余 芳 三明市農業局 福建三明
全面推進生豬養殖糞污治理,牢固樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念,是決勝全面建成小康社會、促進畜牧業綠色可持續發展的重要舉措。近幾年,三明市開展了生豬養殖污染專項整治行動,取得了良好的成績,全市在冊的400多家生豬規模養殖場全部升級改造完成,養殖場糞污大部分采用生化處理、異位發酵、豬-沼-果(林、菜)等處理模式。
1.1 生化處理 三明市大部分生豬規模養殖場糞污處理采用生化處理模式,約占全市在冊規模場的55%,根據初步調查主要采用以下兩套工藝。
1.1.1 A2O工藝 豬舍糞污固液分離后,污水進入酸化調節池,起到初步沉淀及調節后續生化池進水的功能,酸化調節池出水進入沼氣池,沼氣池出水進入AO池,形成A2O脫氮除磷工藝(二級AO),生化出水進入豎流沉淀池,沉淀池污泥一部分回流至沼氣池,一部分回流至缺氧池,剩余污泥進入污泥濃縮池,沉淀池出水進入消毒池,消毒池出水達到《畜禽養殖業污染物排放標準》進入水生植物塘,進一步去除廢水中的有機物、氨氮及SS。水生植物塘中可以種植鳳眼蓮、水花生等水生凈化植物,達到《農田灌溉水質標準》進行澆灌。A2O工藝流程見圖1。
1.1.2 MBBR+A/O工藝 豬舍糞污固液分離后,污水經沼氣池出水先自流進入沼液沉淀池,去除部分無法被降解的污染物以及厭氧污泥。沼液沉淀池出水流入預曝氣池,再經泵提升進入MBBR池進行后續污水處理,MBBR池出水自流進入中間沉淀池,主要去除溶解性有機污染物,降低有機負荷。污水經中間沉淀池沉淀后流入A/O生化綜合池。A/O生化綜合池出水達到《畜禽養殖業污染物排放標準》進入水生植物塘,進一步去除廢水中的有機物、氨氮及SS。MBBR+A/O工藝流程見圖2。
1.2 異位發酵 養殖場采用源頭節水措施嚴格控制水的浪費;鋪設PE或PVC管道將液體糞污引流到集污池、噴淋池,通過攪拌機攪拌均勻后使用潛污泵將糞污抽到發酵車間集污槽;發酵車間集污槽糞污通過切割式自動噴污系統均勻噴灑至發酵槽墊料上,使用翻拋機逐條翻拋發酵;每天噴污翻拋各1次,間隔24 h;當墊料下降超過10 cm時及時補充墊料和菌種,連續發酵使用2~3年后更換墊料;更換的墊料用以制作有機肥。異位發酵工藝流程見圖3。
1.3 豬-沼-果(林、菜) 養殖場糞污干濕分離,豬糞用于生產有機肥,污水經過沼氣池,沼氣供應場內生活、豬舍保溫、發電等使用,沼液通過管道運輸至周邊果園、菜地、林地等用于灌溉。見圖4。
2.1 生化處理模式利弊 生化處理模式,養殖廢水處理核心工藝分為厭氧處理系統和好氧處理系統,二者相輔相成、協調作用,達到污水凈化處理的目的。該模式建設占地面積小、操作簡單、運行方便、易于維護管理,特別適合養殖場目前用地緊張、進水波動性大、運行管理人員學歷低的現狀。同時,該模式也存在著運行費用較高(約18元/頭)、噪音大的弊端,特別是在生豬銷售價格低迷的時期,業主運行成本壓力較大。

圖1 A2O工藝流程

圖2 MBBR+A/O工藝流程

圖3 異位發酵工藝流程

圖4 豬-沼-果(林、菜)模式工藝流程
2.2 異位發酵模式利弊 采用該技術工藝具有占地面積小、投資較少、運行成本低和無臭味等優點,養豬場無需設置排污口,可實現糞污零排放,糞污經發酵處理后可全部轉化為固態有機肥原料,實現變廢為寶。通過有益微生物分解消耗糞污,并依靠發酵所產生的熱量蒸發水分,將糞污變成固體有機肥,這個處理過程沒有任何污水、廢棄物排出養豬場,消除了糞污對空氣、水體和土壤的二次污染,真正實現養殖場糞污“零排放”處理。但該工藝需要大量墊料并要定期添加,因此,鋸末和稻殼等墊料的穩定供應成了該工藝的關鍵點。另外,養殖場一般1.5~2年清理所有墊料,一次性產生大量的有機肥,這些肥料長期發酵堆積有可能產生一些有害物質,同時大量有機肥的存放、使用和銷售安排也存在問題。
2.3 豬-沼-果(林、菜)模式利弊 該模式是一種具有特色的生態農業模式,豬糞堆積發酵生產有機肥,沼液通過管道或者運輸車,用于果(林、菜)等種植基地,同時沼氣也可以作為生產、生活能源使用,真正把種植、養殖和生產生活組合起來,不僅不會造成污染,還能給種植基地提供肥料來源,產生了良好的生態效益、經濟效益和社會效益。制約該模式的主要問題是,按照種養平衡原則必須配套相應的種植基地,同時種植基地如果零碎化,管道鋪設、運輸成本明顯提高,要采取機械化施肥也存在困難;另外,考慮到種植基地的承載力有限,該模式對于年出欄1萬頭以下的中、小養殖場更為合適,具有一定的局限性。
3.1 減少養殖前端污水排放量 傳統的生豬養殖場沖洗用水約占總用水量的70%,所以,無論采取哪一種處理模式,都必須在養殖前端減少污水排量。根據三明市實際情況,建議采用漏縫地面-免沖洗-自動刮糞模式,節約用水的同時免沖洗豬欄、免撿豬糞,大大節省勞動力,豬群沒有直接接觸豬糞尿,干燥、衛生、安全。
3.2 三種糞污處理模式存在的弊端及處理建議
1)采用生化處理模式的養殖場可以利用場內生產的沼氣進行發電,降低機械運行的電費。根據養殖業主初步計算,一個存欄3 000頭的養豬場產生的沼氣用于發電,基本能夠滿足污水處理機械運行用電;對于機械運行噪音大的弊端,養殖場可以在污水處理站選址時盡量選擇遠離生活區和生產區,同時建設設備房時可以采用一些隔音的材料,將噪音減弱。
2)異位發酵模式需要的大量鋸末和稻殼等墊料,必須提前與供應商簽訂供貨協議,確保及時添加和更換。另外,為了更好地解決大量的有機肥存放、使用和銷售問題,可以由同一區域內的養殖場統一與大型的有機肥廠簽訂銷售協議,或者由政府和社會資本合作(PPP)模式,培育壯大第三方企業,形成畜禽糞污收集、存儲、運輸、處理和綜合利用全產業鏈。
3)豬-沼-果(林、菜)模式主要在于解決封閉貯存和施肥入地問題。新建養殖場在選址時必須要配套足夠的消納地,同時養殖場要建于消納地地勢高處,有利于沼液通過管道自流。已建成的養殖場,可以在周邊選取用地配套種植合適的植物,鋪設管道和建設貯液池進行灌溉。近年來,三明市種養結合成果較好的配套植物有冰糖芋、柚、蘆柑等。對于養殖場附近無法配套相應種植用地的,可以選取種植相對集中的地塊,與種植業主簽訂協議,建設存儲間、封閉貯存并鋪設相應管道,定期將沼液和肥料運輸到目的地進行灌溉、施肥。