畜禽養殖業廢水處理探究

徐社力

（廣州通普環保工程有限公司 廣東廣州 510380）

引言

近年來，隨著社會的不斷發展和人民生活質量的提高，肉類的需求量一直攀升，為了更好的生產肉類食品，養殖的規模化、集約化程度也越來越高，隨著新冠肺炎疫情的出現，出現了多個進口冷凍肉食品攜帶病毒的案例，再加上其他國際因素，我國提出的擴大內需和加強經濟內循環的政策激勵，畜禽養殖業也已經出現了投資加大的積極影響。相較于傳統的散養式畜禽養殖來說，集約化養殖所形成的效率以及質量會更高。但與此同時，養殖場所形成的廢水量也在不斷擴大，會對環境造成無法忽視的影響。

1 我國畜禽養殖廢水污染及防治

作為全球最大的畜禽生產國，我國畜禽養殖產業體量，以及市場供給能力的顯著提升，不論是在推動國民經濟高速發展，還是從整體上提升人民生活水平上發揮的積極作用都是不容忽視的。但在此過程中，不得不承認的是，畜禽養殖帶來的污染問題也更加顯著。結合《第一次全國污染源普查公報》[1]來看，我國不論是畜禽養殖糞污上的排放量，還是化學需氧量的排放都非常高，在農業污染源排放總量中占據的比例高達百分之九十六，且排放的畜禽養殖糞污，有大約一半都未給予有效處理、合理利用，給生態環境帶來的不利影響越來越大。

畜禽養殖的污染隨著規模化養殖產業的發展，體現在養殖廢水的處理方法不當，在早期是用分散養殖的經驗處理，后期又忽視了養殖廢水的資源屬性，單純用污染治理的思路進行治理，不但效果不好，而且造成了極大的浪費。

2 畜禽養殖業廢水對環境的危害

2.1 對水環境的影響

養殖業廢水中包含大量的動物排泄物，食物殘渣，由于規模化養殖技術的發展，很多未完全消化的植物纖維、蛋白質也進入廢水，這類物質在廢水中繼續分解，形成了養殖廢水高濃度且難降解的特點。同時，廢水也會攜帶一定的病原體、抗生素等對水體微生物有害的物質。如果不通過合理的處理而直接排入水環境，必然會對納污水體和地下水造成污染。

從養殖廢水的污染特點分析，由于廢水以有機污染和氨氮、總磷等污染物為主要特征，極易對納污水體形成富營養化污染，導致水體發臭水體有毒，破壞水生生物的生活系統。隨著地表水與地下水的交換，進而對地下水水質造成污染。在我國很多地區，地下水還是主要的飲用水源。如若水中存在廢水病原體，長期飲用的話，對于人體自然也會造成危害。

2.2 對農田及作物的影響

利用養殖廢物作為種植業的肥料來源，是數千年農業生產成功經驗，但隨著養殖業的發展，特別是集約化養殖過程產生的廢水、糞、尿等廢物量較大的情況下，如果不能采取一定的預處理措施，廢水中的氮，磷，鉀等多種化學成分在過量輸入農田的情況下，則不但不能轉換成肥料被植物吸收，而且會直接變成破壞農田的有害物質，造成農田鹽分蓄積形成板結。除此之外，廢水直接為一些昆蟲或病毒提供優渥的生長環境，導致病蟲害問題的出現，直接影響農作物的生產質量。并且，很多養殖場會應用專業的獸藥，殘余藥品會直接處理到廢水中。如果這部分廢水被用于農田，進而進入人類的食物鏈，所造成的后果無法估算。

3 畜禽養殖業廢水處理的措施

由于養殖廢水具有廢水量大，固形物含量高且可生化性較好的特點，污水處理工藝也隨著環保政策的改變進行了多次調整，總體來講，其工藝包括兩大部分：預處理和后續處理，其中后續處理經歷了直接還田利用、生化處理、綜合利用等變化。

3.1 廢水預處理

在畜禽養殖業的廢水中，包含大量的動物排泄物以及飼料殘渣，所以整體廢水的懸浮物濃度相對較高。雖然懸浮物濃度與化學需氧量等污染物之間具有直接的聯系。但養殖廢水中的懸浮物以動物排泄物和未充分消化的飼料為主，如不進行預處理，在廢水處理過程不但大大延長廢水停留時間，而且其中的氮、磷元素又增加了廢水處理成本，進而影響到后續的處理結果。所以在對廢水進行處理時，對其中的懸浮物單獨通過固液分離預處理，將廢水內部的懸浮物分離，從根本上降低廢水污染物負荷。

常規的預處理工藝，主要是通過固液分離和沼氣池，將廢水中的固形物和難降解的物質盡可能去除，并進行一定的沼氣利用。從經濟投入方面考慮，固液分離裝置大多采用多級豎流式沉淀池。固液分離的固形物和沼渣采用堆肥的方式進一步處理和利用。

采用多級沉淀進行固液分離預處理，不但有效去除廢水中不溶性的固形物，而且可將其中的氮、磷元素去除40%左右，大大降低后續生化處理壓力。根據實測，經過固液分離和沼氣池處理后，出水的水質情況見表1。

