張少源 陶衛平 張利英 馬冠平
摘要:畜牧養殖場污染治理在畜牧業轉型升級上有重大意義,是決定畜牧養殖業是否能持續發展的關鍵問題。本文通過總結分析在工作實踐中如何通過合理分段回用處理單元出水,以降低養殖污染處理成本,對規模化畜牧養殖場污染整治具有較好的借鑒意義。
關鍵詞:分段回用;畜牧治污;成本
傳統上,畜牧養殖排泄物是搶手的優質農家肥,然而隨著集約化養殖業的發展、商品有機肥的推廣,畜牧排泄物區域性過剩問題凸顯,養殖業發展帶來的環境問題也引起了社會各界的重視。浙江作為中東部發達省份,畜牧養殖業較為發達,養殖規模化水平較高,而大多數規模養殖場難以配套足夠的畜牧排泄物消納地,而異地運輸又大大提高了消納成本,因此,越來越多的畜牧養殖場決定采用工業化處理模式解決養殖帶來的環境問題。
以浙江金華地區為例,大多數1000頭以上的規模畜牧養殖場均難以實現畜牧排泄物的資源化全利用,為解決企業的可持續發展問題,部分養殖場選擇采取工業化處理模式處理養殖場排泄物,一般采取厭氧+兩級好氧+生物膜過濾+消毒等工藝流程,但由于運行成本高、管理不到位等原因,大部分養殖場治污系統出水難以達到環境直排標準,大量出水一般暫時存儲在氧化塘中,用于回用或灌溉,但在雨季或者冬季,水量會存在無處消納問題,存在較大的潛在環境隱患。對于養殖場治污還未成為大多數業主的自覺行為,為降低治污成本,部分養殖場時常冒險違法偷排,如通過暗管流入周邊水體或滲入地下,或者在雨季或用肥淡季加大用肥量,多余的灌溉施肥水則流入農田周邊環境水體,污染環境。而對于執法監管部門,因養殖場多地處偏僻,分布較散,監管難度大。要較徹底解決養殖場治污,筆者認為應該從兩方面下手:一是加大監管和處罰力度,增大業主偷排的處罰力度;二是尋找一條能有效降低養殖場治污成本的途徑,。
對于農業主管部門,如何有效指導畜牧養殖業主做好排泄物資源化利用和降低養殖場治污成本,是推進本區域內養殖場可持續健康發展的關鍵。筆者多年從事畜牧養殖場污染整治技術指導和沼肥資源化利用工作,結合工作實踐,認為可以通過科學統籌,合理分段利用污水處理環節中的出水,既可以實現部分排泄物的資源化利用,又可以有效降低污水處理成本,還可以確保污水處理系統的高效持續運行。結合金華地區實際,本人認為養殖企業在設計污水處理方案時應重視階段性出水回用,對于周邊有一定種植配套消納農田的,應配套建立階段性出水回用系統,本系統是在一般有機污水處理工藝上增加了三個分段出水利用環節(如下圖)。具體說明如下:
一是厭氧池出水配套沼肥儲存、利用系統。通過厭氧消化后養殖污水中的有機質大分子分解為小分子,有利用農作物的吸收,并且病蟲害通過厭氧處理后基本被殺死,是優質的有機肥,因此可以直接引入農田作為改善土壤肥力或種植施肥。畜肥池1容積的大小根據周邊配套消納的農業用地和種植種類、施肥習慣等確定,一般先估測的全年沼肥需求量,然后按45天儲存期確定畜肥池1的池容(這個適合浙江等多雨地區,對于北方干旱可以適當降低儲存期),即假設全年周邊可消納沼液量為a噸,畜肥池1的容積約為a/8立方米。畜肥池1既可建在養殖場也可直接建在農田中,既可以單獨設置一個,也可以分散多個建設;
二是A/O處理單元出水配套出水回用系統。該單元出水水質COD、氨氮均得到進一步降低,基本可以達到農業灌溉用水標準,可以作為農業灌溉部分用水和豬舍內綠化施肥。畜肥池2的容積大小應根據周邊農田種植灌溉用水需求和豬舍內綠化施肥面積確定。一般先估計全年灌溉需求量,其中1/2可以用該處理單元的出水,然后按30天儲存需求估算。假設全年全年可消納灌溉水b噸,畜肥池2的池容即為b/24立方米。
三是MBR生物膜處理單元出水回用系統。該單元出水直接進入氧化塘,該氧化塘一般設計水深為0.8-1米,總容積按滯留期30天以上設計,該氧化塘一般種植根系發達的水生生物,通過生物吸收和水體微生物分解,出水水質基本可以達到環境綜合排放標準。為提高出水水質,氧化塘建議分成三級建設,其中一級氧化塘和二級氧化塘可以中水回用于養殖場沖洗、綠化等用水和農田清水灌溉。
為了減少階段污水回用系統的人工成本,建議污水資源化利用系統應和設施農業相結合,通過建立噴滴灌、流灌管網,以及自動切換裝置等,實現污水處理中間環節的智能化、便利化,提高管理人員利用的積極性。
通過構建中間環節污水利用系統,可以最大化實現養殖場排泄物的資源化利用和大幅度降低養殖場的治污成本;若在污水處理系統設計環節就充分考慮資源化利用,還可以大幅度降低建設治污系統的一次性投入成本。這些,對養殖場的持續健康發展有重大現實意義。因此,筆者認為在今后畜牧養殖場在設計、建設污水處理系統時,應充分重視回用系統的建設和推廣。
(作者單位:金華市農村能源辦公室;
磐安縣農業農村局)