基于規模化畜禽養殖廢水處理現狀及對策研究

廣東益康生環保科技有限公司 俞捷徑

我國是農牧畜牧業大國，在生產政策的鼓勵下，每年銷往國內與出口的畜禽肉制品總量十分巨大。在近年來農牧畜牧業經濟快速發展的同時，也發現畜禽類養殖對環境的嚴重破壞，尤其是畜禽類養殖所排放的廢水污染尤為嚴重。保護生態環境的意義在于不僅可以給人們提供舒適健康的生活環境，同時也是在保護農業生產環境。因此，研究畜禽養殖廢水處理技術，并找出解決對策是十分必要的。

一、禽畜養殖廢水處理現狀

我國每年因為禽畜養殖所產生的污水廢水總量在17噸以上，并隨著農業生產規模的擴大呈上升趨勢，是工業生產污水廢水總量的3倍左右。多數規模化的畜禽養殖場只注重經濟效益，并未對此加以重視。據2019年的不完全統計，我國約80%以上的大型畜禽養殖場并未進行過環境影響評價，65%左右的禽畜養殖場沒有采取過任何污水治理措施，而剩余的養殖單位在污水處理上也或多或少存在排放標準不達標的情況。由此來看，我國禽畜養殖廢水污染的問題還沒有引起應有的重視，而16%以上的農業養殖區域已經隨著無節制的環境破壞成為了養殖種植條件惡劣區域，污染治理工作形勢十分嚴峻。養殖廢水對環境的污染主要有如下方面：

（一）禽畜排泄物導致水體污染

以實例舉證，養殖肉雞的糞便和尿液中所含有的BOD5生物需氧總量是人類的十分之七，而養殖肉豬與牛等大體積的畜類，糞便尿液中的BOD5含量是人類的10-15倍。飼養量為1000左右的奶牛場，每年需要排放的奶牛排泄物總量約1萬噸。這些排泄物一旦未經過處理直接排入河流湖泊中，會在水體中造成大片區域缺氧，從而導致藻類與魚類生物大量死亡。禽畜排泄物中還含有厭氧分解的硫化氫、氨、胺類物質、酚類物質等多種高分子有機物，這些有機物在水中分解時會大量溶解氧。此外，禽畜養殖產生的廢水含有大量的氨氮和懸浮物，這些污染物會造成水面渾濁發臭，影響水生藻類的光合作用，嚴重破壞水體的生態平衡。

（二）禽畜飼料污染土地

除了糞便排泄物污染外，養殖場的另外一種廢水來源于飼料。養殖場使用的禽畜飼料中常常加入石灰粉作為鈣質補充，而天然石灰粉中含有少量的鉛、汞、砷、氟等物質，除了石灰粉外，為了禽畜長勢還會補充鈉、氯、磷等微量元素作為礦物補充。在禽畜養殖場，過剩飼料、被污染飲水等物質排放到自然環境中會產生極大的危害，會經由自然水體帶到流域的土壤環境中，飼料中的礦物在土壤中會嚴重危害地表植物與農作物的生長，造成河水流域農作物與綠植成片枯萎的現象[1]。若長此以往，還會加劇土地鹽堿化。此外，飼料中含有的酚類物質和重金屬物質會引發土壤污染，當土壤中的污染物含量增速超過微生物自凈化速度時，土壤的結構與功能將發生變化，限制土壤中微生物的活動，進而使土壤中生長的農作物攜帶污染物對人體健康產生侵害。

（三）病原體微生物污染

從生態毒理學來看，一切會對生態系統產生危害的微生物群落都是有害微生物，在穩定的自然環境下，微生物的互相作用導致群落數量始終維持在一個動態平衡的范圍內，但若是養殖廢水攜帶大量某一種或幾種有害微生物群種被排放到自然環境中，會打破原有的微生物種群平衡。病原體微生物污染是由排泄物或者體表的致病細菌與細菌毒素、霉菌病毒等經廢水排放傳播后造成的生物污染。微生物污染是64%以上常見慢性或急性傳染病的罪魁禍首，20%的微生物污染疾病表現為呼吸道疾病，且微生物污染極容易導致一些公共衛生事件，如手足口病、禽流感等就與微生物污染脫不了干系[2]。養殖場在排放養殖廢水時，由于被啃食過的飼料與排泄物中含有多種可致病的微生物，若處理不當很容易導致大面積范圍內發生病原體微生物污染事件。

（四）獸用藥物直接毒害生物

獸用藥物中許多都含有一定的有毒害成分，如砷與硫酸銅制成的一些獸用藥，若是通過養殖廢水排放到自然環境，會直接毒害受污染區域的各種生物。以砷化物為例，砷化物可經皮膚或創面吸收，長期接觸砷化物可引起慢性中毒。飲水中含砷過高可引起地方性砷中毒，嚴重者會四肢肌肉痙攣、意識模糊以至昏迷、呼吸中樞麻痹死亡。

二、處理養殖廢水的技術對策

鑒于禽畜養殖廢水對環境的高危害性，需要在生產排放廢水之前，對廢水進行一些技術手段的處理，將其轉變為低危害或無危害的廢水再加以排放。通過對養殖廢水的含量成分進行分析，本文提出以SBR生物活性淤泥污水處理技術為核心的技術對策，用于處理養殖廢水。

