| 发布时间:2011-11-7 14:16:52 浏览: 34次 |
摘要：本文以畜禽粪便的资源特性为切入口，介绍了射阳佳兴养猪场的基本概况和畜禽粪便的污染现状，通过对目前佳兴养猪场和江苏省的整体综合治理现状的简单阐述，提出了当前畜禽粪便处理存在的问题，综合上述一系列的现状和问题，结合当地实际，提出了一套减量化、资源化、能源化、无害化和低碳化的综合利用工程方案。
关键词：畜禽粪便，污染现状，综合治理，综合利用工程
近年来，随着我国畜牧业的快速发展，畜禽粪便污染已经成为农村面源污染的主要来源。据统计，2007年全国畜禽粪便总量达到26.43亿t，是同期工业固体废弃物的 2.28倍，预计到2020年我国畜禽粪便产生量将达到 41亿t【1】。因此，做好畜禽粪便综合利用已成为当前农村环境工作的一项十分紧迫的任务。为积极落实科学发展观，践行循环经济、低碳经济，推进社会主义新农村建设，本人对射阳佳兴养猪场的污染防治状况进行了调查研究，根据当前实际情况提出了一套“猪—沼—高效农业”生态型零排放生产模式，不断提高畜禽粪便的资源效益、环境效益和经济效益。
1. 畜禽粪便的资源特性
畜禽粪便是一种可以循环利用的资源，它包含了农作物生长所需要的氮、磷、钾等多种营养元素，还含有75%的挥发性有机物，其中蛋白质含量达到15.8%～23.5%，维生素B12为17.6ug|g（干重）。畜禽粪便经处理后可以作为饲料，具有较高的经济价值和生态价值。施于农田则有助于改良土壤结构，提高土壤的有机质含量，促进农作物增产。
畜禽粪污中含有高浓度的有机物，采取生物处理法可以很容易获取使用价值很高的沼气。表1列举了几种典型的养殖业废弃物的养分含量。
表1. 几种畜禽粪便的养分含量
干物质含量（%） 可利用氮（kg／t） 总磷（kg／t） 总钾（kg／t）
肉鸡粪 60 10 25 18
蛋鸡粪 30 5 13 9
牛粪 6 0.9 1.2 3.5
猪粪 6 1.8 3 3
由表1可以看出，畜禽粪便中氮、磷、钾等养分含量较高，具有很高的利用价值。据此有关专家提出，将养殖业排放的废弃物称为“废物”是不科学的，因为畜禽废弃物本身就是一种“资源”。
2. 射阳佳兴养猪场的污染及治理现状
2.1养猪场基本概况
佳兴养猪场位于江苏省盐城市射阳县西南的盘湾镇、潭洋河畔，由上海客商投资兴建，占地200亩，总投资1500万元，该养猪场是以生猪养殖为主导的生产企业，商品猪全部销往上海等大中城市。目前生猪存栏量2500头左右。该场东依陈李线一级公路，可以直达盐城机场和射阳港口，西与盐城市区毗邻，正在建设中的盐连高速公路纵贯全镇，交通便利。
2.2污染现状
根据统计显示：一个500头猪场每年产生粪尿 5300吨，也就是说，每年佳兴养猪场可产生大约26500t的排泄物。BOD5为1460t、COD为1920t，产生的氨氮达30t。参考国家环保总局提供的畜禽粪便污染物平均流失率一般为30%～40%，如果按流失率取35%，则佳兴养猪场畜禽污染物年流失BOD5为511t；COD为672t；氨氮为10.5t。这些粪尿中含有大量的有机物，产生难闻的气味，污染土壤、水源、大气和农畜产品。在养殖场的周围，恶臭熏天，蚊蝇滋生，细菌繁殖，容易导致疫病传播，严重影响周围居民的生活质量和身体健康。
2.3当前畜禽粪便的治理现状以及存在的问题
2.3.1畜禽粪便的治理现状
