畜禽养殖废水-课程论文

1、畜禽养殖废水的危害 大气污染：畜禽粪便在微生物的作用下，发酵时会产生大量的NH3、H2S、CO2、CH4和粪臭素等有害恶臭气体，连同畜禽本身也会释放多种恶臭物质。这些恶臭气体不仅会造成畜禽应激，影响动植物生长发育，降低畜产品质量，而且严重影响畜禽养殖场周围的空气质量，危害饲养人员及周围 ，居民的身体健康1。水体污染：一头 (只)畜禽就是一个污染源，一个畜禽饲养场就是一个污染排放场。养殖污水不经过处理而直接排入河流或水塘中 由于其含氮、磷量较高，极易造成水体富营养化，日积月累会造成水体变色、发黑，水质恶化，从而引起藻类疯长，局部水生生物死亡、威胁鱼类生存。当污水过量进入田地甚至超过土壤本身的自净

2、能力时，就会破坏土壤原有的根本功能，同时还会污染地下水，从而使农作物徒长、倒伏、贪青、晚熟或不熟，甚至毒害作物死亡1。传播疫病：由于畜禽粪污中含有大量的病原微生物、寄生虫、病菌等，大量畜禽粪便没有经过无害化处理就随意堆放在空地或道路旁，不仅污染了周边环境，还容易导致一些疾病的传播，甚至多种有害人体健康的恶性肿瘤等疫病，如口蹄疫、禽流感等1。畜禽养殖废水治理的意义改革开放以来,人民生活水平不断提高,我国畜禽业得到快速开展,主要畜产品产量连续20年以10%的速度递增。随着大中城市“菜篮子工程的实施以及市场对畜禽质量的不断追求,规模化畜禽养殖场将大量涌现,在此同时畜禽养殖污染也成为了不容无视的问题。

3、规模化养殖场排放的大量粪尿与废水现已成为许多城市和农村的新兴污染源,他们大多未经过妥善回收利用、处理及处置就直接排放,对环境造成严重污染,尤其对水体富营养化产生了极其不良的影响。在许多地区,畜禽养殖业产生的废水超过环境的容纳量,已经或正在成为比工业废水、生活污水更大的污染源。据资料统计说明,1999年我国畜禽粪便产生量约为19亿吨 ,是固体废弃物产生量的2.4倍。其中规模化养殖产生的粪便相当于工业固体废弃物的30%,CODcr排放量已达7118万吨,远远超过我国工业废水和生活废水的排放量之和;2002 年,我国畜禽粪便产生量达27.5亿吨。据专家预计,到2022年,我国每年畜禽粪便产生量将到达

4、45亿吨。随着我国畜禽业的迅猛开展,养殖废水污染将不断加剧,其污染防治迫在眉睫2。畜禽养殖污水特点及处理方法养殖废水具有典型的“三高特征 ,CODcr 高达 300012000mg/l ,氨氮高达 8002200mg/l ,SS超标数十倍。有机物是造成水污染的最重要的污染源，它是水体变质、发黑、发臭的主要原因。养殖废水的处理方法有好氧处理、厌氧处理、和综合处理。在厌氧工艺处理养殖污水方面，该方法主要有厌氧悬浮生长和厌氧接触生长工艺，反响器从第一代的厌氧消化池开展到第二代的厌氧滤器AF、厌氧流化床反响器AFB、上流式厌氧污泥床UASB以及第三代的膨胀颗粒污泥床反响器EGSB和IC这几种反响器形式

5、。张冲等采用斜板式固液别离-红泥塑料厌氧池工艺处理猪场养殖污水，处理后出水主要指标分别为：COD为 283mgL、BOD为 122mgLNH-N为 40mgL、SS为95mgL、TP为 6mgL，到达国家畜禽污水排放标准。同时，还可以收集到大量的沼气3。在好氧工艺处理养殖场废水方面，好氧工艺可生物降解的有机物最终可被完全氧化为简单的无机物。该方法主要有活性污泥法和生物滤池、生物转盘法、生物接触氧化法、序批式活性污泥法、A/O及氧化沟等。于金莲等通过实验室模拟试验，探讨了混凝-脱氨-好氧生化处理养猪场废水的工艺。经石灰乳混凝沉淀之后，再经过脱氨作用，使废水中的氨氮低于200mgL，有利于后续生化

6、反响的进行。试验说明，当生化池活性污泥浓度在 35004500mgL 之间，COD容积负荷 3.0kgmd，NH-N容积负荷 0.22kgmd时，其生化出水可到达上海市提出的畜牧业排放标准COD400mgL，NH-N100mgL4。在综合工艺处理养殖场废水方面，彭军等选择厌氧-兼氧组合式生物塘作为主体工艺，将上流式厌氧污泥床移植到兼性塘，猪场废水经处理后，其 BOD5、COD、NH+-N可分别从 9000mgL-1、14000mgL-1、1200mgL-1 降至 20mgL-1、60mgL-1、65mgL-15。如上所述，这些处理方法效果较为理想。畜禽养殖污水处理技术畜禽养殖污水处理常用技术沼

