畜牧業養殖廢水處理技術的研究

（雨潤控股第二建設集團，江蘇 南京 210000）

受非洲豬瘟影響，我國養殖業受到極大沖擊。集中式養殖成為未來的發展趨勢，隨之而來的養殖廢水污染問題也愈發嚴峻。一旦處理不當，就會對農業生態環境、生態系統造成很大的危害，嚴重破壞地表水和地下水。本文主要對畜牧業養殖廢水處理技術進行了研究。

1 畜牧業養殖廢水的危害性

畜牧業養殖廢水包括畜牧養殖場中動物排泄的尿液、糞便以及飼料殘渣、沖洗過程中的沖刷水等，所以處理難度較大。其中含量最高的成分就是COD以及氮氧化物，并且其中不僅含有一些致病菌，還具有惡臭的氣味。畜牧業養殖廢水如果未經處理就排放，會產生以下幾方面危害：（1）廢水中的糞尿含有大量沒有消化的有機物，在不同環境下，諸如碳水化合物等都會被分解成甲烷、醇類等物質，從而導致溫室現象，污染當地的大氣環境；（2）養殖場糞便中含有一些危險性較高的氮、磷等無機、有機污染物，會對當地水資源產生污染[1]。一旦沒有經過處理就排放到土壤中，會危害地表水層和地下水層；（3）高濃度的養殖廢水未經科學的處理，直接排入土壤中，會導致土壤性能降低，透氣性、透水性下降，不利于農作物生長，無法確保農作物的產品質量。糞便是微生物的主要載體，如果微生物沒有經過科學有效的處理，就會導致病菌的釋放和傳播。這些微生物一旦被直接排放到環境中，不僅會嚴重危害人們的身體健康，還會對畜牧業產生非常不好的影響。

養殖場清糞工藝主要分為水沖式、水泡糞和干清糞三種。其中干清糞工藝是當前比較理想的清糞工藝，可以使家畜舍內更加清潔，污水濃度較低并沒有臭味，容易處理凈化，是國內外都提倡的處理工藝。然而，目前很多新建的畜牧場中依然采取水沖式、水泡糞工藝清理動物的排泄物[2]。

2 畜牧業養殖廢水的處理技術

2.1 生物處理技術

生物處理技術包括：好氧生物學處理法、厭氧生物學方法、好氧厭氧混合處理法。根據微生物的類型，利用這種處理技術，可以很好地處理畜牧業養殖廢水。其中，好氧生物法主要包括AO、SBR、生物轉盤、氧化塘、MBR等[3]。好氧處理技術成本低，人工干預因素較少，可以更好地將廢水中的有機物分解成二氧化碳、水和無機鹽，并且好氧菌從污水中的有機物獲取能量。厭氧處理技術是指在處理廢水過程中，利用厭氧微生物，將氨基酸和多糖進行分解形成沼氣，并收集起來。厭氧生物處理經常用于牲畜飼養和家禽養殖的廢水處理，在處理畜牧業養殖廢水過程中，受含水量大小的影響，厭氧處理技術會產生不同的結果。厭氧技術包括：ABR、UASB、全混合厭氧反應器和微生物燃料電池等，具有耗能少、節約人力、無須通氣和翻堆的優點，可以除掉80%溶解在水中的有機物，并且還能殺死傳染病菌，保護動物免受傳染病傷害。好氧厭氧混合處理方法結合起來處理畜牧業養殖廢水的效果會更好，也被廣泛地應用于畜禽廢水的處理中。這種處理方法可以讓廢水達到排放標準，但該技術需要專業的污水處理設備，只適用于大規模的養殖場。

2.2 物理化學處理技術

畜牧業養殖廢水處理中，物理化學處理技術包括攔截法、吸附法、絮凝沉淀法、吹脫法。其中介質吸附方法利用具有發達孔結構的固體吸附材料吸附畜禽廢水中的一些污染物。如：在奶牛養殖廢水處理過程中，利用吸附材料孔隙密集的特點，將污染物與水體進行分離處理，從而有效地將廢水中的污染物吸附到吸附劑的表面；絮凝沉淀法是指絮凝劑聚合物的吸附交叉吸附效應，具有加工速度快，沉積效果好，容易加工等優點[4]。如：在奶牛養殖廢水處理過程中，通過混凝劑的作用可以使廢水中的膠體顆粒和小懸浮物聚集形成大的絮凝體，實現污染物的去除，自然沉降到廢水底部；吹脫法主要用于氨氮的去除，利用氨在廢水中處于游離狀態的特性，在堿性條件下進行空氣吹脫，使其透過氣液界面，改變氣液相中氨的比例，達到去除廢水中氨氮的目的。

