水產養殖廢水及固體廢棄物處理的研究

劉璐

本文首先概述了水產養殖廢水及固體廢棄物，然后分析了處理技術，主要包括生物絮凝技術、人工濕地技術、植物修復技術、生物濾池技術、堆肥技術以及厭氧消化技術等，最后分析了多營養層次綜合水產養殖法。

近半個世紀以來，世界水產養殖業發展迅速，我國是水產養殖大國，養殖水產品總量已超過捕撈量。隨著工廠化集約化的水產養殖規模不斷增大，加上有些工廠化養殖基地存在設備落后、管理不到位等現象，使得水產養殖廢水及固體廢棄物對環境的危害日益嚴重，近些年來，已逐步引起人們重視。

一、水產養殖廢水及固體廢棄物概況

不同水產養殖種類、喂養方式以及管理方式等，產生廢水及固體廢棄物的程度不同。

水產養殖廢水及固體廢棄物主要來源于養殖過程中投入的飼料、藥物以及水產品排出等，不僅影響生態環境，也不利于水產養殖業可持續發展。

1、水產養殖廢水來源及危害

廢水主要來源于多余飼料中有機質中氮或氨氮等物質往水體中的排放，以及投入藥物在水體中的殘留。廢水中的有機質會造成水體富營養化，抗生素等藥物不僅會污染水體還會促使水體中細菌等微生物產生抗藥性。

2、水產養殖固體廢棄物來源及危害

固體廢棄物主要為殘余飼料、藥物、魚類代謝及排泄物等。固體廢棄物可能會沉入水體底部，也可能懸浮在水面，一般具有粘附性和流動性。固體廢棄物排放到水體中，會分解出營養物質促進藻類生長，會降低水體透明度，破壞水體中原有的生態平衡，還會引發水產品的疾病。

二、水產養殖廢水及固體廢棄物處理技術分析

水產養殖廢水及固體廢棄物處理方式可以分為：化學、物理及生物方式。生物處理方式具有低成本、低副產物及高效率等優點，越來越受人們重視。

1、生物絮凝技術分析

生物絮凝技術是利用碳源等在水體中將有機物及無機氮等轉化為可被水產品食用的生物絮體，進行處理廢水及固體廢棄物的技術。加入適量碳源使碳氮比達到一定程度，有利于水體中細菌、浮游生物等的平衡，并有利于形成活性污泥等生物絮體，生物絮體可以轉化有機物及氮等污染物，處理廢水及固體廢棄物，從而起到凈化水體的作用。生物絮凝體技術去除氨氮的效率較高，據研究表明，合適的碳氮比為15～18，去除氨氮率一般高于80%。

2、人工濕地技術分析

人工濕地技術是利用人工建造的類沼澤地面對水產養殖廢水及固體廢棄物進行處理，人工濕地中含有土壤、植物、人工介質以及微生物等，能夠有效去除廢水及固體廢棄物中的有機物、氮磷以及懸浮物等污染，具有低成本低、低維護、強去污能力、高持續性以及低耗能等優點。人工濕地技術在循環水產養殖系統中一般作為末端處理單元。據研究表明，人工濕地系統對懸浮固體廢棄物、氨氮廢水以及有機物廢水等去除率均在60%以上。

3、植物修復技術對水產養殖廢水的處理分析

植物修復技術是利用藻類植物對廢水中營養物質的吸收進行廢水處理。該技術主要能夠去除廢水中的氨氮等營養元素，能夠使水體溶氧量提高并改善水質。該技術的原理是藻類能夠有效吸收水體中的氮磷等營養物質并快速生長，并向水體環境中釋放酶、蛋白質及多糖等胞外多聚物，有利于外源性物質及營養物質吸附，從而降低水體環境的污染，通過對藻類的人工篩選和組合處理廢水。常用到的修復藻類主要有柵藻以及小球藻等，據研究表明，柵藻核小球藻組合能夠有效去除廢水中的氨氮及磷酸鹽，去除率在90%以上，硝酸鹽去除率在80%以上。

4、生物濾池技術對水產養殖廢水的處理分析

水產養殖中，生物濾池技術主要是利用生物過濾裝置對廢水進行處理的技術。生物過濾裝置根據處理方式不同可以分為有機物硝化菌類及氨氮轉化菌類，根據細菌生長方式可以分為固定膜式及懸浮生長式，在水產養殖中，主要采用固定膜式氨氮轉化菌類。其主要目的是去除廢水中的氨氮。氨氮在過濾裝置中細菌的作用下可以分解為硝態氮，同時過濾裝置還能夠分解有機物。生物濾池技術具有效果好、無污泥膨脹及抗擊力強等優點。常用的生物濾池主要包括曝氣生物濾池、生物轉盤以及滴濾池等，據研究發現，這些生物濾池去除氨氮率均在60%以上。

5、堆肥技術對水產養殖固體廢棄物的處理分析

堆肥技術是將水產養殖中產生的固體廢棄物轉化為腐殖質的技術，首先將水產養殖中的外排污泥等固體廢棄物進行回收，然后采用高溫堆肥，據研究，一般溫度在65℃±5℃時，堆肥效果最好，此外，還可以利用蚯蚓等動物進行堆肥循環處理。

6、厭氧消化技術對水產養殖廢棄物的處理分析

厭氧消化技術是利用厭氧及兼性厭氧微生物處理固體廢棄物的技術，該技術能夠有效去除固體廢棄物中的有機物，并產生二氧化氮、甲烷以及氨氣和硫化氫等物質。該技術一般采用UASB厭氧反應器，附屬設備有剩余沼氣燃燒器、保溫加熱設備以及監控設備等。

三、利用多營養層次綜合水產養殖法進行生態養殖

多層次綜合水產養殖法是在同一水體中養殖不同種類的生物，上層生物的廢棄物可以成為下層生物的營養物質，該養殖模式能夠充分利用飼料等資源，并有利于減少廢水及固體廢棄物排放，形成一個較為穩定的生態平衡水體環境。該方法常用的模式有同時飼養魚類、貝類、藻類以及無脊椎動物等，貝類等慮食性動物可以吸收魚類糞便及殘余飼料等，藻類吸收氨氮，無脊椎動物在水體底部。如山東的海參-鮑魚-大葉藻-蛤仔養殖，能夠有效提高養殖效率。

（作者單位：065000河北省廊坊市水產技術推廣站）