7、气池发酵处理技术沼气池发酵处理技术属于厌氧生物处理技术。其主要流程为：利用厌氧生物技术，通过配套相应的设施，将养殖污水制成以甲烷为主要成分的沼气，通过沼气池收集到的沼气应用于职工生活、圈舍保温等。一些大型的养殖场还可以通过合理配置沼气发电机组，将沼气转化为电能，利用沼气发电，从而实现养殖场生产、生活用能沼气化，以最大限度地减少养殖污染的处理本钱 。此外，如果污水经沼气池厌氧处理后，污染物浓度虽大大降低，但仍未到达排放标准时，该污水还可以作为肥料应用于农田。寿亦丰等以杭州灯塔养殖总场沼气与废水处理工程的为例，试验说明，COD总去除率达 98%，NH-N去除率达 99%以上，出水 COD150mg

8、L，NH-N15mgL，出水到达污水综合排放标准GB8978-1996的二级标准，日产沼气8500m6。人工湿地净化技术 人工湿地就是通过沉淀、吸附、阻隔、微生物同化分解、硝化、反硝化以及植物吸收等途径以去除废水中悬浮物、有机物、氮、磷和重金属等物质。人工湿地技术实质上就是模拟和强化自然湿地功能的技术。在人工湿地污水处理系统中，起净化作用的是植物、基质和微生物。基质是湿地中最根底的物质，由砂和砾石构成。植物栽种在砂石上，与砂石共同创造一个供微生物生长、繁殖的环境，在这个环境中产生的微生物就可以将污水净化7。人工湿地处理方法的主要优点有：投资较省，能耗少，运行管理费用较低；污泥量少，不需要复杂的

9、污泥处理系统；且便于管理，对周围环境影响较小目前，这种模式在欧洲、美国、澳大利亚和东南亚的8-9一些国家应用较多。人工湿地处理系统存在的主要缺点是：土地占用量较大；处理效果容易受季节温度变化的影响；建于地下的厌氧系统出泥困难，且维修不便；并且还有污染地下水的可能。因此，这种处理模式对于中小型养殖场仍然是不适用的。氧化塘处理技术氧化塘又称为生物稳定塘，它是一种利用天然的或者人工整修过的池塘进行污水生物处理的方法。它对污水的净化过程和天然水体的自净过程相似。当污水在塘内停留较长时间时，其中含有的有机污染物就会被水中微生物的代谢活动降解，其中所需的溶解氧可以由藻类通过光合作用和塘面的复氧作用提供，也

10、可以由人工曝气法提供10。固液别离技术使废水中的固体悬浮物降低，从而降低液体中污染物的负荷量；这种方法还可以有效防止较大的固体杂质在后续处理中堵塞损失设备等。固液别离技术一般包括过滤、离心、沉淀等，常用的设备有格栅、化粪池、沉淀池、筛网、滤网等。吸附技术根据废水中污染物种类的不同选择不同的吸附剂，可以到达专门除去某种污染物的目的。于鹄鹏等按凹凸棒土：稻壳为9:1的比例称取原料，加水成型，静置24h，放入110度枯燥箱内枯燥24h，然后放入实验电炉内在500度的温度下培烧1h，制成新型凹土吸附剂，当其添加量为5%、处理时间为90min、处理pH为8.39、在常温下该吸附剂对淮安市某养殖厂废水进行

11、处理，处理后的氨氮去除率最高可达将近87%。11混凝沉淀技术养殖废水中含有大量的胶体物质和固体悬浮物，采用适当的混凝剂对养殖废水进行处理可以有效去除这两种污染物12。土壤处理法利用土壤-微生物-植物组成的生态系统对废水进行处理，使废水水质得到净化并使绿色植物生长繁殖，实现废水的资源化、无害化和稳定化。畜禽养殖污水处理新技术厌氧好氧工艺处理畜禽养殖污水厌氧好氧联合处理工艺是目前公认的最经济高效方法。杨丽芳，朱树文等采用氨吹脱塔/絮凝沉淀池/ABR复合厌氧反响器/CASS好氧反响器/沸石过滤联合工艺处理养殖废水后，各项出水指标均优于?污水综合排放标准?(GB8978-1996)的一级排放标准13。

