養殖糞便污染塘的生態治理措施與應用

廣州中和環境科技有限公司 渠建國

一、前言

養殖過程中會產生大量的養殖廢水與糞便等污染物，由于經濟的發展對養殖產生的污染物不夠重視，導致這些污染物亂排放。特別是在南方地區的農村，這些養殖廢水與糞便被排放到養殖場附近的水塘中，長此以往就形成了眾多的糞便污染塘。糞便塘污染物中的有機污染物濃度較高，且有害微生物的占比較高，嚴重污染周邊的水環境，部分糞污塘表面長滿水葫蘆，破壞生態環境[1]。糞污塘中的污水在降雨時會隨著雨水沖刷與地表徑流進入周邊的河道、湖泊中，造成水體污染，導致河道黑臭等問題。應消除糞污塘的污染源，恢復水體及土壤生態功能，達到改善、保護水環境質量的目的[2]。

二、糞污塘的污染狀況

本文中的糞便污染塘是養豬場拆除后遺留的糞污塘，未處理的豬屎、尿液等污染物排入水塘，長年累月而形成，裝滿糞便，深約4-6米。當下雨時，污染物溢出至周邊低洼或水溝中，污染嚴重，水面長滿水葫蘆。通過現場取樣，檢測了pH值、CODcr、氨氮三個主要污染物指標，檢測結果顯示CODcr、氨氮均比正常運行的養豬場廢水低，主要是因為廢液存放時間長，已經被自然降解，但是污染濃度依然遠高于周邊水體。（見表1）

表1 糞污塘水質檢測結果

三、生態治理過程

（一）實施流程

養殖糞污塘的生態治理本著資源化利用的原則，主要流程如圖1：

圖1 糞污塘生態治理流程圖

首先采用機械與人工的方式將糞污塘水面的漂浮垃圾雜物、水葫蘆清理，然后采用水泵將糞污水抽取至運輸罐車，運至附近污水廠處理；剩余的高有機質的底泥進行固液分離，分離后的廢液送至污水廠處理，固體制作有機肥，回用于周邊農田；無法進行有機肥利用的底泥，其污染物仍然較高，此時采用水體生態修復技術，構建水體生態系統，利用水生植物根系吸收與生態凈化水塘水質，達到底泥污染消除與水質提升的目的，同時提高了生態景觀。

（二）前期準備

前期準備工作主要是采用挖機、人工船只打撈相結合的方式，清理糞便湯表面的水葫蘆、垃圾雜物等，清理后的水葫蘆曬干后，運輸至垃圾站處理。

（三）糞便等污染物處理

糞便污染塘中的污染物主要有兩種，一種是糞污水；另一種是含糞便的高有機質底泥；主要處理方式如下：

1.糞污水處理

糞污塘中的糞污水主要是養殖過程中的動物排尿、沖洗地面形成的廢水。采用污水潛水泵抽取塘內的廢水至運輸罐車內，再運輸至就近的污水處理廠進行處理，污水廠按照每日的污水進水濃度與處理負荷接受指定量的糞污水，污水廠處理后達標排放。

2.高有機質底泥處理

高有機質的底泥主要是養殖場的動物糞便與污染物沉積在塘底形成的，采用挖機挖取與污水泵抽取的形式，將深度1.0m左右的底泥與廢水漿液轉移至岸邊處理池中，再利用脫水機進行固液分離，固液分離后的廢液部分送至污水處理廠處理后達標排放；固體部分放置在岸邊已經設置好的堆肥場，底泥在堆肥場干化腐熟后運送至有機肥廠，作為有機肥原料進行資源化的利用。處理池與堆肥場預先鋪設了防滲膜，防止廢水。

底泥堆肥后的各項檢測指標如表2：

表2 糞污塘底泥污染物檢測結果

檢測結果顯示，干化后的底泥各項技術指標應符合NY884-2012《生物有機肥》標準，不存在重金屬超標等問題。

（四）水塘生態修復

高有機質的底泥處理后，糞污塘內仍然會遺留污染的底泥，這部分底泥不能滿足作為有機肥原料的條件，如不處理也會帶來二次污染的問題。采用水體生態修復的方式，污染塘進行水生態系統構建，能夠利用其水生植物的根系吸收、生態水質凈化作用，消除遺留的污染物，徹底解決養殖糞污塘的污染問題。

