李震宇 宣 昊 胡斯翰
(1.浙江省環境監測中心,浙江 杭州 310015;2.環境保護部環境工程評估中心,北京 100012)
畜禽養殖小區是一種新型的畜牧業生產組織形式,是指適合畜禽養殖的地域內,按照集約化養殖要求,統一建設的有一定養殖規模的較為規范、管理嚴格的畜禽飼養場所;小區遠離村莊(或居民生活區),專門從事某一種特定畜禽養殖,區內飼養設施和防疫設施完備、糞污處理配套,技術規程統一,管理措施一致,由多個有一定規模的養殖戶或業主進行標準化養殖。由于傳統的分散養殖場往往管理不規范,污染物治理技術及投資難以保障,濫占土地,嚴重威脅著土地資源、生態及環境質量安全,而規模一體化的畜禽養殖小區不僅可以確保污染物防治措施的可行性,還能確保養殖業從飼料到糞尿無害化生態處理,形成一個良性循環的無公害產業鏈,做到物流路線短,污染物集中處理,廢棄物綜合利用。
本文通過對浙江某規?;笄蒺B殖牧業小區及其替代同等規模養殖戶實施監測,核定該牧業小區和替代養殖戶相關污染物濃度和排放量;為核定污染物的初始排放量、削減量及排放量,并按一定比例納入排污權儲備和交易體系的排污指標量提供基礎。
替代的分散養殖戶包括6個當地規模養殖戶和項目建設原有的養殖規模,共計生豬存欄量2828頭,年出欄生豬10000 頭,豬舍共計5240m2,詳見表1。分散養殖戶清糞工藝為濕清糞,廢水主要為尿液、豬舍沖洗水及生活污水,年產生量約29653t。廢水經沼氣池發酵后,沼液排放,糞便經儲糞池干化后堆置于附近空地中,環境污染嚴重。根據類比同類污水處理工藝,沼氣池能去除約80%的污染物。

表1 替代分散養殖戶情況
選擇與替代分散養殖戶同等規模的養殖戶6 處,分 別 為 規 模500 頭 以 下、500~1000 頭 和1000~2000頭各2戶,對其簡易沼氣池出水實施監測,監測結果如表2、表3所示。

表2 主要污染物廢水監測結果 單位:mg/L,pH無量綱

表3 分散養殖戶污水中主要污染物排放量 單位:t/a
監測結果顯示:200~500 頭養殖場廢水主要污染物排放濃度分別為pH 值范圍7.37~7.65、CODCr1452mg/L、懸浮物741mg/L、氨氮1042mg/L、總磷65.6mg/L、BOD 1404mg/L;500~1000頭養殖場廢水排放濃度均值pH值范圍7.69~7.95、CODCr1898mg/L、 懸 浮 物618mg/L、 氨 氮918mg/L、總磷41.7mg/L、BOD 825mg/L;1000~1500頭養殖場廢水排放濃度均值pH值范圍為7.66~7.78、CODCr1775mg/L、懸浮物598mg/L、氨氮866mg/L、總磷37.6mg/L、BOD626mg/L。
200~500頭、500~1000頭、1000~1500頭養殖場廢水排放主要污染物中,BOD、SS、COD排放均不符合《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005)。替代分散養殖戶污水中污染物排放量為:COD74.1 t/a,NH3-N 29.03 t/a,TP1.65 t/a,SS 20.45 t/a。
新建廠址區原為漁塘,四周分布農田和桑田,區域無工業污染源。項目建設用地48771m2,土建13960m2(其 中 豬 舍13000m2、管 理 用 房960m2),生產規模為年出欄商品肉豬1 萬頭,存欄量約2800頭,飼養人員35人。主要建設內容包括育肥區、系列區、仔豬區和管理區以及廠區排污管道、小區路面動物防疫用豬場熒屏監視系統等輔助設施。項目共計產生尿液、豬舍沖洗水及生活污水17314t。
糞便清理采用干清糞工藝,收集后噴施生物除臭制劑,運至小區內有機肥車間,用有氧發酵的方式處理后加工制粒成為有機肥料,供給附近農民施肥。豬舍沖洗廢水及豬尿液在350m3沼氣池進行發酵處理,發酵廢液再經4級過濾沉淀;職工生活污水經地埋式無動力化糞池(2t/d)處理,處理后廢水均排入小區內生態漁塘。生態漁塘面積約20畝,深約2m,主要通過水生植物、動物及微生物進行深度處理,出水可用于場區綠化及周圍農田的灌溉,實現水資源循環利用。項目廢水處理工藝流程見圖1。