12、河南省某牧业采用水解酸化-UASB-接触氧化-生物氧化塘-人工湿地组合工艺对其养猪场产生的养殖废水进行处理。长期运行说明，出水一直稳定到达并高于?农田灌溉水质标准?(GB5084-92)，处理后的水全部用于附近农田灌溉(每天平均200m3),所产生的污泥用于附近农田施肥，所产生沼气每天600ITIs用于厂区发电机发电14。Ng W. G.采用序批式反响器工艺SBR处理+猪场废水厌氧消化液,其NH - N去除率仅68.7 % 。徐洁泉等采用接触氧化法处理猪场废水厌氧消化液 ,其出水 CODCr 大于500mg/L ,NH - N 大于 200mg/L。J ungJeng Su等采用SBR工艺处理

13、猪场废水厌氧消化液得出同样结果 ,总凯氏 N 去除率仅 42. 4 %71. 1 % ,CODC去除率仅 10 %40 %。杨虹等试验发现间歇曝气处理猪场废水厌氧消化液其 NH -N 去除率小于 60 %,出水中 NH - N 浓度为 600mg/L 左右。Liao C. M.等采用间歇曝气处理猪场废水厌氧消化液其总氮去除率达 30 %,NH - N 去除率为 40 %。随着排放的严格监管 ,废水的达标排放尤其氨氮达标排放已成为制约养殖产业开展的瓶颈15。厌氧折流板反响器Anaerobic Baffled Reactor,ABR是一种新型高效厌氧污水处理生物反响器，该反响器具有高传质推动力、高

14、反响速率、截留污泥能力强等优点，主要用于中高浓度有机废水的处理传统ABR反响器采用活性污泥法，出水有机物浓度高有异味，且不能发生硝化作用，因此有研究者开展了厌氧好氧组合工艺的研究，通过在ABR反响器中增加好氧段并装设填料，形成厌氧好氧组合的新型复合式折流板反响器Hybrid Baffled Reactor，简称 HBR来处理畜禽养殖废水在HBR反响器中，一方面保存厌氧段高传质推动力反响速率快的特点，另一方面好氧段将厌氧段出水进行进一步的碳化和硝化反响同时HBR反响器采用生物膜法，整个系统不需要污泥回流，节省了运行本钱并可以回收沼气16。生物滤池方法处理养殖废水生物滤池处理技术是以土壤自净原理为

15、依据，利用滤料外表形成的一层生物膜来完成净化废水的功能；在滤池内，废水由于重力作用自上而下地连续流经滤料，污水与生物膜接触，滤料外表的微生物借助酶的作用，使被吸附和吸收的污水的有机物在氧气的参与下进行氧化分解，污水得到净化。17 彭英霞等以北京大兴区种猪场的废水处理工程为实例，实践了生物滤池在处理养殖废水中的实际应用。结果说明，粪污水通过沉淀池的COD去除率为71.0%90.4%；调节池的COD去除率为51.0%79.0%高速生物滤池的去除率达 63.0%89.3%，滤池出水的COD低至 127mgL，最终的滤池出水水质均到达了国家规定的畜禽养殖业污染物排放标准。而且系统终端的出水还可应用于周

16、围林木和农田的灌溉，有较好的环保、生态和经济效益。活性炭应用于养殖场污水处理林琰18比照了硫酸亚铁、漂白粉和活性炭3种活性剂对畜禽养殖污水的处理效果，试验结果说明，活性炭对污水处理的效果最好，使污水的 COD值从进样的 10500.00mgL 降低到147.30mgL，BOD从进样的7000.00mgL 降低到80.00mgL，各项指标均到达国家?畜牧养殖业粪便污染物排放标准?。但是，就目前来说，随着活性炭的市场售价越来越高，使用活性炭技术处理畜禽养殖废水，对于大多数的养殖场来说难以负担。竹炭也是炭材料的一种，近年来，人们对竹炭有了较广泛深入的研究。竹炭因其孔隙较一般的炭材料大，所以具有更好的

17、吸附性能。张齐生院士那么利用竹炭良好的吸附性能，把对分解污染物有益的微生物负载到竹炭上，吸附分解净化污水，以南京林业大学的紫湖溪污水的处理实践为例，取得了良好的效果。我国竹炭资源丰富，竹炭的造价低廉，可再生性强，如果能将其吸附性能应用在畜禽养殖污水的处理方面，前景广阔。 固定化微生物技术在养殖污水处理中的应用固定化微生物技术是近年来研究较多的一门新的污水处理技术。早在1996年，Travieso等19利用固定化小球藻处理污水的研究就说明：固定化小球藻对污水净化7d后，污水中的氨氮由原来的 35mgL-1降低为近乎零，磷酸盐的去除率也到达71%。李谷等20应用固定化技术，采用改良的PVA-HBO

