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养殖场污水处理技术研究进展报告

2019-03-02    来源:www.yzwsclsb.com    【打印此页】

养殖场污水因其自身的特性,在处理过程中存在各种各样的问题,对环境的危害也比较严重。不同的畜禽养殖场根据自身的规模、经济、环境等条件,污水处理技术也不尽相同。本文主要从源头减量、生物处理、生态处理、混合处理技术四个方面来综述养殖场污水处理技术研究进展及应用情况。

一、源头减量技术

源头减量是指从源头上来减少养殖场污水的产生。人们往往为了追求养殖业的快速发展,提高产量,会选择在饲料中添加高蛋白,然而当动物不能全部消化吸收时就会对随着粪便排出对环境造成一定的影响。这就需要采取合理的饲料配方,既满足畜禽的生产效率和产量的同时,又可以最大程度地减少粪便中氮、磷等的排放,降低环境污染。有些发达国家开展“生态营养饲料”,也就是在饲料的加工生产喂养过程中通过生态营养配方技术来严格控制,使动物的营养系统达到平衡,最大限度地提高营养物质的利用效率。

1.生态营养饲料配置技术的关键

1)原料选择。原料的选择直接决定饲料产品的质量,营养变异小、消化率高的原料可以保证畜禽快速生长的前提下,又可以达到排泄少、污染少的目的。首先,要选择绿色畜产品的饲料原料,原料中绿色产品至少要达到90%;其次,消化率高、营养变异少,研究表明消化率高的饲料可以使粪尿排出量减少5%;第三,无毒、无害、安全性高的原料选择也至关重要。研究表明草地资源的选择直接决定了牛羊的健康养殖。

2)加工技术。饲料的加工质量影响着畜禽的消化吸收效果,不同的畜禽对饲料有着不同的需求。猪饲料的颗粒一般会选择在700800μm,最常用的是膨化和颗粒化技术加工,这样饲料的转化率、消化率最高,也会破坏其中的有毒物质,粪污排出量也会减少。

3)酶添加。据报道,日粮中添加植酸酶,能有效提高氮的利用率,排出量将会减少2%5%;添加蛋白酶、聚糖酶等,可以促进营养的消化吸收;添加益生素,可以降低氮的排泄量2.9%25%;尽量选择一些高效、低吸收、无残留的合理利用。

2.研究情况

养殖场污水的源头减量化主要是靠生态营养饲料的配置来实现,许多学者对此进行了研究。通过4组实验研究了生长猪环保型饲料的配置,14.5%的日粮粗蛋白,0.4%总磷,另外可以使用枯草芽孢杆菌和有机微元素。对日粮纤维进行研究,结果表明其严重影响猪的消化率。对饲料加工工艺和参数进行优化,从而提高饲料的加工质量,降低污染的排放量。研究了微生物和酶制剂在秸秆发料饲料应用,结果表明微生物和酶制剂可以大大提高饲料的营养成分,降低污染物的排放量。

二、生物处理技术

生物处理就是微生物通过自身的新陈代谢作用,把污水中的无机物转化为有机物,从而使废水得到净化的一种方法。从需氧的角度来说生物处理方法主要有厌氧生物法、好氧生物法。

1.厌氧好氧工艺的发展

厌氧生物处理法是指生物在无氧或缺氧条件下,利用自身的代谢作用分解污水中的有机污染物,使有机污染物转化为无机物质的一种方法。厌氧工艺从开始的厌氧消化池,发展到厌氧滤器(AF),厌氧流化床反应器(AFB)、上流式厌氧污泥床(UASB)厌氧折板式反应器(ABR)、升流式固体反应器(USR)、内循环厌氧反应器(IC)以及第三代膨胀颗粒污泥床反应器(EGSBIC)。好氧生物处理法是利用好氧生物代谢作用分解污水中的有机污染物一种方法。主要由活性污泥法和生物膜法两大类别。

2.厌氧-好氧联用技术

鉴于养殖场废水的有机物浓度高,直接采用好氧处理,能耗太高,而相对来说厌氧处理的费用低。直接采用厌氧处理的话,CODcr不达标。这就促使许多学者把厌氧好氧工艺结合起来,既能够保证费用低,又可以实现污水达标排放。通常厌氧处理会用来制沼气,供应养殖区和办公区的用电需求。

