廣 東 恒 怡 源 環(huán) 境 治 理 有 限 公 司

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1.1我國水資源及污染情況：

近年來(lái)，隨著(zhù)現代工業(yè)和城市建設的發(fā)展，我國城市的環(huán)境污染特別是水污染問(wèn)題日趨嚴重。我國是一個(gè)人均水資源相對匱乏的國家，僅為世界人均值的1／4，而且時(shí)空分布不均，開(kāi)發(fā)利用難度大，許多地區和城市嚴重缺水。與此同時(shí)，全國年排污量每年為690億立方米，但城市污水集中處理僅為10%-15%（而有效處理后的回用水就更少的可憐），其中80%的污水未經(jīng)有效處理就直接排放入江河湖海，致使我國的水域污染十分嚴重，并進(jìn)一步加劇了水資源的短缺?？梢哉f(shuō)水污染嚴重和水資源的短缺已經(jīng)成為嚴重制約我國社會(huì )經(jīng)濟持續發(fā)展、危害生態(tài)環(huán)境、影響人民生活和身體健康的突出問(wèn)題，迫切需要加以解決。

1.2 我國養殖業(yè)的污染情況

隨著(zhù)我國農業(yè)結構的調整和農業(yè)產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)。規?；?、集約化的畜禽養殖業(yè)得以迅猛發(fā)展，成為我國農村經(jīng)濟中最活躍的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)和主要的支柱產(chǎn)業(yè)。規?；募酗曫B方式．有利于提高飼養技術(shù)、防疫能力和管理水平。與傳統飼養方式即農戶(hù)分散飼養相比，規?；曫B能夠大大縮短畜禽的生長(cháng)周期，提高飼料轉換率和畜禽產(chǎn)量。降低養殖成本。從而增加經(jīng)濟效益。

但是規?；B殖場(chǎng)在提供肉食品。滿(mǎn)足城鄉人民生活需要的同時(shí)．也造成了糞尿過(guò)度集中和沖洗水大量增加．由此所衍生的日益嚴重的環(huán)境污染問(wèn)題不僅影響經(jīng)濟發(fā)展，而且還危及生態(tài)安全。2002年和2003年．我國畜禽糞便產(chǎn)生量分別為27．50億噸和31．90億噸，分別是工業(yè)固體廢棄物的2．9l倍和3．20倍。

據原國家環(huán)境保護總局對全國23個(gè)省(區)、市規?；笄蒺B殖業(yè)污染狀況調查表明．畜禽糞便產(chǎn)生量為工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量的2．40倍。畜禽糞便化學(xué)需氧量(COD)遠遠超過(guò)我國工業(yè)廢水和生活污水COD排放量之和。畜禽養殖污染已成為繼工業(yè)污染、生活污染之后的第三大污染源，成為我國農村面源污染的主要原因之一。  

二：政府法律法規

2.1 國家和地方相繼出臺了以下法律法規：

《中華人民共和國水法》，《中華人民共和國防洪法》，《中華人民共和國水土保護法》，《中華人民共和國水污染防治法》，《中華人民共和國環(huán)境保護法》以及各種污水排放標準等。其中各行業(yè)各地區省市也相繼出臺地方法規和標準。

2.2《水污染防治行動(dòng)計劃》即將出臺 （中國環(huán)保在線(xiàn)2014年8月7日報道）

“清潔水行動(dòng)計劃”啟動(dòng)漸行漸近。有關(guān)渠道獲悉，《水污染防治行動(dòng)計劃》有望于近期出臺?！端廴痉乐涡袆?dòng)計劃》是“向污染宣戰”的“三大戰役”之一，今年年初的全國兩會(huì )上，國務(wù)院總理李克強在作政府工作報告時(shí)，承諾將在今年實(shí)施這一行動(dòng)計劃。

根據國家環(huán)保部發(fā)布的《2013年中國環(huán)境狀況公報》顯示，2013年，我國長(cháng)江、黃河、珠江、松花江、淮河、海河、遼河、浙閩片河流、西北諸河和西南諸河等十大流域的國控斷面中，Ⅰ-Ⅲ類(lèi)、Ⅳ-Ⅴ類(lèi)和劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)斷面比例分別為71.7%、19.3%和9.0%，水環(huán)境形勢依然不容樂(lè )觀(guān)。

近年來(lái)，我國現代化和工業(yè)化進(jìn)程不斷提速，廢水排放總量也呈現持續增長(cháng)態(tài)勢。2001—2012年，我國廢水排放總量從2001年的433億噸增長(cháng)到2012年的685億噸，12年間增加了252億噸，平均每年多排放了21億噸廢水，平均年復合增長(cháng)率約4.3%。