1.底泥污染削減

根據需要對水體底泥進行污染的削減，投放微生物菌劑，包括：枯草芽孢桿菌、假單胞菌。能夠消解底泥中的污染物質，創造底泥中的有益微生物群落結構，促進沉水植物的生長，保證沉水植物的存活率與覆蓋率，提高水體的生態自凈能力。

2.水生植物種植

本項目選取的水生植物為：沉水植物、挺水植物、浮葉植物；品種介紹如下：

（1）沉水植物

沉水植物依靠本身強大的光合作用，新陳代謝產生氧原子，能提高水體中的溶解氧；此外根系能夠吸收底泥中的污染物質，抑制底泥的懸浮與污染物的釋放，促進氮磷等污染元素的轉化與穩定[3]。

沉水植物主要種植品種是苦草、輪葉黑藻、伊樂藻，種植的密度是180株/m2，采用插秧作業的方式進行種植，種植15天后已經明顯的出現長出新葉片、根系生長等現象，表明沉水植物均已成活；種植40天后，沉水植物基本達到覆蓋率80%、成活率95%以上，沉水植物基本穩定建群。

（2）挺水植物

挺水植物中的有些種類生長在潮濕的濱水岸邊，其根莖扎根在水底的底泥之中，植株的莖葉生長在水面以上，生長適宜的水深為0.2-0.8m。

挺水植物種植的品種為：美人蕉、再力花、鳶尾、菖蒲，種植密度20株/m2，種植在糞污塘的駁岸邊，增加生態系統的生物多樣性，吸收凈化水體中的污染物質。

（3）浮葉植物

浮葉植物選擇品種為：宮廷睡蓮，睡蓮作為水生高等植物的一種，能夠有效地凈化水體中的氮磷等營養物質。

宮廷睡蓮采用定點盆栽的方式種植，種植密度2-3株/m2。

3.微生物投放

在種植完成水生植物后，投加微生物菌劑可以快速提高水體透明度，提高沉水植物的光合作用效率，抑制住藍綠藻的爆發。促進沉水植物的迅速成長建群，提高生態系統的構建速度。

微生物菌劑包括：光合細菌、枯草芽孢桿菌、假單胞菌，投放量為10g/m2。

4.水生動物投放

水生動物的放養，科學合理地設計水生動物的放養模式[4]，充分考慮水生動物物種的配置結構。水生動物包括肉食性的魚類、底棲動物、蝦類、浮游動物。投放品種為：黑魚、青蝦、河蚌、蘿卜螺。

5.設置增氧循環噴泉

景觀水動力系統可以提高景觀度與水體溶氧，使整個水體形成緩慢的水流，達到流水不腐的目的，進一步增強水體凈化能力。

增氧循環噴泉設置1臺/5000m2，功率規格是1.5kw。

6.生態系統的調整

生態系統初期，某一物種會因為環境的適宜性大量繁殖，使單個物種生長占優勢，從而抑制其他物種的競爭力。因此在生態系統初步構建完成后，需通過全生態系統平衡調節方式以確保生態系統穩定[4]。

7.項目完成

水體生態修復后，通過水生植物吸收、生態系統凈化作用，能夠消除剩余的底泥污染，凈化水體水質；經過水質檢測，各項指標的結果如表3：

表3 糞污塘生態治理后水質檢測結果

由檢測結果可知，糞便污染塘經過生態治理后，水體水質中的主要指標達到了《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）中規定的V類水以上；此外，原本的糞便經過干化等處理作為了有機肥的原料，實現了資源化利用；廢水也經過污水廠的處理進行了達標排放。

四、總結

養殖場遺留的糞便污染塘，經過前期清理雜物植被等，針對廢液與高濃度有機廢渣的分類處理，并且進行資源化利用，最后通過對糞便塘進行水體生態修復，最終塘內水質達到了地表水以上的水質，實現了污染的消除，并且提升了水環境質量與景觀效果。

但是在實際應用過程也有需改進的方面，主要如下：

（1）廢液的處理均需運輸至附近的污水處理廠進行處理達標后排放，建議后續應用中可以采用一體化污水處理設備，就地處理后重新回水至糞污塘中處理；

（2）高濃度的有機底泥脫水干化處理后，可嘗試回用于附近的農田，減少運輸與有機肥廠的費用。