圖1 項目廢水處理工藝流程圖及監測點位
養殖收集池出水和生態魚塘出水相關污染物濃度監測結果見表4,污水中主要污染物排放量核定結果見表5。

表4 主要污染物廢水監測結果 單位:mg/L,pH無量綱
由表4可知,養殖小區養漁塘出水端pH值范圍為8.60~8.88,其余項目分別為:CODCr279mg/L、懸浮物112mg/L、氨氮0.762mg/L、總磷0.564mg/L、BOD 49.0mg/L,符合浙江省《畜禽養殖業污染物排放標準》(DB33/593-2005)要求;養殖小區廢水污染物去除率CODCr98.91%、懸浮物98.66%、氨氮99.93%、總磷99.89%、BOD 99.07%。
但是漁塘出水pH、SS、COD 不符合《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005),pH 值、非離子氨、BOD 不符合《漁業水質標準》(GB11607-1989),根據本項研究檢測結果,項目漁塘面積由原20畝擴大到80畝,通過引入潔凈水,則相應pH值、SS、COD指標均能滿足《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005),非離子氨平均濃度降為0.02mg/L,pH值、非離子氨、BOD基本可以滿足《漁業水質標準》(GB11607-1989)要求。

表5 牧業小區污水中主要污染物排放量 單位:t/a
由表5 可知,新建項目污水中污染物產生量為:COD 445.0 t/a,NH3-N 19.39 t/a,TP 8.95 t/a,SS 144.4 t/a;污水中污染物排放量為:COD 4.83 t/a,NH3-N 0.013t/a,TP 0.010 t/a,SS 1.94 t/a;
小區污染物減排量核定結果見表6,減排效果對比見圖2。

表6 牧業小區污染物減排量核定表 單位:噸/年

圖2 小區集約化養殖減排效果
由表6可知,規?;笄蒺B殖小區替代分散養殖戶后可減少廢水排放量12339t/a、COD 69.27 t/a,NH3-N 29.017 t/a、TP 1.64 t/a、SS 18.51 t/a??梢姡瑢⑸麴B殖以同規模養殖場代替,能使區域養殖廢水中污染物的排放量大大減少,較替代散戶養殖減少的幅度分別為:廢水排放量41.6%、COD 93.5%、NH3-N 99.9%、TP 99.4%、SS 90.5 %。
本項目所在地區年平均降水量1200mm,年蒸發量為1100~1300mm,年均降水量與蒸發量大體相當。四周封閉式生態漁塘容量106720m3,本項目廢水產生量為17314t/a,廢水產生量僅占生態漁塘水量的16%,可以起到調節漁塘水量平衡的作用,配套300畝農田按優質牧草計,一般優質牧草的用水量為300m3/畝·年,則灌溉水量需90000t/a,大棚按蔬菜瓜果類計,根據浙江省農業用水定額,灌溉定額取90m3/畝·年,則灌溉水量需18000t/a,此處還不包括沼液、沼渣的大棚追肥消納,因此當農牧結合有效實施后,沼液、沼渣、廢水被生態安全使用后,則替代養殖戶的排污量削減可以全額認定,本項目廢水可實現近零排放。
規?;笄蒺B殖小區采用生態工程處理養殖廢水和糞便,是一種新出現的環保型養殖模式,與傳統的分散養殖方式相比,具有集約型、減量化的特點。本文通過實地調查,監測某規模化畜禽養殖小區及其替代同等規模分散養殖戶的主要污染物排放濃度和排放總量,為核算污染物初始排放量、削減量及外排量提供基礎數據,以研究和核定實施集約化養殖后污染物減排成效。規模化畜禽養殖替代散戶養殖,能大幅度減少規模養殖區域養殖廢水及污染物外排量,養殖小區通過源頭減排,提高末端治理效率,并配套農牧結合的有效實施,可使替代養殖戶的排污量削減全額認定,實現污染物“零排放”。
綜上所述,畜禽養殖小區選擇“污水處理設施+生態魚塘”的畜禽養殖廢水處理工藝,符合《畜禽養殖業污染防治技術政策》中“布局集中的規?;笄蒺B殖場(小區)和畜禽散養密集區宜采取廢水集中處理模式”的要求,處理后的水質基本符合相應的環境標準;畜禽養殖小區注重在養殖過程中因地制宜地開展綜合整治,實現源頭減排,減少污染物產生量,提高末端治理效率,通過配套農牧結合實現“零排放”。
大力發展畜禽養殖小區是畜牧業發展進入新階段后的重大舉措,是調整農村產業結構的最便捷的切入點、最基本的途徑、最現實的選擇,對促進傳統畜牧業向現代化畜牧業轉變,促進生產進一步發展,幫助農民增收具有重要意義。今后,在此類項目的實施過程中,若能充分考慮受納區域消納能力和區域環境容量,建立有利于種養平衡一體化的生態農業體系,必將實現畜禽養殖業和生態環境保護的同步發展。
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