日趨嚴重的水環(huán)境問(wèn)題，已經(jīng)引起了我國政府的重視。據相關(guān)媒體報道，為了治理水污染問(wèn)題，我國《水污染防治行動(dòng)計劃》有望在今年下半年全面實(shí)施。為配合該計劃，國家擬將節水作為約束性目標，納入到對各級政府的考核之中，并醞釀對高耗水產(chǎn)品開(kāi)征消費稅。

據業(yè)內人士透露，制定“水十條”的思路主要是“抓兩頭、帶中間”：一頭是抓好飲用水水源地等水質(zhì)比較好的水體水質(zhì)，保證水質(zhì)不下降、不退化；另一頭是針對已經(jīng)嚴重污染的劣V類(lèi)水體，尤其是影響群眾多、公眾關(guān)注度高的黑臭水體，下決心治理好，大幅減少甚至消滅掉。通過(guò)這兩頭來(lái)帶動(dòng)中間一般水體的水污染防治。

三：畜禽養殖場(chǎng)廢水的特征分析

3.1養殖業(yè)排泄物對環(huán)境的污染

養殖場(chǎng)污染排泄物主要有尿液、殘余的糞便、飼料殘渣、廢藥粉或者廢藥水和沖洗水等組成，其中沖洗水占了絕大部分。    

養殖場(chǎng)廢水水質(zhì)特征與畜禽舍結構、清糞方式與沖洗水的使用、飼料營(yíng)養、畜禽消化功能和生產(chǎn)管理等有關(guān)。

規?；B殖場(chǎng)每天排放的廢水量大、集中，并且廢水中含有大量污染物，如重金屬、殘留的獸藥和大量的病原體等，因此如不經(jīng)過(guò)處理就排放于環(huán)境或直接農用，將會(huì )造成當地生態(tài)環(huán)境和農田的嚴重污染。

養殖業(yè)廢水的危害主要表現在以下幾個(gè)方面：對水體的污染、對農田及作物的影響、礦物元素及重金屬污染、殘留獸藥的污染、微生物的污染等。

3.1.1養殖業(yè)廢水對水體的污染  

(1)大量有機物進(jìn)入水體，有機物分解大量消耗溶解氧，使水體發(fā)臭

(2)氮、磷可使水體富營(yíng)養化，影響水生植物的光合作用，造成水生生物大量死亡  

(3)養殖業(yè)廢水嚴重破壞水體觀(guān)感，使水體發(fā)黑、惡臭。影響水體景觀(guān)。      

養殖業(yè)廢水屬于富含大量病原體的高濃度有機廢水，直接排放進(jìn)入水體或存放地點(diǎn)不合適，受雨水沖洗進(jìn)入水體，將可能造成地表水或地下水水質(zhì)的嚴重惡化。

由于畜禽糞尿的淋溶性很強，糞尿中的氮、磷及水溶性有機物等淋溶量很大，如不妥善處理，就會(huì )通過(guò)地表徑流和滲濾進(jìn)入地下水層污染地下水。

對地表水的影響則主要表現為，大量有機物質(zhì)進(jìn)入水體后，有機物的分解將大量消耗水中的溶解氧，使水體發(fā)臭；當水體中的溶解氧大幅度下降后，大量有機物質(zhì)可在厭氧條件下繼續分解，分解中將會(huì )產(chǎn)生甲烷、硫化氫等有毒氣體，導致水生生物大量死亡；廢水中的大量懸浮物可使水體渾濁，降低水中藻類(lèi)的光合作用，限制水生生物的正?；顒?dòng)，使對有機物污染敏感的水生生物逐漸死亡，從而進(jìn)一步加劇水體底部缺氧，使水體同化能力降低；氮、磷可使水體富營(yíng)養化，富營(yíng)養化的結果會(huì )使水體中硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度過(guò)高，人畜若長(cháng)期飲用會(huì )引起中毒，而一些有毒藻類(lèi)的生長(cháng)與大量繁殖會(huì )排放大量毒素于水體中，導致水生動(dòng)物的大量死亡，從而嚴重地破壞了水體生態(tài)平衡；糞尿中的一些病菌、病毒等隨水流動(dòng)可能導致某些流行病的傳播等。

3.1.2養殖業(yè)廢水對地表水的影響    

（1）大量有機物質(zhì)進(jìn)入水體后，有機物的分解將大量消耗水中的溶解氧，使水體發(fā)臭；   （2）當水體中的溶解氧大幅度下降后，大量有機物質(zhì)可在厭氧條件下繼續分解，分解中將會(huì )產(chǎn)生甲烷、硫化氫等有毒氣體，導致水生生物大量死亡；  

