福建省南平市规模化养猪场污水治理模式的比较研究
1 引言
环保部“十二五”把畜禽养殖业新纳入减排约束性指标。南平市近年来在国家、省和市三级财政的扶持下，开展了一系列的规模化生猪养殖污染治理项目。由于工程建造来自于不同设计施工单位，处理效果和投资状况有很大差异。为了进一步引导南平市规模化生猪养殖业污水处理的健康发展，作者系统开展了福建省南平市规模化养猪场污水治理模式的比较研究。 2 研究方法 结合工作优势，笔者通过现场采样，对比和分析监测数据，针对南平市已建规模化养殖厂污水治理工程进行整理和归纳，以评价不同的工艺模式治理情况。所有分析评价工作严格按照中华人民共和国环境保护部发布的“畜禽养殖业污染治理工程技术规范”（HJ 497 -2009）。 3 研究结果 3.1 三类治理模式总结 根据 “治理工程技术规范”要求，通过系统的整理，南平市规模化养猪场污水治理基本分为两大类，即常规还田处理系统和厌氧+好氧处理系统，进一步结合不同养殖规模可以细分为三种不同的治理模式。具体技术特征如下： 模式Ⅰ：适用于生猪存栏500头以下，周边有大量消纳土地的养殖场。工艺模式流程如图1。 该工艺模式以能源利用与综合利用为主要目的，适用于沼气能完全利用，同时周边有足够土地消纳沼液、沼渣，并有一倍以上的土地轮作面积，使整个养殖场的畜禽排泄物在小区域范围内全部达到循环利用的情况。 模式Ⅱ：适用于生猪存栏2000头以下，有足够土地面积消纳的养殖场。工艺模式如图2。 该工艺主要以进行污染物无害化处理、降低有机物浓度、减少沼液和沼渣消纳所需配套的土地面积为目的，且养殖场周围具有足够土地面积全部消纳低浓度沼液，并且有一定的土地轮作面积的情况。 模式III：适用于生猪存栏2000头以上，没有有足够土地面积消纳的养殖场污水，需要达标排放。工艺模式如图3。 该工艺模式能源需求不高且沼液和沼渣无法进行土地消纳，废水必须经处理后达标排放或综合利用的，应采用“厌氧+好氧+综合利用技术”。 3.2 不同模式的技术经济比较 4 讨论 4.1 南平市加大规模化生猪养殖场污染治理的必要性 近年来，南平市养殖业迅猛发展，散养户减少，规模化养殖户大量增加的同时也带来了猪场粪便大量增加并集中排放的问题。正常情况下，每头每天排尿液量为母猪4.52kg，公猪4.6kg，育肥猪4.2kg，仔猪2.1kg，常年存栏1000头的猪场每天排尿为4.3t左右，加上粪便及其他污水，日总排污水量为6.5t左右。生猪养殖对南平市水域、土壤、空气等环境造成严重的污染，恶化了生态环境，危及周边群众身体健康。加强规模化养猪场污水治理已迫在眉睫，这不仅关系到南平市整体生态环境的改善，也会严重影响南平市规模化养猪场的可持续发展。生猪养殖是关系国计民生的问题，不能不养、减少分散养、促进规模化养是畜禽养殖业未来一段时间内的必然趋势。 4.2 不同模式的适应性 通过调研结果可以看出，南平市目前规模化生猪养殖污染治理的三种模式均是切实可行的。但是，厌氧+好氧+综合利用技术比常规技术占地面积少，工艺设备采用一体化结构设计，结构紧凑，整体性好，便于管理。 相比传统的还田工艺，水处理工艺投资并非昂贵，但是运行费用比较高。污水处理过程中主要能耗是一台2.2kw的罗茨风机，一般每天运行6～8h，经过测算，每头猪大约会增加成本0.38元。项目COD总去除率为98.8%，项目出水达到农灌标准后，可用于综合利用。 不论何种治理模式，污染物厌氧发酵都是必须环节，厌氧所产沼气集中供气给农户作为生活能源，猪场职工用能和火焰消毒和仔猪保温等。沼渣经处理后可作为有机肥生产无公害绿色农产品作物，种植食用菌，沼液上山种果、种茶，下地作为各种农作物有机肥料。 目前南平市厌氧消化工艺大部分采用塞流式厌氧反应器、升流式厌氧污泥体和污泥过滤器，升流式固体反应器。各种消化工艺都存在或多或少或不足之处，综合对以上四种厌氧消化工艺进行比较后，因地制宜选择。 5 结论 南平市规模化养猪场污水治理基本分为两大类，即常规还田处理系统和厌氧+好氧处理系统，根据不同养殖规模可以细分为三种不同的治理模式。综合分析，南平市的三种不同的治理模式工艺技术均可行，具有良好的能源效益、环境效益和经济效益，但是要注意适应性。