％。畜禽废水的污染物成分见表1。

2　畜禽场污染治理与防治技术的模式
　　目前我国很多规模化养殖场畜禽粪便、污水的处理和利用，所采用的技术路线已逐步发展为资源综合利用型和环保型两种模式。其中，厌氧反应器为两种模式的主要处理单元，COD去除率可达70％～85％。根据近年来养殖场能源环境工程的实际应用情况，这两种模式分别介绍如下。
2．1．1　工艺流程。
工艺流程如图1所示。

2．1．2　工艺适用条件
　　(1)日处理粪便污水量50t以下，如年出栏5000头以下的养猪场。
　　(2)养殖场周围应有较大规模的鱼塘、农田、果园和蔬菜地，可供沼液、沼渣的综合利用。
(3)沼气用户距养殖场较近(＜2000m)。
2．1．3　工艺特点
　　(1)畜禽粪便污水可全部进入处理系统，进水SS为8000～10000mg/L，CODCr为10000～20000mg/L。　　
　　(2)厌氧工艺可采用全混合厌氧池、厌氧接触反应器(ACR)、升流式污泥床反应器(USB)。有机负荷1～2．5kgCOD/(m3·d)，HRT＝8～10d，池容产气率0．6～1．0m3/(m3·d)，厌氧出水CODCr为1500～3000mg/L，COD去除率75％～85％。
(3)沼气利用方式为小规模集中管网供气。　
　(4)沼液、沼渣进行综合利用，建立以沼气为纽带的良性循环的生态系统，提高沼气工程的综合效益。
2．1．4　工程规模及投资分析　　
工程规模及投资分析见表2。

　
　
2．1．5　优缺点
　　(1)工艺简单，管理、操作方便，但工艺处理单元的效率不高。
　　(2)沼气的可获得量高，但处理后的浓度仍很高，就地消化综合利用，配套所占用的土地面积大。
　　(3)工程投资少，运行费用低，投资回收期较短。
2．2　环保型
2．2．1　工艺流程
　　工艺流程如图2所示。
2．2．2　工艺适用条件
　　(1)日产生污水量50～1500t，甚至更大的养殖场。如年出栏5000～100000头的猪场，以及100000头以上的猪场。
　　(2)污水排放要求高的地区，如城市近郊的养殖场、饮用水源区域等。
2．2．3　工艺特点
　　(1)养殖场必须实行严格清洁生产、干湿分离，畜禽粪便直接用于生产有机肥料，只有禽舍冲洗污水和尿进入处理系统，进水CODCr5000～12000mg/L，NH3－N500～1000mg/L。
　　(2)污水必须先进行预处理，强化固液分离、沉淀，严格控制SS(＜5000mg/L)。
　　(3)厌氧工艺可采用上流式厌氧污泥床反应器(UASB)。有机负荷(COD)2．5～5kg/(m3·d)，HRT＝3d，COD去除率80％～85％，池容产气率1．0～1．2m3/(m3·d)，厌氧出水COD750～1800mg/L。
　　(4)好氧处理工艺采用序批式好氧活性污泥法(SBR)反应器，在去除COD的同时，具有除磷脱氮效果。一般设2个反应器(也可2个以上)，交替曝气运行，每个周期有进水、曝气、沉淀、滗水、闲置5个过程，每个周期一般8h，HRT＝2～3d，污泥负荷：0．08～0．15BOD5/(MLSS·d)，容积负荷：0．2～0．5kgBOD5/(m3·d)，COD去除率90％～95％，氨氮去除率95％以上。此外，该工艺自动化程度要求高，工艺运行技术参数可视实际情况灵活调整。
　　(5)混凝沉淀出水COD≤150mg/L，NH3－N≤25mg/L，达到《污水综合排放标准》(GB8978－96)
的二级排放标准。出水经消毒处理后可作农田、果园和绿化灌溉用水。
　　(6)厌氧、好氧产生的污泥经浓缩、机械脱水压成含水率为75％～80％的泥饼，可用于制作有机肥或作为菌种出售。
　　(7)沼气利用方式为用作发电、燃烧锅炉或进行肥料烘干。
　　(8)有机肥的生产应优先采用好氧连续式生物堆肥工艺。
2．2．4　工程规模及投资分析　
工程规模及投资分析见表3。

2．2．5　优缺点
　　(1)沼气回收与污水达标、环境治理结合得较好，适用范围广。
　　(2)工艺处理单元的效率高，工程规范化，管理、操作自动化水平高。但管理、操作技术要求高，工程投资较大，运行费用相对较高。
　　(3)对COD、NH3－N的去除率高，出水能达标排放。
(4)有机肥料开发充分，资源得到综合利用。　　
(5)对周围环境影响小，没有二次污染。

3　畜禽场污染治理与防治新思路
　　建立示范工程，推动项目商业化建设。选几个典型规模的畜禽养殖场，如年出栏5000头、10000头、30000头、50000头规模养猪场，由在建沼气项目方面有经验的公司进行设计、施工和商业运作。特别是沼气利用、复合有机肥利用、沼液利用等方面，国家要出台相应的政策措施，为其商业化运作提供良好的政策环境。国家要逐步限制化肥的使用，以复合有机肥代替；借鉴国外的一些经验和国内一些省市的有效措施，提高沼气发电上网价，以鼓励利用沼气发电。
　　为了确保畜禽养殖场沼气工程的质量，提高技术档次和管理水平，可通过畜禽养殖场沼气建设的专业公司，在一定区域范围内，不仅承担项目的设计、施工、安装、调试、运行一条龙全程技术服务，而且承包商业化管理。这种新的运作模式，既可解决养殖场业主的困惑，又为从事畜禽废水治理和沼气技术开发的专业公司提供了一条新的发展途径。

4　结　论
　　畜禽养殖场的污染物治理，应首选环保型能源环境工程技术，养殖业与种植业相结合，建立以沼气为纽带的资源化开发利用生态模式。从清洁生产入手，按照污染物减量化、资源化、无害化的处理原则，对沼气、沼液、沼渣进行综合利用，以改善农业生态环境、促进养殖业和农业的可持续发展。

能源工程