（3）氮、磷可使水體富營(yíng)養化，富營(yíng)養化的結果會(huì )使水體中硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度過(guò)高，人畜若長(cháng)期飲用會(huì )引起中毒，而一些有毒藻類(lèi)的生長(cháng)與大量繁殖會(huì )排放大量毒素于水體中，導致水生動(dòng)物的大量死亡，從而嚴重地破壞了水體生態(tài)平衡；  

（4）糞尿中的一些病菌、病毒等隨水流動(dòng)可能導致某些流行病的傳播等。

3.1.3養殖業(yè)廢水對農田作物的影響  

(1)引起作物徒長(cháng)、返青、倒伏，使產(chǎn)量大大降低，推遲成熟期，影響后續作物的生產(chǎn)等  

(2)大量有機物的積累也會(huì )使土壤呈強還原性，強還原性的條件影響作物的根系生長(cháng)

(3)廢水中的大量有機物質(zhì)在土壤中不斷累積，可導致一些病原菌大量孳生引起病蟲(chóng)害的發(fā)生。      

畜禽養殖業(yè)廢水中含有較多的氮、磷、鉀等養分，如能做到合理施用可有效地提高土壤肥力，改良土壤的理化特性，促進(jìn)農作物的生長(cháng)。但如果未經(jīng)任何處理就直接、連續、過(guò)量的施用，則會(huì )給土壤和農作物的生長(cháng)造成不良的影響，如引起作物徒長(cháng)、返青、倒伏，使產(chǎn)量大大降低，推遲成熟期，影響后續作物的生產(chǎn)等。廢水中的大量有機物質(zhì)在土壤中不斷累積，雖然可為土壤中棲居的小動(dòng)物、昆蟲(chóng)、真菌、細菌等提供營(yíng)養物質(zhì)和適宜的環(huán)境，但也可導致一些病原菌大量孳生引起病蟲(chóng)害的發(fā)生；此外，大量有機物的積累也會(huì )使土壤呈強還原性，而強還原性的條件不僅影響作物的根系生長(cháng)，而且易使土壤中原本處于惰性狀態(tài)的有害元素得到還原而釋放；大量無(wú)機鹽在土壤中的積聚則會(huì )引起作物的鹽害。

3.1.4養殖業(yè)廢水中礦物元素和重金屬污染    

一方面，在畜禽飼料中大量添加的無(wú)機磷約75%為植酸磷，由于植酸磷不能被動(dòng)物吸收利用而直接排出體外，引起污染。  

另一方面，各飼料廠(chǎng)和養殖場(chǎng)均普遍采用高銅、高鐵、高鋅等微量元素添加劑，由于這些金屬元素的吸收率和利用率都很低，易隨糞便排出體外進(jìn)入環(huán)境，已成為我國的一大環(huán)境公害。

3.1.5養殖業(yè)廢水中殘留獸藥的污染    

(1)使畜禽體內的耐藥病原菌或變異病原菌不斷產(chǎn)生并不斷向環(huán)境中排放。  

(2)畜禽不斷向環(huán)境中排泄這些抗生素或其代謝產(chǎn)物，使環(huán)境中的耐藥病原菌與變異病原菌不斷產(chǎn)生。

(3)從而直接破壞生物鏈，并可能轉化為環(huán)境激素或環(huán)境激素的前體物態(tài)平衡并威脅人類(lèi)的身體健康。

在畜禽養殖過(guò)程中，為了防治畜禽的多發(fā)性疾病，常在飼料中添加抗菌素和其他藥物，這些藥物隨飼料進(jìn)入動(dòng)物消化道后，短時(shí)間內進(jìn)入動(dòng)物血液循環(huán)，最終絕大多數的藥物經(jīng)腎臟過(guò)濾隨尿液排出體外，只有極少部分的藥物和抗菌素殘留在動(dòng)物體內。

大量研究表明，大多數飼料用抗菌素都有殘留，只是殘留量大小不同。隨著(zhù)科技水平的不斷提高，人們發(fā)現抗生素作為飼料添加劑使用，對養殖環(huán)境已造成了嚴重的負面后果。首先，使畜禽體內的耐藥病原菌或變異病原菌不斷產(chǎn)生并不斷向環(huán)境中排放；其次，畜禽不斷向環(huán)境中排泄這些抗生素或其代謝產(chǎn)物，使環(huán)境中的耐藥病原菌與變異病原菌不斷產(chǎn)生。這兩者反過(guò)來(lái)又刺激生產(chǎn)者增加用藥劑量、更新藥物品種，這就造成了“藥物污染環(huán)境→耐藥或變異病原菌產(chǎn)生→加大用藥劑量→環(huán)境被進(jìn)一步污染”的惡性循環(huán)。另外，畜禽產(chǎn)品中藥物殘留進(jìn)入環(huán)境后，可能轉化為環(huán)境激素或環(huán)境激素的前體物，從而直接破壞生態(tài)平衡并威脅人類(lèi)的身體健康。