表1 養殖廢水固液分離和沼氣池處理情況（單位：mg/L）

利用固液分離和沼氣系統處理后，項目廢水中污染物濃度大大降低，而且沼氣池厭氧反應過程中，產酸過程的厭氧顆粒污泥通過在顆粒污泥厭氧微生物的吸附作用，可以破壞菌體細胞膜的結構，直接殺死糞大腸菌、蛔蟲卵等生物，因此，沼氣池裝置出水中，糞大腸菌群和蛔蟲卵即可低于標準要求。

3.2 后續處理

（1）還田處理。還田處理養殖廢水無疑是最經濟的，養殖廢水中動物排泄的糞尿較多，施用農田可以有效增加農田土地的養分，打造完整的植物生態系統[2]。并且，這些廢棄物的有效應用也可降低對外界環境的消極影響，促使整體資源達到最大化的利用效率，促進農業與養殖業的良性發展循環，能夠實現較大的經濟效益。但隨著養殖規模的集約化程度越高，還田處理存在很多不利的因素。養殖廢水的還田利用，不但受農灌期或施肥期的限制，需要考慮雨季和非施肥季節的儲存問題。而且養殖廢水中的有機物分解較慢，需要通過大量的土地利用和輪流使用，實現廢物的充分利用。根據了解，目前廣東部分地區出臺的控制要求，提出了按照每頭豬至少2.5 畝的林地作為消納用地，但隨著集約化養殖規模越來越大，這種依靠土地規模解決養殖廢水污染問題的方法無法適應養殖業的發展。不規范的還田利用，廢水中的氮元素與土壤中的金屬形成硝酸鹽沉淀，直接影響到土壤的質量，在雨季又使大量的有機物隨著雨水的沖刷，形成了大面積的農業面源污染。

（2）生化處理。為了解決養殖廢水污染問題，各地在2000 年前后，逐漸轉向借鑒工業廢水的工藝，對畜禽養殖廢水進行處理。從各地的實踐來看，工藝路線基本為厭氧+好氧，又由于考慮對氮、磷的去除，增加了生物濾池或人工濕地等工序[3]。結合深圳光明農場育種中心對養殖廢水的治理經驗，兩級生化處理后的水質情況，見表2。

表2 養殖廢水二級生化處理后的水質情況

養殖廢水的可生化性較好，經過生化處理能滿足農灌用水指標，仍達不到排放要求。在不具備魚塘和農灌利用的區域，又提出了深度處理的要求[4]。但深度處理采用曝氣生物濾池等能夠脫氮除磷等工藝，一般的廢水處理費用約在3～4 元左右，一家3萬頭規模的養豬場，其年運行費用約在100 萬元左右，已經無利可圖。用污染治理的手段對待養殖廢水，不僅效果差費用高、最終也達不到環保要求，而且使得本是肥料資源的糞水成了污染物。這種加大企業投入卻不能解決環境污染問題的做法，造成了大量的小型養殖企業停產倒閉，造成了肉類食品價格急劇上漲，影響到了人民的生活。

（3）綜合利用。2017 年2 月，中共中央、國務院將畜禽養殖污染防治工作列入中央一號文件，強調要充分重視起農業清潔生產，聯系實際情況，采取有效措施集中處理畜禽糞便；2017 年6月，國務院辦公廳印發了《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），強調要整合現有技術措施，努力實現畜禽養殖廢棄物的資源化利用。2019 年9 月，農業農村部、生態環境部共同組織了關于怎樣對畜禽養殖禁養區劃定和管理做出進一步規范。以此來逐漸構建出可以體現出可持續發展理念的種養結合、農牧循環新格局，實現糞污資源的有效利用，是保障我國畜禽養殖業可持續發展所不可忽視的一個現實問題。解決養殖廢水污染的前提在于區域農業種植的基礎，目前最大的問題是養殖業與種植業的分離，規模化集約化的養殖業發展與零散的種植業無法形成相匹配的消納能力。養殖廢水等廢棄物通過規模化養殖和堆肥技術，可以迅速形成液肥、復合肥等多種肥料的生產加工能力，可以大大緩解我國農田化肥施用量過高，土壤肥力減退的困境。但目前種植業目前尚未形成集約化生產規模，而且養殖業和種植業之間也無有效的溝通渠道，雖然許多養殖企業投資建設了配套的肥料生產系統，但生產出的產品不一定滿足區域的種植業要求，產品銷售不暢形成了場內堆置，加上存放過程太長又損失了肥效，最終會影響到養殖企業生產肥料。

結語

綜合以上，養殖廢水處理不但是養殖企業的環保治理問題，而且與農業生產的土壤生態修復有聯系，隨著信息化技術的推廣，大區域、多行業聯合發展是解決這個問題的關鍵。建議政府相關部門應進行多部門聯合，以資源綜合利用為主線，把養殖業的肥料加工與種植業肥料需求之間建立起順暢的信息通道，進一步實現以種定養、以種定肥，通過區域的種植業規模、需求確定養殖業的肥料生產規模和種類，力求最大程度的將養殖廢水和肥料通過資源化利用的手段消除其污染，滿足我國可持續發展理念。