黃水珍 福建省龍巖市新羅區畜牧獸醫站 364000
新羅區生豬養殖糞污處理與綜合利用技術探討
黃水珍福建省龍巖市新羅區畜牧獸醫站364000
文章分析了新羅區現有生豬養殖污染處理模式,并以龍巖市俊源種養殖有限公司的純生物法處理達標排放模式為例,就生豬養殖糞污處理工藝流程與綜合利用技術進行探討、分析,以期對新羅區乃至福建省生豬養殖糞污處理有一定的促進和借鑒作用。
生豬養殖糞污綜合利用技術模式
近年來,龍巖市新羅區生豬規模化養殖水平不斷提高,2015年全區生豬出欄109萬頭,產值達25億元。限養區內生豬存欄250頭以上的養豬戶達到千戶,養豬業已成為我區農業生產增收的支柱產業,但當前也存在糞便綜合利用水平不高的問題,既浪費寶貴的資源,也在局部地區造成環境污染。采取何種技術模式進行糞污處理長期困擾廣大生豬養殖戶,不少養殖戶花費了不少冤枉錢仍不能達到效果。為此,筆者就生豬養殖糞污處理與綜合利用技術模式進行探討,希望對新羅區生豬養殖糞污處理有一定的借鑒作用。
1.1種養結合生態型模式通過沼氣工程結合匹配的林地、草地、果園、菜地和茶園等,即豬-沼-草(林、果、菜),要實現豬場糞污就地消納。
1.2達標排放環保型模式通過糞污前處理、厭氧發酵、沼液后處理,實現豬場污水達標排放。
1.3漏縫地板-免沖洗-減排放型模式通過鋪設漏縫地板、儲糞地溝等,豬場可實現地面免沖洗,減少污水排放量70%以上,節約用水量90%。
1.4生物墊料發酵床模式該模式因為花費較多人工,發酵床墊料來源、生物菌劑等成本較高,夏天豬舍溫度較高,影響生豬生產,不宜大范圍推廣。
新羅區大部分生豬規模養殖場不是采取單純的一種治污模式,而是因地制宜,結合本場實際多種模式綜合治理,再通過消納地進行灌溉,從而實現糞污處理零排放。下面就以龍巖市俊源種養殖有限公司的純生物法處理達標排放模式為例進行探討、分析。
2.1豬場基本情況龍巖市俊源種養殖有限公司創辦于2004年,位于龍巖市新羅區雁石鎮北河村,屬非禁養區,總占地面積約8萬m2,其中養殖區占地1.33萬m2,草場2萬m2,林竹、果園等4.67萬m2,總投資約1 000萬元。養殖場生產區、生活區、管理區分區明顯,通風良好,給排水方便,是龍巖市豬業合作社規模養殖場;總建筑面積11 000 m2,其中豬舍12幢、面積63 00 m2,飼料加工廠400 m2,可飼養母豬300頭,每年向社會提供優質商品豬6 000頭。為確保養殖場的污染得到有效治理,在廈門聯南強生物環保科技有限公司的配合下,建設了污水達標排放處理系統,從而實現區域生態環境友好[1]。
公司一直以“畜禽良種化,養殖設施化,生產規范化,防疫制度化、糞污無害化”為宗旨,引進優秀的種豬資源,養殖設施設備齊全,并制定了嚴格的生產管理制度和防疫消毒制度,配備專職統計員,負責生產、免疫、銷售等資料的記錄和歸檔。與此同時,以環境為首位,對養殖過程中產生的污染實行無害化治理,力爭將龍巖市俊源種養殖有限公司建成省級生豬養殖標準化示范場。
2.2糞污處理工藝流程公司污水處理的規模為90 m3/d,處理工藝流程為“粗格柵+提濃池+沼氣池+調節池+固定化微生物折流生物濾池+固定化微生物節能曝氣生物濾池+沉淀池+人造濕地系統+消毒池”,實現達標排放,工藝技術可靠合理、操作方便、投資較低、運行成本較低,處理后的廢水完全能夠達到排放標準。工程建成投運后,每年可實現重鉻酸鹽指數(CODcr)減排157.68 t,懸浮物(SS)減排226.66 t,實現氨氮(NH3-N)減排22.99 t[1]。具體的污水處理工藝流程如下。