目前，射阳佳兴养猪场治理畜禽粪便污染主要是沼气处理法。沼气处理法是目前规模化养殖污染物综合利用中较为常见的方法，沼气化处理法是一种生物化学方法，采用厌氧工艺，将畜禽粪便及其污水中的有机物分解代谢，产生沼渣、沼液和沼气并加以利用的方法。佳兴养猪场畜禽粪便污染物的处理还是以还田利用为主，占利用总量的90%以上；畜禽粪便综合利用以沼气工程技术为主，年处理量达到18000吨，，综合利用率达70%左右；固体废物处理设施以填埋和生产有机肥为主，少量用于水产养殖，只占1.2% 。
而当前国内和省内的一些大型养殖场主要采取肥料法、饲料法、沼气处理法和达标处理等方法。肥料法是指利用畜禽粪便与干草、秸秆等按照一定的比例通过堆肥处理，使畜禽粪便发酵腐烂后，形成安全、绿色、高效的有机肥料，用以农作物施肥。饲料法是指畜禽粪便中含有大量氮、磷、钾等营养物质和未消化的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪和矿物质等，经过一系列工序处理后用作饲料的方法。达标处理法主要指建设污水处理设施对畜禽粪污进行集中处理，处理后的水达到国家相关部门的标准后排放的一种方法。然而，由于资金、规模和技术方面的制约，国内大部分的养殖场和散户主要还是采取最传统的肥料法。
2.3.2畜禽粪便污染物治理中存在的问题
2.3.2.1畜禽粪便处理能力弱
目前，佳兴养猪场还是一个中小型养殖场，还处在刚刚起步阶段，因此，还没有足够的能力购置集中处理设施，处理方法粗放，科技含量低，不能有效治理粪便污染。虽然该养猪场建有沼气处理实施，但是其只是简单的利用沼气，而对同时产生的沼渣和沼液处理不当或者并未处理就直接乱排放，造成了严重的再次污染。
2.3.2.2粪污处理的方法不合理
目前，养殖场清理粪污的方法主要有：冲水式、泡水式和干清粪工艺。冲水式和泡水式这两种方法管理粗放，导致排出的污水与粪便混合在一起，加大了净化处理的难度，而固液分离后大部分可溶性的营养物质溶入水中，造成干粪便的利用价值大大降低。干清粪工艺采取分流处理，避免了以上缺陷，是目前比较理想的清粪工艺。但是，佳兴养猪场目前还是主要采取冲水式这种方法，在养猪场的设计规划中没有或者很少考虑粪便污水的处理利用问题，这就造成了目前养殖场周围污水横流、环境污染严重的问题。
2.3.2.3资金、技术等条件的限制
由于当前佳兴养猪场还是一家中小型企业，其经济和技术条件有限，而修建粪便处理设施需要一次性耗费大量财力、物力和人力。受技术条件限制，目前的设施以沼气工程为主，而大部分沼气工程只能利用其沼气，沼渣和沼液的利用很少，难以给养殖场带来直接的经济效益，导致养殖业主不愿投入资金治理污染。
3. 综合利用途径探索
3.1工艺流程图
3.2工艺设计目标
3.2.1减量化
治理污染必须从源头抓起，畜禽粪便污染也是，必须减少畜禽粪便污染物的总量。合理安排畜禽的食量，减少浪费。佳兴养猪场生猪以饲料喂养为主，因此，改善饲料品质是控制畜禽场污染的手段之一。在设计饲料配方时, 应该从营养平衡的角度出发, 最大限度地提高营养物质的消化率和利用率, 从而直
接减少粪便排放量及其污染成分的含量；改进畜禽饮水设施，建议使用乳嘴饮水技术。把目前的水槽设施改建成乳嘴饮水设施，这样不仅可以节约用水，还能减少粪污排放量，使猪舍保持干燥；清扫场地时尽量不用或少用冲水等措施，使粪污排放量降到最低。每天定时用扫帚、铁铲清理粪污，保持养猪场清洁卫生。
3.2.2资源、能源化
