狐尾藻治理養殖污水技術在云南的推廣應用成效

胡清泉 許娟 沙茜

摘要 就云南某豬場采用狐尾藻處理養殖污水技術的處理效率及狐尾藻營養含量進行系統分析，結果表明，經過6級狐尾藻生態處理池后，養殖污水的COD、氨氮、總氮、總磷的去除效率分別為97.28%、98.36%、96.99%和94.64%，其出水水質明顯優于國家養殖廢水排放標準（GB 18596—2001）;狐尾藻粗蛋白含量為18.75%～21.28%，粗脂肪含量為2.85%～3.65%，磷含量為0.26%～0.31%，是一種營養價值較高的飼草飼料。可見，狐尾藻在治理養殖污水和資源化利用方面具有良好的效益，可在云南進一步推廣應用。

關鍵詞 狐尾藻;養殖污水;推廣成效;云南

中圖分類號 X713 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2020）03-0082-03

Abstract The treatment efficiency of the treatment of aquaculture wastewater by Myriophyllum in a pig farm in Yunnan and the nutrient content of Myriophyllum were systematically analyzed.The results showed that after the 6stage Myriophyllum ecological treatment pool， the removal efficiency of COD， ammonia nitrogen， total nitrogen and total phosphorus in the aquaculture wastewater were 97.28%， 98.36%， 96.99% and 94.64%， respectively， and the effluent quality was significantly better than discharge standard of pollutants for livestock and poultry breeding（GB 18596-2001）.The crude protein content， crude fat content and phosphorus content were 18.75-21.28%， 2.85-3.65% and 026%-0.31%， respectively，and it was a forage feed with high nutritional value. Myriophyllum has good benefits in controlling aquaculture wastewater and resource utilization， and can be further promoted and applied in Yunnan.

Key words Myriophyllum;Aquaculture wasterwater;Promotion effectiveness;Yunnan

加快推進畜禽養殖廢棄物處理和資源化利用已成為農業面源污染治理工作的主旋律、新常態。云南省是農業大省，結合國務院辦公廳印發《關于加快推進畜禽養殖廢棄物資源化利用的意見》（國辦發〔2017〕48 號）要求，該省對22個養殖大縣開展養殖廢棄物資源化利用整縣推進，目前也取得了顯著的成績。 但由于當前全省畜禽糞污處理模式多樣，真正做到大面積推廣、經濟高效的處理模式不多，技術工藝支撐不足以實現生態效益和經濟效益的雙贏。特別是養殖場的污水處理設施、設備及處理工藝技術嚴重缺失，忽略了資源化利用要求。結合云南省得天獨厚的氣候條件，建立一種投資省、資源化利用程度高、運行管理便捷和運行成本低的生態畜禽污水處理模式，對畜禽養殖污水治理及資源化利用具有非常重要的意義，同時也有力推動云南省“綠色能源”“綠色食品”“健康生活目的地”三張牌的打造。

研究表明，水生生態修復技術為解決畜禽養殖污水生態化、資源化問題提供了一個可能的途徑，也是當前國內外研究的熱點。Poach等[1]對濕地-氧化塘-濕地處理系統間歇排水處理養豬污水的效果進行了研究，結果表明通過水生植物的凈化，污水水質得到了明顯的提高。Ansola等[2]研究利用水生植物系統處理城市污水中的營養物質。劉士哲等[3]研究了豬場污水漂浮栽培植物修復系統的組成及凈化效果，發現美人蕉、香根草、雍菜、細葉尊距花等在污水處理系統中生長良好的水質凈化效果。狐尾藻作為水生植物中的“吸氮精靈”也廣泛應用于污水的治理中，研究表明狐尾藻濕地對養殖污水中COD的去除率為79%～83%，氨氮為945%，總磷為90.6%，生態處理效果顯著[4-6]。狐尾藻生態治理養殖污水在實際工程應用上也取得了一定成果。2013年浙江上虞富強生態農業有限公司采用狐尾藻生態綜合治理模式對養豬污水進行處理，取得了較好的效果[7]。湖南、貴州、廣西等地相繼也開展了狐尾藻治理養殖污水的推廣應用，明顯改善了水質，狐尾藻因其蛋白含量較高，可作為飼草飼料進行資源化利用[8-10]。2018年云南省紅河州石屏縣農業局在石屏縣某養豬場建造狐尾藻處理養殖污水示范工程，這是云南省首次將狐尾藻應用于畜禽養殖污水治理中，現就狐尾藻治理豬場養殖污水技術應用情況及成效進行簡要介紹，為該技術在云南的推廣應用提供參考。