該工藝采用部分干清糞,部分機械刮糞,廠區的污水主要為豬糞(少量)、豬尿、豬舍沖洗廢水及部分生活污水。來自廠區的生產廢水及生活污水經過收集后,進入到粗格柵中,可攔截塑料瓶、塑料袋、輸精管、胎衣等,并防止堵塞水泵。進入提濃池,分離顆粒密度較大的固體懸浮物,如糞便、飼料渣、沙粒等,可以減輕后續處理壓力及系統堵塞,可以有效攔截80%以上的豬糞(固體污泥),直接清理到豬糞堆放場。由于固液分離較為徹底,糞便與沖洗廢水的停留發酵在第一環節被阻斷[1-2]。
提濃池處理后的污水至沼氣池中,將難降解大分子有機物分解為小分子易降解有機物,降低后續處理工藝的負荷,同時可以產生能利用的沼氣。沼氣出水統一收集至調節池中,調節水質、水量,降低后續處理設施負荷。
調節池出水至固定化微生物折流生物濾池,可以有效降解、降低氨氮值,起到脫色作用,處理后污水自流進入固定化微生物節能曝氣生物濾池。曝氣生物濾池集吸附、氧化及過濾于一體,有效降解污水中的芳烴、酚、萘等難降解有機物。出水進入二沉池,進行泥水分離,底部為污泥,上清液進入到人造濕地中,利用濕地中基質的吸附作用及植物的吸收、同化作用去除污水中的磷元素。出水進入消毒池后利用次氯酸的作用,消滅污水中的大腸桿菌后達標排放。利用重力濃縮的原理將系統的剩余污泥排入污泥濃縮池,然后通過聯南強公司自主研發制造的污泥處理機對剩余污泥進行處理。
2.3管理與技術
2.3.1預處理措施通過粗格柵、提濃池、調節池實現固液分離,并調節水量、均衡水質,保障后續處理系統的穩定運行。
2.3.2固定化微生物折流生物濾池通過廈門聯南強生物環保科技有限公司自主發明的固定化微生物折流生物濾池,采用固定化微生物及折流水力自動攪動技術,水池充滿厭氧菌、兼性菌、反硝化菌及少部分好氧菌,可有效降解、降低氨氮,起到脫色作用,并且克服傳統缺氧系統易淤積、堵塞等難題。
2.3.3固定化微生物節能曝氣生物濾池經過折流生化池后的污水自流入固定化微生物節能曝氣生物濾池內,曝氣生物濾池集吸附、氧化及過濾于一體,處理效果好,污泥量少,動力消耗低,出水水質好,是目前水處理的先進工藝。普通曝氣生物濾池由于選用玻璃、陶瓷等材料作為濾料,比重大,故在運行中遇到的最大難題是反沖洗較為困難。廈門聯南強生物環保科技有限公司自主研制了高分子網狀懸浮生物載體,解決了反沖洗問題,目前該項技術已取得國家專利。在傳統的生物處理中,普遍存在過高的氨氮將對微生物產生抑制,從而出現出水氨氮偏高,系統微生物活性不高的現象。而采用自主研發的高效微生物克服了該缺點,該產品采用基因工程手段對自然微生物進行強化與改性,提高了微生物的活性及適應性,可有效降解污水中的芳烴、酚、萘等難降解有機物[1,3-4]。
2.3.4人造濕地系統為處理污水中總磷指標(替代化學除磷),人為地在有一定長寬比和底面坡度的洼地上(具防滲作用)用土壤和填料(如貝殼等)混合組成填料床,使污水在床體的填料縫隙中流動或在床體表面流動,并在床體表面種植性能好、成活率高、抗水性強、生長周期長、美觀及具有經濟價值的水生植物(如雜交狼尾草),形成一個獨特的動植物生態體系,從而實現生態處理達標的過程[5]。