三、生态处理

生态处理是利用天然的水体或农田建立生态修复系统来净化污水的一种方法。规模化养殖场污水适合的生物处理方式主要有自然还田、氧化塘、人工湿地等,在偏离城市中心有闲置土地的农村地区比较常见,国外养殖场污水处理采用较多的是美国和澳大利亚,国内主要是在华东地区。

1.自然还田

自然还田是在养殖场的附近有农作物种植,利用养殖场污水和农田建立一个循环农业生态系统,通常采用自然沉淀或者随雨水直接排出的方式,是目前重要的污染源,管理粗放。其关键是养殖场规模和农田耕作量,养殖场规模的大小与农田耕作量成正比,才能够达到生态效益、经济效益最大化。污染物中营养成分循环利用,可以降低化肥施用量,但是投资高。自然还田适于远离市中心区,经济落后,有足够农田的农村偏远地区,同时猪场规模一般2万头以下。

2.氧化塘

氧化塘是一种天然的或经过一定人工修建的有机废水处理池塘,其处理污水的过程实质上是一个水体自净的过程。净化的过程中,既有物理因素,如絮凝、沉淀等,也有化学因素,氧化还原等,还有生物因素,氧化塘法主要适用于有旧河道、沼泽、荒地等的条件下,投资少,运行管理简单,可以和动植物形成复合生态系统。但是受土地和气候的影响比较大,土地和气候会直接影响污染物的去除率及生态效益。

3.人工湿地

人工湿地是用人工筑成水池或沟槽,底面铺设防渗隔水层,种植水生植物,从而使污水得到净化。其关键是植物的选择及土壤-湿生物-微生物复合系统的基本性质特征。不同污染物需要不同的植物来去除。人工湿地法不仅起到污水净化作用,而且可以通过天然的湿地环境,创造独特的生态景观。

四、混合技术处理

混合技术处理是为了有效地改善养猪场污水的质量而选择多种技术联用的方法。为了解决养殖场的污染问题,许多学者会选择多种技术综合运用,研究其最佳的处理条件及参数。

1.超声波协同H2O2

养殖场污水处理的影响因素有很多,处理时间、超声波电流强度、H2O2用量等。多种因素的考虑需要设置正交实验。通过超声波协同H2O2来对养猪场污水进行研究,结果得出了超声波协同H2O2在电流0.7A、处理时间2minH2O2用量3%时处理污水的效果最佳,COD量可降低95%以上,NH3-N含量可降至1415mg/L,臭味也得到了改善,污水也由黑色变为浅黄色。

2.自然生物处理和石灰混凝沉降

采用自然生物处理和石灰混凝沉降相结合的工艺来处理养殖场污水,通过检测CODcrTPpH、细菌总数等一些指标的变化,确定适当的自热处理天数,进一步添加不同量的石灰来观察不同阶段废水的处理效果,从而确定石灰添加量,结果表明“自然生物处理+石灰混凝沉降”工艺可以实现养殖场污水的快速处理。

3.改性黏土矿物的吸附

改性黏土矿物具有储量丰富、吸附处理效果好、成本低、应用广泛、再生简单等优点,具有很高的潜在使用价值。选择改性后的凹凸棒土对粪便污水进行吸附研究,结果表明在25℃、吸附时间为60minpH5、吸附用量为0.4g时,吸附效果最佳。对CODTNTPNH4+-NNO3--NSS去除率可以达91.75%80.06%80.80%83.78%73.51%90.20%

结束语:规模化养殖场的快速发展,使养殖场废水逐渐成为人们关注的焦点。为了适应不断出现的污水问题,人们一步步地将工艺技术进行改进、创新。本文主要从源头减量、生物处理、生态处理、混合技术处理四个方面综述了养殖场污水处理技术。养殖场污水的处理技术仍需进一步提高,相关政府部门应加大宣传力度,完善法律法规,同时加大资金的投入,企业或科研单位则应加快技术的开发创新,从而使污水得到更高效合理的利用。

养殖场污水处理设备

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