畜禽粪便中含有大量氮、磷、钾等营养物质和未消化的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪和矿物质等成分。采用干湿分离法，将大量干粪、残渣和沼渣通过干化池处理，加入配料，经过细化、烘干和包装等工序制成有机肥和饲料；通过特殊处理装置将沼液分离成达标水和液肥原料，达标水可供农田灌溉或直接排放，液肥原料中加入相应的配剂可制成园林绿化所必需的高效液肥；而该工艺的核心环节——沼气工程，将畜禽污染物经厌氧发酵，生成沼气，可为生产生活供气、供热，从这方面讲沼气可以代替液化石油气的一种新能源。鉴于目前佳兴养猪场的发展现状，采取干湿分离法和沼气工程是切实可行的。一方面，这两种方法技术要求较低，设施投入较少，既经济又使用，养殖场也易于接受；另一方面，由于地处苏北农村，农业发达，有机肥和饲料需求很大，工程产品如有机肥、饲料、沼液和沼渣易于利用。
3.2.3无害化
无害化贯穿整个综合利用工程的始终，是该工程的重中之重，是畜禽粪便处理的最终目的。采用厌氧发酵沼气处理技术，所有污水全部经过封闭式的沼气池在常温下进行厌氧发酵，经过这一系列的工序，病毒的杀灭率可达96%以上，并且在处理过程中，无毒无味外泄，安全、稳定，消除了蚊蝇的滋扰，切断了寄生虫的源头，细菌指标达到环境卫生和防疫的标准。
3.2.4低碳化
该工艺通过干湿分离技术、沼气工程技术等，生成有机肥、饲料，液肥和沼气等产品。一方面解决了畜禽粪便的污染问题，消除了碳流失；另一方面还缓解了当前饲料的供需矛盾，减少了碳消耗；此外还开拓了新能源，可代替液化石油气等碳燃料的排放，顺应了低碳经济的要求，同时养殖户还获得了一定的经济效益，可谓是一举多得。生成的有机肥、饲料和液肥可直接销往当地农户或养殖户，沼气为养猪场供热、供气。
3.3各项处理技术说明
3.3.1干湿分离技术
干猪粪直接进入干化池，其余含水较高的污染物先经过格栅过滤，分离出残渣和污水，残渣入干化池，污水经沉砂井沉淀，自流进入集水池。集水池为钢筋水泥结构，池底呈漏斗状，池的入口处装有格栅，池顶加盖密封。这些装置和技术目前已经相当成熟，佳兴养猪场目前已建有一个中型干化池和集水池。
3.3.2废水的厌氧消化
采用钢筋混凝土结构建设沼气厌氧消化池，厌氧消化为该工程的核心处理工程，所有污水经封闭式的厌氧发酵工艺，可以去除和分解污水中85%左右的有机质，产生沼气。沼气经气水分离器、脱硫净化塔后进入沼气储气罐，储气罐为钢结构。沼气通过输气管道为农场供气、供热。这一技术要求较高，需要国家和政府的扶持和资助。
3.3.3沼液综合利用技术
经厌氧发酵后产生的沼液采用特制的净化分离装置分离出达标可排放水和液肥原料，达标水可进行农田和园林灌溉，液肥原料配制相应的试剂可制成高效液肥，供园林栽培和养护使用。目前这一技术还在开发和研究阶段，所以养猪场产生的液肥一般只经过简单处理就用于农田和养殖基地。
3.3.4有机肥和饲料的加工
经厌氧发酵的干粪、沼渣及残渣通过干化池处理，加入配料，经过细化、烘干和包装等工序制成安全、高效、绿色、低碳的有机肥和饲料。受规模和资金的限制，佳兴养猪场的干粪和沼渣处理只能经过粗加工，还不能形成一定体系，等技术成熟、条件允许时，一整套的有机肥生产体系将水到渠成。
4. 结语
随着规模化养殖的迅猛发展，畜禽粪便污染以成为人们日益关注的问题。在控制和减少畜禽粪便排放量的同时，我们要重新给畜禽粪便污染物定义，更加合理、有效地利用畜禽粪便资源，不断提高畜禽粪便的资源效益、环境效益和经济效益，这对降低畜禽粪便污染，减少资源浪费，改善生态环境，发展低碳经济具有很重要的现实意义。 |
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