3.2養殖業(yè)廢水的資源化利用  

禽畜糞便中含有大量有機質(zhì)及豐富的N、P、K等營(yíng)養物，是非常寶貴的有機肥料。農業(yè)科學(xué)的研究與實(shí)踐表明，土壤及有機肥中的有機養料，除了有營(yíng)養作用、能增加作物產(chǎn)量外，在改良土壤和培肥地力方面更有其獨特的效果。

養殖業(yè)廢水的資源化利用主要有飼料化、肥料化和能源化三種。  

3.2.1養殖業(yè)廢水的飼料化

畜禽糞便含有大量的營(yíng)養成分，經(jīng)無(wú)害化處理可作為飼料如粗蛋白質(zhì)、脂肪、無(wú)氮浸出物、Ca、P、維生素B12，同時(shí)有許多潛在的有害物質(zhì)，如礦物質(zhì)微量元素（重金屬如銅、鋅、砷等）、各種藥物（抗球蟲(chóng)藥、磺胺類(lèi)藥物等）、抗生素和激素等以及大量的病原微生物、寄生蟲(chóng)及其卵；畜禽糞便中還含有氨、硫化氫、吲哚、糞臭素等有害物質(zhì)。

所以，畜禽糞便只有經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理后才可用作飼料。帶有潛在病原菌的畜禽糞便經(jīng)過(guò)高溫、膨化等處理后，可殺死全部的病原微生物和寄生蟲(chóng)。用經(jīng)無(wú)害化處理的飼料飼喂畜禽是安全的；只要控制好畜禽糞便的飼喂量，就可避免中毒現象的發(fā)生；禁用畜禽治療期的糞便作飼料，或在家畜屠宰前不用畜禽糞便作飼料，就可以消除畜禽糞便作飼料對畜產(chǎn)品安全性的威脅。

3.2.2養殖業(yè)廢水的肥料化

畜禽干糞經(jīng)粉碎、攪拌、加生物菌發(fā)酵、烘干造粒加工成便于運輸與儲藏的系列固體肥料產(chǎn)品可用于城市綠化、蔬菜、瓜果、苗圃的施肥。  

畜禽體內的微生物主要是通過(guò)消化道排出體外，通過(guò)養殖場(chǎng)廢物的排放進(jìn)入環(huán)境從而造成嚴重的微生物污染。如果對這些糞污不進(jìn)行無(wú)害化處理，大量的有害病菌一旦進(jìn)入環(huán)境，不僅會(huì )直接威脅畜禽自身的生存，還會(huì )嚴重危害人體健康。然而畜禽養殖業(yè)廢水廢渣含有豐富的養分，經(jīng)過(guò)肥料化處理后可作為優(yōu)良的有機肥。  

生物有機肥生產(chǎn)的原料主要有禽糞(雞、鶴鶉、鴿子、鴨、鵝等)、畜糞(豬、羊、牛等)、其它動(dòng)物糞(兔、蠶、海鳥(niǎo)、虹繃,蟲(chóng)等)、秸稈、餅粕、草碳、風(fēng)化煤、農產(chǎn)品加工廢棄物(食用菌清、糠醛渣、骨粉等)。生物有機肥生產(chǎn)工藝一般包括以下幾方面:原料前處理、接種微生物、發(fā)酵、干燥、粉碎、篩分、包裝、計量等，其體依原料和處理方法各異。?  

生物有機肥的肥效特點(diǎn)  

(1)對生產(chǎn)影響:減少化肥用量75%  

(2)對品質(zhì)影響:作物維C與胡羅卜素增加，硝酸鹽含量降低

（3）對經(jīng)濟效益的影響:果蔬口味和外觀(guān)改善，經(jīng)濟效益提高  

生物有機肥的肥效特點(diǎn)①對產(chǎn)量的影響:在減少化肥用量75%條件下仍能達到甚至增加蔬菜產(chǎn)量;②對品質(zhì)的影響:生物有機肥的增質(zhì)主要表現在維生素C和β一胡蘿卜素的增加、硝酸鹽含量的降低及單裸(條)的增加，即外觀(guān)和內質(zhì)的改進(jìn);③對經(jīng)濟收益的影響:由于生物有機肥明顯地增加了作物產(chǎn)量，改進(jìn)了品質(zhì)，特別是口味和外觀(guān)較好，因而能取得較顯著(zhù)的經(jīng)濟收益，蔬菜、果樹(shù)一般畝年增收均在100元以上，高的可達千元以上。由于生物有機肥還有明顯的改土培肥效果、提高肥料利用效率和保護環(huán)境等功能，因此具有良好的社會(huì )、生態(tài)效益