（一）農業再利用

除了粗放排放到自然水體中危害環境外，不妨換個思路，通過對禽畜養殖廢水再加工，使其重新回到農業生產環節，既節省了農業成本，還能降低對環境的危害程度。禽畜養殖業可以開發種養結合的新思路，在養殖場附近建設沼氣池與沼氣收集裝置，打掃收集過的禽畜糞便可以傾倒入沼氣池內進行發酵處理，通過沼氣池收集而來的沼氣可以作為一種新型無污染燃料能源使用[3]，經過發酵處理后的廢水中蛋白質與有機物濃度可以被有效降低。發酵過后的廢水與糞便排泄物等剩余的養殖廢水可以被加工成田作肥料用于農業種植，有效做到了禽畜養殖的零污染排放，使養殖廢水既不會排放到外界環境中，又很好地利用了養殖廢水中的剩余營養成分。

（二）SBR法處理養殖廢水

SBR是序批式活性污泥法的簡稱，它是一種利用微生物進行污水處理的生物技術，通過間歇性曝氣的方式進行，SBR法中的核心裝置是SBR反應池，SBR反應池可以集均化、初沉、生物降解、再次沉淀等功能于一身，對場地限制要求寬松，且它的反應池與其他污水處理方法相比具有體積優勢，最適合處理畜禽養殖這種污染種類多且處理量大的污水。SBR反應池上安裝有電動閥、液位計、計時器等智能控制儀器，可以實現污水處理自動化，在去除氮、BOD與COD5時效果尤其出色。

1.進水沉淀

為了降低處理養殖廢水的難度與沼氣池發酵收集與制肥難度，在沼氣池修建時，還應當有沉淀池的功能，可以采用結構簡單的平流沉淀池結構，在沼氣池底部設置沉淀用的底板，在進水區加設整流裝置以控制進水流速，使污水均勻穩定地流入沉淀池內部，入流處的擋板需要高出沉淀水面0.2米以上，與進水口距離把控在0.5米至1米范圍內。沉淀池的作用是用來沉降一些大顆粒的懸浮物，使后續的污水處理更容易實施，同時保證最難處理的糞便排泄物作為發酵制肥的主原料實現循環消耗，可以視禽畜養殖場的成本來決定是采用自然沉降還是明礬凝沉。

2.周期設定

禽畜類養殖廢水在SBR反應池中進行凈化處理時，需要按照難沉降物質與有毒害物質分種類來處理，沉淀時間控制在2-4h以上，反應時間可以設置為8h左右。此外，SBR法在需要保持在生物選擇區前的活性淤泥間歇頻率為2h。

3.曝氣

曝氣池是微生物進行有機污染降解的內部場所，是根據SBR法中厭氧與好氧兩種微生物的特性來設計的生化反應裝置。池內可以提供好氧微生物所需要的含氧量進入活性污泥中，提供好氧微生物進行降解有機物的主要能源。而后通過關閉曝氣的方式對活性污泥進行生物選擇，使厭氧生物再進行有害物質與污染物的降解，SBR反映池的原理就是間歇性曝氣來提供活性污泥處理有機物與有害物質的反應條件。禽畜養殖處理廢水時曝氣池的曝氣系統可以選擇射流曝氣裝置，因為射流曝氣裝置在非曝氣工作期間仍然有攪拌功能，可以避免曝氣裝置被堵塞，故障率比較低且便于修理維護。

4.排水系統

進行曝氣降解處理過的污水上清液，要通過排水系統排出反應裝置，需要養殖污水處理人員控制好排水流速，在保證活性淤泥不會被沖散排出的情況下，將上層清液以規定流量流速排出，做到既不攪動污泥沉淀，也不會導致污泥上浮。

5.污泥濃縮

當污水處理速率每小時不高于100平方米時，需要通過污泥濃縮池來進行污泥濃縮，農業養殖可以采用間歇式的輻流式形狀。溫度控制在15-20攝氏度范圍內，污泥濃縮的效果最佳，此外不能將排出清液與污泥停留保持時間過長，時間超過8h后容易水解酸化，也就是水質腐敗，水質腐敗后污泥會上浮，導致污泥無法被濃縮。同時在進泥與排泥的效率上要控制進量與出量同步，若每次排泥過量會導致排泥速度超過濃縮速度，使污泥層被稀釋而破壞污泥結構。

（三）廢水消毒處理

廢水消毒處理是畜禽養殖廢水處理的最后一個步驟，由于畜禽養殖所產生的有害病原微生物種類過于繁多，即使是SBR法排污處理后，仍然不能使其完全被滅殺。因此在進行SBR法處理后，仍然需要對排出廢水進行消毒處理，通過對水中加入氯、臭氧、次氯酸鈉或二氧化氯進行滅菌處理后，才能達到無危害或者低危害的排放標準。此時的畜禽養殖廢水不會對環境造成巨大的負擔，可以被排入自然水體中。

三、結語

綜上所述，畜禽類養殖所產生的農業廢水中含有大量危害環境的物質，需要規模化的養殖場加強環境保護意識，通過對農業廢水的再循環利用、低成本無污染的生物污水處理技術和消毒滅菌三個步驟來加強養殖污水的治理水平，在保護生態平衡的首要原則下，提升農牧畜牧業的經濟生產力。