規模化畜禽養殖廢水深度處理關鍵技術研究、裝備開發及產業化

項目名稱：規模化畜禽養殖廢水深度處理關鍵技術研究、裝備開發及產業化

項目編號：HJJS-2021-2-06

獲獎等級：二等獎

完成單位：廣東益康生環保科技有限公司、廣東工業大學、溫氏食品集團有限公司、廣東以色列理工學院

完 成 人：許燕濱、戴睿智、廖勁松、潘湛昌、廖新俤、顧繼東、鄭莉、林志高、張祥斌、史金才、孔令海、俞捷徑、李宇馨、杜青平、謝光炎

許燕濱

廣東工業大學 教授

獲獎感言：

畜禽養殖業是保障民生水平的重點行業，我國畜禽養殖量和消費量均居世界第一，畜禽養殖污染成為我國最主要的面源污染。目前已經發現，部分養殖區地下水受到污染，并加劇了養殖區防疫壓力；水體中發現的激素、畜用抗生素等污染物可能會危害健康，畜禽養殖污染形勢嚴峻。2017年，國務院辦公廳印發的《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）要求通過技術集成加快推進畜禽養殖廢棄物資源化利用，推廣糞污全量收集還田、專業化能源利用、污水達標排放等經濟實用技術模式。我國既有地廣人稀的東北、西北和西南地區，更有經濟發達、人口密集的中、東、南部地區，后者沒有足夠的養殖污染物消納面積，而且水網密集，還田還林可能造成嚴重的流域和地下水污染，加之非洲豬瘟病毒的強大抗逆能力也加大了還田農用的風險，以及“雙碳”目標下產生的碳減排壓力，這些都將是養殖業發展乃至農業生態文明建設中的難題。通過技術創新與集成，研發先進適用的污染治理技術，對于上述問題的解決意義重大。

◎ 規模化豬場廢水處理工程現場

◎ 規模化鴨場廢水處理工程現場

項目簡介

畜禽養殖業是保障民生水平的重點行業，我國畜禽養殖量和消費量均居世界第一，畜禽養殖污染已經成為我國最主要的面源污染。項目團隊在國家重點研發計劃、國家自然科學基金和廣東省重大科技專項等的支持下，歷經十余年攻關，通過產學研合作在畜禽養殖廢水深度處理的理論、技術與裝備關鍵技術開發方面取得了突破，主要創新如下：

（1）針對畜禽養殖廢水經過傳統碳回收后除碳效率難以提高的困境，發明了具有高析氫電位的PbO2陽極和高效催化氧還原的改性石墨氈陰極，發展了選擇性破解沼液中難/抗生物降解物質的適度陽極氧化-電芬頓耦合技術，揭示了難/抗生物降解物質選擇性破解規律，解決了低碳氮比和難/抗生物降解化合物累積造成的沼液可生化性差的難題，土霉素等抗生素破解率達100%，BOD5/CODCr從0.1 升高到0.42，可生化性大大提高，為后續深度脫氮和除碳奠定了堅實基礎。

（2）針對好氧除碳過程出現的好氧池硝酸鹽累積并造成缺氧反硝化效率低下的難題，發明了關鍵高效優勢菌劑和定植調控工藝技術，揭示了優勢菌P.mendocinaLYX 同化吸收—異化反硝化同步脫氮的機理，形成了基于優勢菌劑定植強化的低成本原位削減技術，解決了好氧池硝酸鹽氮累積問題，硝酸鹽氮去除率和總氮削減量分別實現了40%和20%的增幅，總氮削減率比傳統AO 工藝好氧池高出20%。

（3）針對畜禽養殖廢水傳統工藝處理后氨氮超標且缺少低成本高效脫氮技術的難題，發現了解決典型畜禽養殖廢水運行工藝中低C/N 比水質瓶頸的厭氧氨氧化工藝調控機制，發明了集Annomox 移植、定植及工藝調控策略于一體的創新型低耗高效脫氮工藝技術，實現了厭氧氨氧化工藝在規模化畜禽養殖廢水處理中的應用，氨氮排放濃度僅為現行國家排放限值的50%。

本項目獲授權國際專利1 項，中國發明專利10 項、實用新型專利26 項。本項目組起草制定廣東省地方標準1 項，在國際權威期刊上發表論文57 篇。近三年，通過項目技術服務和轉讓直接新增銷售額10 億元，新增利潤1.7 億元；項目成果在廣東省超過30 個集約化畜禽養殖場成功實現工程應用，并推廣到國內180 個養殖場。項目成果支撐我國畜禽養殖廢水處理總規模達2600 萬t/a，實現減排CODCr0.22 萬t/a、BOD50.10 萬t/a、氨氮0.04 萬t/a，成功為國內畜禽養殖行業龍頭企業解決了深度脫氮除碳問題，實現達標排放，支撐企業可持續發展。專家鑒定項目成果整體技術水平達到國內領先水平。