3.2.3養殖業(yè)廢水的能源化

畜禽糞便和廢水含有很高濃度的有機物，易于進(jìn)行生物厭氧處理，回收具有能源價(jià)值的沼氣。  

(1)沼氣:沼氣可用于發(fā)電或作為燃氣使用  

(2)沼液:產(chǎn)生的沼液可作為肥料用于果樹(shù)、蔬菜的種植肥料  

(3)處理后的排水；經(jīng)處理后的排水可用于農業(yè)灌溉和生產(chǎn)雜用。  

畜禽糞便和廢水含有很高濃度的有機物，易于進(jìn)行生物厭氧處理，回收具有能源價(jià)值的沼氣，這些沼氣可用于發(fā)電或作為燃氣使用，產(chǎn)生的沼液可作為肥料用于果樹(shù)、蔬菜的種植肥料。經(jīng)處理后的排水可用于農業(yè)灌溉和生產(chǎn)雜用。

四：畜禽養殖業(yè)廢水的無(wú)害化處理技術(shù)

     為了實(shí)現養殖業(yè)廢水的達標排放以及資源綜合利用，需要對養殖業(yè)排泄物進(jìn)行有效的無(wú)害化的處理。依據國內外的實(shí)際案列以及經(jīng)驗，要實(shí)現廢水的達標排放和處理后水和糞便的合理化利用目前有如下技術(shù)：

4.1：固液分離技術(shù)

養殖業(yè)廢水處理與處置必不可少的環(huán)節，減輕后續處理環(huán)節的負擔  

目的:固液分離可以大大降低后續處理的有機負荷；防止設備堵塞損壞。  

手段:固液分離技術(shù)一般包括篩濾、離心、過(guò)濾、沉降、沉淀、絮凝等工序。

無(wú)論畜禽養殖場(chǎng)廢水采用什么系統或綜合措施進(jìn)行處理，都必須首先進(jìn)行固液分離，這是一道必不可少的工藝環(huán)節，其重要性及意義主要在于：首先，一般養殖場(chǎng)排放出來(lái)的廢水中固體懸浮物含量很高，最高可達160000mg/L，相應的有機物含量也很高，通過(guò)固液分離可使液體部分的污染物負荷量大大降低；其次，通過(guò)固液分離可防止較大的固體物進(jìn)入后續處理環(huán)節，防止設備的堵塞損壞等。此外，在厭氧消化處理前進(jìn)行固液分離也能增加厭氧消化運轉的可靠性，減小厭氧反應器的尺寸及所需的停留時(shí)間，降低設施投資并提高COD的去除效率。固液分離技術(shù)一般包括：篩濾、離心、過(guò)濾、浮除、沉降、沉淀、絮凝等工序。目前，我國已有成熟的固液分離技術(shù)和相應的設備，其設備類(lèi)型主要有篩網(wǎng)式、臥式離心機、壓濾機以及水力旋流器、旋轉錐形篩和離心盤(pán)式分離機等。

4.2：厭氧處理技術(shù)

常用的有厭氧濾器（AF）、上流式厭氧污泥床（UASB）、復合厭氧反應器（UASB＋AF）、兩段厭氧消化法和升流式污泥床反應器（USR）以及全封閉的黑膜厭氧反應器BFAT等  

優(yōu)點(diǎn)  (1)造價(jià)低占地少  

(2)能降解部分好氧微生物不能降解的有機物

(3)能產(chǎn)生沼氣

（4）不受傳氧條件限制。

養殖廢水處理常用的厭氧工藝  

目前用于處理養殖場(chǎng)糞污的厭氧工藝很多，其中較為常用的有以下幾種：

厭氧濾器（AF）、上流式厭氧污泥床（UASB）、復合厭氧反應器（UASB＋AF）、兩段厭氧消化法和升流式污泥床反應器（USR）、全封閉的黑膜厭氧反應器BFAT等。

近年來(lái)，厭氧消化即沼氣發(fā)酵技術(shù)已被廣泛地應用于養殖場(chǎng)廢物處理中，到2013年底我國畜禽養殖場(chǎng)大中型沼氣工程數量已經(jīng)達到10000余處，是世界上擁有沼氣裝置數量最多的國家之一。