浙江省规模畜禽养殖场排泄物治理模式

1、收稿日期:2007212225作者简介:黄武(1966-,男,高级工程师,主要农村能源与生态环境研究与推广,E 2mail:wellshuang浙江省规模畜禽养殖场排泄物治理模式黄武,王志荣,刘银秀,范志斌,赵光桦(浙江省农村能源办公室,杭州310012摘要:随着我国规模养殖场排泄物治理的深入开展,原有的一些工程技术模式渐渐地不能适应形势的发展需求。本文在结合浙江省规模畜禽养殖场排泄物治理经验的基础上,研究总结了4种治理模式,并对各种治理模式进行了分析研究,为我国规模畜禽养殖场污染治理探索一条新路。关键词:养殖场;排泄物;治理;模式;研究中图分类号:S216.4;X703文献标识码:B 文章编

2、号:1000-1166(200802-0025-04M odes of W a stewa ter Trea t m en t for I n ten si ve L i vestock Far m i n g i n Zheji a ng Prov i n ce /HUANG W u,W ANG Zh i 2rong,L I U Y i n 2x i u,FAN Zh i 2b i n g,ZHAO Guang 2hua,/(Rura l Energy O ff i ce of Zheji a ng Prov i n ce,Hang 2zhou 310012,Ch i n aAbstract

3、:A l ong with the devel opment of waste water treat m ent for intensive livest ock far m in our country,the original bi o 2gas engineering technol ogies and patterns cannot adap t the p resent de mand gradually .This article intr oduced 4modes of waste water treat m ent syste m for scaled ani m al f

4、ar m summarized fr om Zhejiang experiences .The adap table conditi on as well as advantages and shortcom ings are p resented .Key words:intensive livest ock far m ing;ani m al excreta;waste water treat m ent mode畜禽粪便污水虽然是严重的污染源,但却又是可开发的宝贵资源,通过以沼气工程为核心的生态养殖场建设,利用沼气发电、沼渣生产商品有机肥料、沼液作为灌溉用水,便可将畜禽粪便污水转化为不

5、可缺少的生产和生活资料,既促进畜禽养殖排泄物的资源化利用,又治理了环境污染。规模畜禽养殖场排泄物治理模式有不同的分类法,典型的分类就是按农业部推荐的分为能源生态型与能源环保型。从浙江省规模养殖场排泄物治理经验看,选用适合当地的一种治理模式是整个工程成败的关键因素,各地应根据其自身特点,选用适合当地的处理模式。从浙江省实践经验看,无论采用何种处理模式,厌氧应是一个必不可少的处理阶段;沼液、沼渣不应作为同类动物的饲料;不应在同类动物之间进行循环;畜禽养殖场排泄物由于其高浓度有机物及大量致病菌的存在,农牧结合型模式不应提倡;同时,沼气工程的建筑结构宜采用钢筋混凝土结构,其标准应符合国家与行业的有关标

6、准。经过多年的工程实践与摸索,浙江省对规模养殖场排泄物治理主要采用以下四种模式:能源生态循环模式(粪尿全进、沼液不排放、能源生态利用模式(干湿分离、沼液不排放、能源生态综合模式(根据不同能源与肥料需求,粪尿全进或部分进,沼液部分或全利用和能源生态环保模式(沼液达标处理,用作农灌水等。1能源利用模式此模式采用粪尿全进,这种模式注重沼气的充分利用,适合以能源与综合利用为主要目的工程。工程周边要有足够的土地轮作面积,能完全消纳较高浓度的沼液和沼渣,使整个猪场的排泄物在小区域内达到循环利用。其工艺流程见图1。工艺流程:养殖场粪便污水从污水沟经格栅后进入集水池,在集水池内设有机械搅拌装置,促进物料的均匀

7、,采用无堵塞泵泵入厌氧池内,厌氧采用全混式厌氧反应器(CSTR ,中温发酵,沼液自流进入沼液贮存池,用肥时泵出沼液至用肥地,沼液贮肥池一般要求有30d 以上的停留时间。沼气经脱水、脱 图1能源生态循环模式工艺流程图硫后进入贮气柜,经阻火器后进入各用气单位。采用此处理模式时,应做到尽量控制冲洗用水,提高污水浓度,减少污水总量,厌氧罐采用全混型工艺为好,内应设有较好的布水设施,采用中温发酵较好,一方面可以提高产气率与保证全年正常产气,另一方面又减少工程投资规模,当养殖规模达到2万头时具有较好的经济性。这种模式的优点是在无害化处理的同时,可以最大化地利用能源,缺点是需要配套消纳较高浓度沼液和沼渣的土

8、地面积足够大。目前浙江省有近30座这样的工程在运行,工程规模在100600m 3,产气量在100700m 3d -1左右,基本解决了养殖场周围农户生活用能问题。2粪污减量化模式此模式要求养殖场采用干清粪工艺,但干清粪比例应控制在70%左右,干清粪收集的畜粪用作生产有机肥,余下的30%的畜粪尿与冲洗水一道进行厌氧消化处理。这种模式适用于能源需求不大的养殖场,主要目的是对污染物进行无害化、减量化处理,降低有机物浓度,减少沼液、沼渣消纳配套土地面积。养殖场周围应具有足够土地面积消纳低浓度沼液,有一定的土地轮作面积,外运半径不宜过大,否则从经济角度很不合理。而采用干清粪收集的粪便与沼渣进行有机肥加工,

