徐嘉穎



近年來,合肥市畜禽養殖產業發展迅速,規模化企業數量穩定成長,2015年總產值達到208.55億元,全市肉類總產量達49.12萬噸、禽蛋產量20.25萬噸、牛奶產量11.54萬噸,畜禽產業已逐步發展為合肥市農業經濟的重要支柱,與此同時,畜禽產業造成的環境問題也隨之凸現。“十二五”時期,國務院及省政府針對畜禽養殖污染問題進行減排措施實行單獨考核,省政府與市政府簽訂的《合肥市“十二五”主要污染物總量減排目標責任書》要求到2015年合肥市規模化養殖場和養殖小區全面配套建設污染防治設施,其中,2014年完成373個限期治理項目,2015年完成666個限期治理項目。截至2015年年底,已全部完成1039家限期治理項目,基本上控制了規模化畜禽養殖污染。由于合肥市畜禽養殖防治工作起步較晚,在各方面仍存在著許多不足,因此,本文全面調研了合肥市畜禽養殖污染現狀,并歸納總結畜禽養殖污染的減排措施及技術特點,提出相應的對策及建議,以求對畜禽養殖的污染防治提供科學支持,促進畜禽養殖產業的永續發展。
1合肥市畜禽養殖現狀
1.1合肥市畜禽養殖概況
據統計,2015年合肥市規模化養殖廠共有1192家,較2010年增加了87.1%,其中主要以生豬養殖廠所占比例最大,達到80.3%;養殖專業戶共有1322家,主要養殖生豬和肉雞。合肥市不同畜禽類型廠家所占比例見圖1所示。
合肥市畜禽養殖欄舍面積共3050150平方米,其中,肥西縣、肥東縣及廬江縣三個區縣為主要畜禽養殖地區,畜禽廠家數共占74%;養殖量占52.3%。合肥市各區畜禽養殖情況及比例如表1所示。
1.2合肥市畜禽養殖污染情況
1.2.1合肥市畜禽廢水排放情況
畜禽養殖業的蓬勃發展伴隨著環境污染。畜禽養殖廢水具有機物濃度高,氮磷濃度高,治理難度大等特點。畜禽污染為合肥市的主要污染源,產生的COD超過工業廢水和生活污水的總和。2013-2015年合肥市的廢水排放情況見圖2所示。2014和2015年,合肥市開展了規模化養殖場和養殖小區全面配套建設污染防治設施的工作。根據2015年合肥市環境年報,全市COD排放量為113980萬噸;氨氮排放量為0.9萬噸,較2013年有所減低。2015年,畜禽養殖COD排放量為59720萬噸,占全市COD排放量的52%,氨氮占26.3%,說明畜禽養殖污染排放相較于2013年已經有所改善,仍是當前需要持續重視的環境問題。
1.2.2合肥市畜禽養殖產污量估算
畜禽養殖排放的污染物主要來源于糞便和尿液,通過對畜禽糞便產生量、污染物產生量、耕地污染負荷的估算,有助于了解全市畜禽養殖的污染情況,從而為合肥市畜禽產業可持續發展提供科學支持。
目前,畜禽糞尿的產量一般采用如下關系式進行估算:
合肥市規模化養殖廠和養殖專業戶的糞污產量的估算結果如表3所示。由表3可以得知合肥市2015年的畜禽糞污產生總量約為306萬t,其中生豬的糞污產量最大,糞尿總量約為210萬t,占68%,其次為肉雞、奶牛、蛋雞和肉牛,分別占18%、7%、4%和2%。由畜禽糞尿量可以進一步推算糞尿內污染物質COD、TP、TN、BOD5、NH4+-N等指標的排放總量,如表4所示。由表4得知,合肥市2015年的COD估計排放量約為9萬t;TP約為0.75萬t;TN約為1.8萬t;BOD5約為8-3萬t;氨氮約為0.69萬t,其中污染物的主要排放源為生豬跟肉雞。
1.2.3畜禽污染耕地負荷、氮磷負荷估算
畜禽糞便是飼料經畜禽消化后未被吸收利用的殘渣,其中含有大量有機質和氮、磷、鉀及微量元素,具有顯著的肥料價值。將畜禽糞便還田,利用其中的營養成分,使植物健康生長,可達到循環利用營養物質的目的。對農田畜禽糞便負荷量和氮磷負荷量進行估算可以間接衡量當地畜禽飼養密度及畜禽養殖布局的合理性,鑒于各類畜禽糞便的肥效養分差異較大,故統一換算成豬糞當量表示,禽糞便負荷量一般采用公式:
2合肥市畜禽養殖場污染減排主要措施
2.1合肥市畜禽養殖污染治理原則
常規的污水處理工藝成本較高。為了控制畜禽養殖污染對周圍環境造成污染,應當采取經濟有效、方便可行的方法,目前合肥市的畜禽養殖糞污治理原則主要是遵循了“減量化、資源化、無害化、廉價化”等四點原則。
2.2合肥市畜禽養殖糞污處理工藝技術路線
根據畜禽養殖企業實際情況,結合循環經濟原理和國家政策,目前合肥市畜禽糞污的減排與控制主要提倡投資少、低運行成本、操作簡單、無排放、低污染的治理模式,從源頭減量到末端控制實施全過程控制。糞污處理工藝技術路線如圖3所示。
2.2.1污染物源頭減量化
“雨污分流”和“干清糞”是目前普遍采用的源頭治理模式,能有效減少畜禽污染物產量。“雨污分流”是指在區域內分別建設雨水和污水收集管網系統。畜禽產生的尿液及畜禽沖洗水通過暗管或暗溝進入污水處理系統,污水管(溝)應做好防雨水措施;雨水則通過獨立的雨水收集系統收集待用或流入地表水體。畜禽養殖業目前采用的清糞工藝主要有水沖式、水泡糞和干清糞三種形式,采用水沖糞和水泡式清糞的污水量是干清糞的2-3倍,污染指標為干清糞的十幾倍甚至幾十倍,糞污水處理工程的投資和運行費用比干清糞的多一倍以上,不同清糞工藝的豬場污水水質和水量比較見表5所示。采用“干清糞”工藝可以大量減少污水排放量和污染物濃度,從而降低糞污處理難度及處理成本,此外,固態糞污含水量低,糞中營養成分損失小,肥料價值高,便于高溫堆肥或其他方式的處理利用。
2.2.2固液分離技術
畜禽糞污中通常含有大量懸浮固體物,相應的有機污染物濃度也很高,這些懸浮物還可能導致水泵堵塞、設備受損等問題。通過固液分離預處理技術可使后續的污染物負荷量大大降低,此外,在厭氧消化處理前進行固液分離能提高厭氧消化運轉效率、降低處理成本并提高有機物的去除效率。固液分離采取的措施主要有格柵井、沉砂池、調節池等流程。
2.2.3厭氧消化技術
厭氧消化處理技術是指在無氧的條件下,通過一系列微生物的協同作用將有機物分解轉化的過程。畜禽養殖廠采用的厭氧反應器類型主要為上流式厭氧污泥床反應器(UASB)和升流式固體反應器(USR),具有投資少、運行成本低、凈化效果好等優點,畜禽廢水通過厭氧消化處理,不僅能降解大量有機物還可以產生沼液、沼渣進行綜合利用,是畜禽養殖糞污治理過程中必要的處理單元。
2.2.4糞污資源化再利用
2.2.4.1固體糞便堆肥技術
固體糞便堆肥采取的技術主要如下:
1)堆肥工藝技術:一般采用好氧堆肥的方式,好氧堆肥具有分解速度快、周期短、異味少、有機物分解充分等優點,固體糞便堆肥后可以直接外售。
2)發酵床養殖技術:
發酵床是在養殖圈舍中填入谷殼、鋸木屑等和微生物添加劑按一定比例混勻的墊料。畜禽糞尿排泄到墊料上,經過微生物降解、消化后與墊料一起變成有機肥料,使用一段時間后清出,可以解決圈舍內臭味、蚊蟲等環境污染問題。
2.2.4.2沼液、沼渣綜合利用
糞污厭氧消化產生的沼液和沼渣的利用方式主要如下:
1)還田利用模式:合肥市農業種植業發達,畜禽糞污還田利用是結合市內自然特點的一種經濟治理模式,將沼液沼渣施用于養殖場周邊的農田、果園、菜園、花卉種植等,可以減少化肥和農藥施用,增加土壤有機質及肥力,提高作物的抗病蟲害能力。
2)養殖利用模式:沼液中含有豐富的有機物,進入魚塘后可增加魚塘浮游生物量,加強光合作用,增加產氧量,減少魚病,節約化肥、餌料等,沼液使用量要根據養魚的實際需要量進行科學投加不能無控制排入魚塘。
2.2.4.3達標回用模式
達標回用模式一般用于大型養殖場,主要處理模式如下:
1)生態處理模式采用多級生物塘、土地處理系統等對厭氧反應器出水(沼液)進行處理,處理后的尾水和沼渣用于農田灌溉和農田肥料。該方式運行管理費用低、能耗少、沒有復雜的設備,管理方便。缺點是土地占用量大、處理效果易受季節溫度變化的影響。
2)好氧處理模式:在厭氧處理后,對出水進行好氧處理,用于無土地消納沼液的養殖場,處理后的污水水質質量較高,可利用于農田灌溉、場區綠化、畜舍沖洗等,不直接外排環境。缺點是成本大、操作技術要求高,需要專門的技術人員進進行運行管理。
2.3合肥市畜禽養殖污染減排措施實施情況
截至2015年合肥市畜禽養殖廠配套建設污染防治設施情況良好。對合肥市規模化畜禽養殖場污染減排措施實施情況進行統計,結果如表6所示。由表6可知,超過81%的廠家已經配套雨污分流管道;超過91%的養殖廠清糞方式采取更為節水的干清糞方式,后續的糞污利用模式則是以農田利用為主,采取污水深度處理設備的廠家較少。
3合肥市畜禽養殖污染防治工作的管理對策及建議
3.1切實提高畜禽養殖行業責任感,推行“誰污染,誰治理”原則
養殖行業風險大,利潤薄,普遍存在業主環境意識薄弱,污染防治投入不足的問題,面對這種情形,需本著“誰污染,誰治理”原則,使廣大養殖戶明白自己負有環境保護、污染治理的責任,同時,相關政府部門要加強技術指導并加大資金投入,各縣(市)區、開發區要按照全市統一部署,制訂畜禽養殖污染防治具體工作措施并監督落實,按期完成治理任務;鄉鎮(街道)要落實屬地責任,加強日常監管,督促轄區內養殖企業達到環保要求,避免環境污染現象的發生。
3.2持續加強防治水平,實施范圍全面覆蓋
雖然合肥市畜禽規模養殖企業污染防治工作提升到新的層面,但是還存在許多不足之處,例如:1)有遺漏。少部分規模養殖企業在前期調查中沒有發現。2)規模化畜禽養殖污染防治對于畜禽種類涵蓋范圍不全,鴨、鵝、羊等品種還沒有納入;3)因《畜禽規模養殖污染防治條例》對規模以下畜禽養殖無明確法律規定,國家污染減排政策措施也沒有覆蓋規模以下畜禽養殖,對于以上問題,需要相關政府部門進一步落實污染防治工作,加強畜禽企業的普查調研,針對特殊情況企業,提出相應的法規政策,做到不留死角,不留一戶,實施污染防治的全面覆蓋。
3.3積極扶持,結合實際,實現可持續發展
畜禽養殖行業性質特殊,其污染的治理模式也具有一定的特殊性。合肥市內部分大型養殖企業采用工業污染的治理模式,并獲得政府機關的資金支持,然而在實際運行當中存在許多問題,工藝設備運行不好,幾乎成了擺設,不僅造成資源浪費,也沒有真正解決污染問題,主要問題為:投資大、運行費用高、設備操作困難等。針對這種情況,需要對于畜禽廠家存在的問題進行梳理,以了解實際問題,除了充分利用專業技術,使畜禽污染得到有效治理,還需要遵循法律政策規定,利用市場經濟原理,開發出合理有效的治污模式。
小結
1)“十二五期間”,合肥市環保局大規模開展畜禽養殖污染治理工作,通過對市內畜禽養殖場現狀調研,估算畜禽產污量、耕地負荷情況。結果顯示:當前合肥市的畜禽污染防治情況較好,污染物排放量逐年降低,氮磷耕地負荷均在合理范圍之內,對耕地污染造成的威脅不明顯。
2)目前,合肥市畜禽糞污的減排與控制主要遵循了“減量化、資源化、無害化、廉價化”等四點原則;有超過81%的養殖廠家配套雨污分流管道;超過91%的養殖廠清糞方式采取更為節水的干清糞方式,后續的糞污利用模式則是以農田利用為主,采取污水深度處理設備的廠家較少。
3)對于畜禽污染防治工作的管理對策及建議:需要切實提高養殖行業責任感,推行“誰污染,誰治理”原則;需要持續加強防治水平,實施治理范圍的全面覆蓋;需要積極扶持畜禽養殖行業,結合實際,實現產業的可持續發展。