2.3 自然生態技術

在畜牧業養殖廢水處理中，自然生態技術是指通過各種物理、化學和生物效應，利用水、土壤和生物去除廢水中污染物的一種處理方法，包括濕地建設和氧化池技術。其中，人工濕地處理技術是通過物理、化學和生物過程，使用土壤—水生植物—復雜的微生物生態系統，對污染物進行去除，具有低廉的投資和運行成本、處理效果好等優點，并且該技術具有很強的針對性和多樣性，能夠通過種植合適的植物，針對不同的污染物，實現凈化水體的目的。但其也具有占地面積大、受外界條件影響大等缺點；氧化細胞處理技術主要利用池塘中微生物的作用去除廢水中的有機物，氧化池處理廢水的原理類似于水的自清潔過程。由于畜禽廢水污染嚴重常采用兩種或兩種以上的處理方法。穩定塘工藝是一種利用天然或人工修整的池塘進行廢水處理的構筑物，在降解池塘內的污染物時，通過藻類光合作用、好氧菌好氧分解、厭氧菌厭氧分解的共同作用實現廢水處理，具有操作簡單、投資運行費用少、出水效果好等優點。但多數情況下，穩定塘只是作為人工濕地的預處理單元，容易受自然因素的影響，凈化效果不穩定。

3 畜牧業廢水處理技術發展前景

目前，隨著我國畜牧業的不斷發展，受土地等因素限制的影響，傳統的還田利用和自然處理方式已經不能滿足城市近郊大量畜禽廢水處理的要求。但經過幾十年的研究和應用，在畜牧業養殖廢水處理過程中，畜禽養殖廢水厭氧處理工藝已經越來越成熟，如：完全混合式厭氧反應器、厭氧序批式反應器、厭氧濾池、內循環厭氧反應器等。對畜禽廢水進行生物處理過程中，好氧技術的研究主要包括水解與SBR結合或者兩級AO的工藝。SBR工藝將污水處理構筑物從空間系列轉化為時間系列，進行進水、曝氣、沉淀、潷水等周期循環。在處理畜禽廢水時，SBR與水結合，可以對CODcr具有較高的去除率，SBR對高濃度氨氮去除率高達97%，對總磷去除率為74.1%。并且在畜牧業養殖廢水處理過程中，其他好氧處理技術也逐漸被廣泛應用，如：間歇式排水延時曝氣、間歇式循環延時曝氣活性污泥法、循環式活性污泥系統等。但采用好氧工藝直接處理養殖場廢水中的高濃度廢水，需要先稀釋廢水，這樣需要容積大、投資高的處理裝置。并且單一好氧處理工藝能耗高、運行費用昂貴。因此，為了取長補短，很多規模化的畜牧業養殖場，都采用厭氧法、好氧法相結合的處理工藝，其處理效率更高、抗沖擊負荷能力更強、成本更低、剩余污泥量更少，可以獲得良好穩定的出水水質。如：在處理養豬場廢水時，采用厭氧—兼氧組合式生物塘技術，可以成功解決規模化養殖場污水污染負荷高難題。畜牧業廢水處理技術較多，需要在技術優勢、投資、日常運行費用、操作等方面，對采用何種處理技術進行綜合考慮。

相信在未來，隨著科學技術的不斷進步，在畜牧業養殖廢水處理過程中，將會不斷出現新技術、新工藝。如：利用新技術處理過的養殖廢水，結合循環經濟模式，可以用于綠色無公害蔬菜無土栽培；處理后的殘渣可以用作飼料及有機肥加工，這樣不但能夠大力發展農業生產，實現種養結合、相互促進，還能有效保護水環境、實現生態環境建設的最終目的，提升當地畜牧業的養殖水平。