1 養殖場基本情況

石屏縣某生豬養殖合作社，年存欄生豬500頭，采用干清糞工藝進行糞污處理，污水產生量為20 m3/d。污水處理方式采用多級沉淀池沉淀，但原有廢水處理設施不能滿足處理排放要求，造成嚴重的環境污染。2018年石屏縣被確定為畜禽養殖廢棄物資源化利用整縣推進縣，在石屏縣農業局的引導與支持下，該豬場采用狐尾藻生態治污技術對養殖污水進行凈化，取得了良好效果。養殖污水經過6級狐尾藻處理及人工濕地后，水質達到農灌水排放標準，養殖環境得到顯著改變。此外，養殖場還將狐尾藻作為高蛋白飼草，直接飼喂母豬，改善母豬腸道功能，防止母豬便秘，從而提高養殖效益。

2 工藝流程

從圖1可以看出，養殖場的污水經過干濕分離后，進入到多級沉淀池，在多級沉淀池中可除去30%～50%的污染物，主要是一些固體懸浮物或大分子物質。隨后進入到生物基質池中，生物基質池中放入一定比例的稻草，給污水中微生物提供碳源，同時由于稻草比表面積大，具有較強的吸附性，能去除養殖污水中產生的黏稠性物質，從而降低污水濃度。污水進入多級狐尾藻處理池，在一級狐尾藻生態處理池底部放置曝氣孔，進行曝氣，增加污水的降解效率，提高為后續生態處理池的處理效率。經過6級狐尾藻生態處理池后，其水質已經達到農灌水的排放標準，為進一步降低水質中理化指標及有色基團，狐尾藻處理池出水進入由不同顆粒大小組成的人工濕地，通過層層過濾，污水達標排放或回用。狐尾藻定時刈割作為生豬的草料做到資源化利用。

3 狐尾藻生態治污去除效率

狐尾藻生態治污試運行了3個月后，效果顯著，經過實地考察及水質監測，豬場養殖污水水質已明顯低于《農田灌溉水質標準》（GB 5084—2005）。結果顯示，養殖污水COD在生物基質池、6級狐尾藻處理池及人工濕地的處理效率依次為24.70%、58.86%、49.53%、42.94%、2.15%、9.89%、2479%和54.06%，由此可以看出污水在一級狐尾藻處理池、二級狐尾藻處理池和三級狐尾藻處理池的去除效率較高，在后端處理池中的處理效果比較平緩（圖2），豬場污水經過狐尾藻處理池后進入人工濕地，其出水水質COD從1 042.50 mg/L降為28.33 mg/L，降解率為97.28%。氨氮和總氮的降解趨勢是一致的，氨氮在一級狐尾藻處理池、二級狐尾藻處理池和三級狐尾藻處理池的去除效率較高，分別為37.95%、3527%和24.89%，總氮的去除率在第二級狐尾藻處理池中最高，為77.00%。通過狐尾藻處理池后污水對氨氮、總氮的去除率分別為98.36%和96.99%。總磷的降解效率為9464%。總體來看，豬場污水經過6級狐尾藻生態處理池及人工濕地后，其COD、氨氮、總氮、總磷顯著降低，出水水質COD、氨氮、總磷比《農田灌溉水質標準》（GB 5084—2005）排放標準分別低171.67、69.75和2.71 mg/L;水體出水的透明度與飲用水相當，豬場內臭味明顯減少。