18、固定化方法，以海藻酸钠作为包埋剂将富集培养的硝化活性污泥制成固定化小球，对固定化小球在不同条件下其硝化活性的影响进行了研究；同时，采用摇瓶试验比拟了固定化小球和悬浮硝化活性污泥对养鳖污水氨氮的处理效果，发现固定化小球对混凝前后养殖污水氨氮的去除率分别为76.5%和 80.7%，而悬浮硝化活性污泥为57.6%和70.2%。固定化小球的处理效果明显优于悬浮活性污泥的处理效果。但是，现在固定化微生物技术在水产养殖的污水处理方面有较多的研究和实践，取得了较好的处理效果，在畜禽养殖方面的应用实践报道还很少见。有效微生物在养殖污水处理中的应用EM( Effective Microorganisms )技术

19、是一种新型的有效微生物技术,又称高效复合菌技术 ,是由日本琉球大学比嘉照夫教授发现并于 1983年培育成功的。EM是采用独特工艺,将经过仔细筛选的好氧和厌氧性有益微生物以适当比例加以混合培养发酵而成的微生物活菌制剂,是以光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、革兰氏阳性放线菌群和发酵系的丝状菌群等5大类10属80余种微生物组成的复合菌剂。EM技术的根本原理是基于头领效应的微生物群体生存理论和抗氧化学说。根据微生态学的原理, EM中厌氧和好氧微生物并存,在生长中产生的有用物质及其分泌物成为各自或相互间生长的基质和原料,通过相互间的共生增殖关系,形成了一个复杂而稳定的微生态系统,可加速对有机物的降解,并发挥

20、多种功能。因此,只要严格控制条件,充分发挥各菌群的共生增殖作用,维持良好的微生态系统,就能较好完成污染物降等复杂过程。据统计,全国 90%的规模化畜禽养殖场未经过环境影响评价,60%的养殖场缺乏必要的污染防治措施。由于污染问题没有得到有效解决,大局部的规模化养殖场周围臭气冲天、蚊蝇成群、地下水硝酸盐含量严重超标 ,少数地区传染病与寄生虫病流行,对人们身体健康威胁很大。而EM与动物肠道内的有益菌相互协同,可以提高对蛋白质的利用率和畜禽饲料的转化率,并可分解复杂的有机物,抑制、消除畜禽舍的恶臭气味,苍蝇密度大大下降,经 EM发酵后的畜禽粪便成为十分抢手的有机肥料。用 EM发酵饲料进行饲喂 ,并用

21、EM液喷洒猪舍,发现养猪场妊娠舍、分娩舍、保育舍 NH3含量较对照舍分别降低0.7%、54.9%、13.6%, H S含量较对照舍分别降低 17.6%、50.6%、57.5%;在养殖场用 EM技术灭蝇效果明显,且费用低,苍蝇数量较对照组分别减少30%、34.6%、33.3%。另外,用EM处理养猪场排放的污水一个月后，其生物需氧量降低36.4%,悬浮物降低68.87%。21总结及展望畜禽养殖也在我们生活中越来越重要了，其的污水处理将得到重视。现有的畜禽养殖废水治理技术工艺较为复杂，投入较大，运行本钱较高，这养殖场来说也是一笔不小的投资，大大降低了养殖场的经济效益。为了更好地治理养殖污水，研究和开

22、发更简便、可应用性强、且本钱低的污水处理新方法和新材料，成为目前应当给以重视的一个重要问题。如果可以把廉价的竹炭材料所具有的良好的吸附性能和高效的微生物所具有的降解特性以及处理效果较好的固定化微生物技术结合起来，研发出以竹炭为载体材料的固定化微生物菌剂，可以进行直接投加对畜禽养殖污水进行处理，那么可以大大降低处理本钱，简化处理工艺，也无需占用较多的场地。22参考文献1许克明.淮南市潘集区畜禽养殖场污染现状及防治对策J.安徽农业科学，2022年01期2余慧国.规模化畜禽养殖场污水治理及资源化利用的研究J.科技咨询导报，2001年15期3张冲，黄志心，陈家钊，等. 红泥塑料厌氧池工艺处理猪场养殖污

23、水J.农业环境科学学报，2022，,25增刊：176-178.4于金莲,阎宁.畜禽养殖废水处理方法探讨J.给水排水,2000,26(9):44-47.5彭军,吴分苗,唐耀武.组合式稳定塘工艺处理养猪废水设计J工业用水与废水,2022,34(3):44-46.6寿亦丰,蔡昌达,林伟华,等.杭州灯塔养殖总场沼气与废水处理J.农业环境保护,2002,21(1):29-32.7秦伟,郭曦,蒋立茂.畜禽养殖场废水处理技术初探J.四川农机2022,1:35-37.8邓良伟.规模化畜禽养殖废水处理技术现状探析J.中国生态, 农业学报2022,14(2):23-26. 9Zhao Y Q,SunG,Allen S J.Anti sized reed bed system for animal wastewater treatment:acomparative studyJ.Water Res