2.3.5高效快速干燥發酵塔針對目前畜禽養殖過程中產生的糞便或固液分離機分離出的糞渣,聯南強公司對傳統微生物發酵處理技術進行優化,在發酵相關技術工藝的基礎上,形成環保、高效的發酵處理技術工藝,可將固體糞便有機物快速干燥、發酵、完全腐熟,同時具備無需外加熱量、無需外加微生物菌種、操作簡單、建設成本低、大型小型豬場均適用等優點。
畜禽糞便快速干燥發酵塔內部為多層立體結構,每層之間安裝可旋轉翻板構成隔層,通過連接力臂連接到隔層控制開關上,帶動翻板旋轉,從而使各隔層打開或關閉,實現各隔層間發酵物料順利從上一隔層掉落到下一隔層,并起到翻動的作用,發酵塔最下層設有發酵料出口。
針對固液分離出的糞渣及干清糞,可利用畜禽糞便快速干燥發酵塔進行處理,通過發酵過程產生的高溫將蠅卵、蟲殺滅,同時經6~12 d發酵后,糞便完全腐熟,含水率可達35%以下,場內環境整潔,同時發酵過程為有氧發酵,不會產生惡臭。
畜禽糞便快速干燥發酵過程會將原有固體廢棄物干化出氣,大大縮減了體積、水分,一般豬糞可縮減4倍,雞糞和牛糞可縮減5倍以上。發酵后的干料基本腐熟,下地后不會出現二次發酵,故不會傷及農作物的根系,而且含很高的腐殖質成分,可有效改良土壤微生態,是當今社會迫切需要的有機肥、農家肥。
2.4糞污處理效果分析
2.4.1水質檢測結果通過以上糞污處理工藝流程處理后,豬場最終排放的水質檢測結果為COD77、氨氮6.34、總磷1.62,遠遠低于養殖業污水排放標準GB200(COD400、氨氮80、總磷8),取得非常良好的效果,特別是通過人工濕地降解總磷效果十分顯著,而通常養殖污水總磷含量是最難降解的。
2.4.2糞污處理效益分析(1)投資概算:污水處理中心總投資150萬元,其中基建投資費用90萬元,工程設備投資費用60萬元。(2)成本分析:污水處理設施投產運行后,各處理設備用日平均電120 kw· h,電價0.7元/kw·h,按年出欄商品豬分攤,電費為5.11元/頭。
總之,整個處理工藝流程技術采用純生物法結合生態學原理,整個處理過程不添加化學藥劑,濕地系統種植的雜交狼尾草又可以當作母豬青飼料,改善母豬的腸道和體質,豬糞經過高效好氧發酵后轉化成優質農家肥實現還田,發酵過程又同時把蒼蠅幼蟲消滅,大大改善環境,真正實現生豬養殖生態可持續發展。
[1]全國畜牧總站體系建設與推廣處.畜禽養殖糞污處理與綜合利用技術模式(二)[J].中國畜牧業,2016(2):35-38.
[2]林文珍.生豬養殖污染綜合治理模式的探討與實踐[J].安徽農學通報,2014,20(24):109-111.
[3]楊洪波,郭愛.工業污水深度處理實用技術的新進展[J].石油化工環境保護,2005,28(1):24-26.
[4]陳慶揚,謝殿榮.高寒地區明膠廢水處理工程設計[J].工業安全與環保,2010,36(8):19-20.
[5]袁啟銘.城市河流污染水體生物生態修復技術研究[J].北京農業,2011(3):161,165.
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1003-4331(2016)05-0033-03