整個運行效果均優于厲金炳等[7]在浙江、湖南、廣西應用狐尾藻處理養殖污水的去除效果，這可能與云南得天獨厚的氣候條件有關，狐尾藻在云南的生長較好，生物產生量大，能帶走污水中更多的“污染物”，所以降解效率較高。由此可見，利用狐尾藻處理畜禽養殖污水工藝技術在云南是可行的，可進一步推廣應用。

4 狐尾藻營養價值及利用

狐尾藻通過根、莖、葉把污水中的氮、磷等“污染物”轉變成自身所需要的營養物質，從而凈化水質環境。同時，狐尾藻根部具有分泌氧氣的功能，能夠促進水體生物的生長。狐尾藻濕地每年能夠吸收純氮 1～2 t/hm2，五氧化二磷 100～300 kg/hm2[7]。此外，狐尾藻還具有營養價值高的特點，是豬的優質飼料來源和綠肥作物。因此，狐尾藻處理廢水后可進行資源化利用，以降低污水處理費用并減少飼料成本，避免二次污染。采集該豬場各狐尾藻處理池中狐尾藻水上部分檢測初水分、粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、磷（P）等常規營養指標[11]，結果見表1。從表1可以看出，狐尾藻蛋白含量較高，為18.75%～21.87%，與“牧草之王”苜蓿的蛋白含量相當或更高[12]，粗脂肪含量為2.85%～3.75%，磷含量為025%～0.31%，不同處理池中狐尾藻CP、EE、P含量不同，4級狐尾藻處理池中的狐尾藻營養含量高于其他處理池含量，這可能是由于4級狐尾藻處理池中的污水各項理化指標濃度比較適宜狐尾藻的生長，狐尾藻能帶走污水中更多的N、P等物質，轉變為自身的營養所需。狐尾藻中氨基酸含量豐富，組成相對均衡，可滿足家畜的生長需要。研究表明，狐尾藻的干物質中鎘、鉻、鉛、砷等重金屬的含量遠遠低于飼料衛生標準中規定的濃度要求，因此農村濕地治理中采收的綠狐尾藻可安全用于生產飼料和肥料等資源化途徑[13]。吳飛等[14]在豬飼料中添加10%綠狐尾藻，結果表明添加10%綠狐尾藻可改善豬肉品質。此外，綠狐尾藻與其他廢棄物通過堆肥可以獲得高效的有機肥料，將綠狐尾藻與一定比例的花生殼、家禽垃圾和煙草等混合堆肥，可以將綠狐尾藻的水分含量降低到可接受的水平，并成功堆肥出高效率有氧肥料[15-16]。可見狐尾藻作為飼草飼料和制作有機肥利用價值高、資源化程度高，有很好的市場前景。

5 效益分析

狐尾藻對該豬場養殖污水中COD、氨氮、總氮、總磷的去除率達90%以上，且對豬場具有很好的景觀效應。狐尾藻在養殖污水治理中的應用使得養殖污水得到了低成本達標排放或回用，同時也大大提高了資源化利用程度。該豬場正常運轉后，可實現年產狐尾藻5～10 t，可節約飼料成本0.5～20萬元;日處理污水20 m3，綜合費用為14.12元/d。結合云南氣候優勢，根據近8個月的運行情況及運行維護等綜合考慮，狐尾藻生態治污具有投資少、運行簡單、管理方便、水質凈化效果好、無需要專人看守等特點，可在云南大力推廣應用。

參考文獻

[1] POACH M E，HUNT P G，REDDY G B，et al.Effect of intermittent drainage on swine wastewater treatment by marshpondmarsh constructed wetlands[J].Ecological engineering，2007，30（1）：43-50.

[2] ANSOLA G，FERNNDEZ C，DE LUIS E，et al.Removal of organic matter and nutrients from urban wastewater by using an experimental emergent aquatic macrophyte system[J].Ecol Eng，1995，5（1）：13-19.