9、此模式需要用较多的有机肥加工用辅料。其工艺流程见图2。 图2养殖场能源生态利用模式工艺流程工艺流程:养殖场冲洗污水从污水沟经格栅后进入集水池,集水池内最好设置机械搅拌装置,促进物料的均衡;用无堵塞泵泵入水力筛网等进行固液分离,料液自流至水解酸化池或计量池,再泵入厌氧池内,厌氧可采用UAS B ,AF,UBF,ABR 等工艺,采用常温发酵(不低于20,沼液自流进入沼液贮存池,用肥时泵出沼液至用肥地,沼液贮肥池一般要求有30d 以上的停留时间。沼气经脱水、脱硫后进入贮气柜,经阻火器后进入各用气单位。目前由于种植面积配套有困难,有较多的养殖场采用此模式,采用此模式可大大减少沼液外排的量与外排可能引起

10、的污染程度。采用此模式时,干清粪比例不能过高,以70%为宜。过高容易出现抑制现象而引起厌氧发酵的不正常。这种模式的优点是需要配套消纳沼液和沼渣的土地面积较小,缺点是中小规模养殖场生产有机肥经济性较差。目前浙江省有450座这样的工程在运行,工程规模在1001320m 3,产气量在30300m 3d -1左右,大约能解决养殖场用能的1/2需求。3能源需求兼顾型模式这种模式适用于能源需求不稳定,随生产或季节变化较大,同时又有一定的土地可部分消纳沼液的养殖场。当能源需求较大,采用粪尿全进方式进行厌氧发酵;当能源需求少时,则采用干清粪方式收集畜粪,只用冲洗污水进行厌氧发酵,因此,这种模式需修建两个厌氧消

11、化器,根据不同的需求运行不同的消化器。经干清粪收集的粪便、厌氧产生的沼渣、工艺过程中产生的沉淀物以及好氧污泥一起进入有机肥生产车间生产有机肥,这样可大大减少好氧污泥处理成本,降低工程造价。其工艺流程如图3。 图3能源生态综合模式工艺流程图养殖场冲洗污水从污水沟经格栅后进入集水池,在集水池内最好设置机械搅拌装置,促进物料的均衡,采用无堵塞泵泵入水力筛网等进行固液分离,料液自流至水解酸化池,再泵入厌氧池内,其中一只厌氧罐只处理低浓度废水,可采用UAS B ,AF,UBF,ABR 等工艺,另一只罐体则采用USR 工艺,处理中高浓度废水,两只厌氧罐可同时运行,也可分别运行,低浓度罐体采用常温(不低于2

12、0发酵,中高浓度的罐体采用中温发酵,低浓度沼液自流进入沼液贮存池或后续好氧处理工艺的配水池,高浓度沼液自流进入贮肥池,贮肥池设低浓度与高浓度二个以上池体。当用肥时沼液泵出或自流至用肥地,当需要进一步处理时,低浓度沼液自流进入到配水池,在配水池内与水解酸化池的一部分污水进行混合调配,然后泵入到好氧系统,由于污水中NH 32N 浓度高,好氧系统宜采用S BR 工艺,该工艺不仅耐冲击能力强,且COD ,NH 32N 去除高。有条件地区可以采用稳定塘等后续处理工艺。沼液贮肥池一般要求30d 以上的停留时间。沼气经脱水、脱硫后进入贮气柜,经阻火器后进入各用气单位。由于这种模式配有两个厌氧消化器,其中一只

13、厌氧罐(池采用粪全进的高浓度发酵方式,另一只厌氧罐(池采用只进低浓度的粪尿冲洗水发酵方式,在用肥淡季、雨季等沼液只能部分消纳或无法消纳的情况下,其中一部分或全部沼液可进行进一步处理,达到畜禽污染物排放标准,这样既可以达到环保排放要求,又可以进行农田灌溉利用或经消毒后进行绿化用水、场地清洁用水等水回用,从而达到能源与资源相协调的最大化利用。这种模式的优点是可以达到能源与资源相协调的最大化利用,具有较强的适应性,缺点是工艺较复杂,管理要求较高。目前浙江省有4座这样的工程在运行,工程规模在6001500m 3,产气量在1801200m 3d -1左右,大约能解决养殖场用能需求。4环保为主型模式此模式

14、要求养殖场采用干清粪工艺,适用于能源需求不高,且沼液和沼渣无法进行土地消纳,必须进行进一步处理,达到环保排放要求的养殖场,其冲洗水进入厌氧消化处理,干清粪收集的畜粪与沼渣一道进行有机肥生产。其工艺流程见图4。 图4能源生态环保模式工艺流程 工艺流程:养殖场冲洗污水从污水沟经格栅后进入集水池,集水池内最好设置机械搅拌装置,促进物料的均衡;接着采用无堵塞泵泵入水力筛网等进行固液分离,料液自流至水解酸化池,再泵入厌氧池内,可采用UAS B ,AF,UBF,ABR 等工艺,采用常温(不低于20发酵,厌氧出水自流进入到配水池,与水解酸化池的一部分污水进行混合调配,然后泵入到好氧系统进行进一步处理,出水经

15、过滤或稳定塘后综合利用或灌溉。沼气经脱水、脱硫后进入贮气柜,经阻火器后进入各用气单位。这种模式的优点是不存在环保事故隐患,处理较为彻底,缺点是工程投资大,管理要求高,需要较多的运行管理费用支出。目前浙江省有3座这样的工程在运行,工程规模在3001350m 3,运行情况良好,基本能解决养殖场水污染问题。5小结能源生态循环模式、能源生态利用模式、能源生态综合模式和能源生态环保模式等4种养殖场排泄物治理模式基本涵盖了当前浙江省不同层次养殖场的不同需求,是当前较为合理的处理模式,其中能源生态综合模式进一步强化了生态利用与能源利用的功能,更具有适应性和经济性,必将是以后畜禽养殖场排泄物治理的主要处理模式。参考文献:1王凯军,金冬霞,赵淑霞,等.畜禽养殖污染防治技术与政策M .北京:化学工业出版社,2002,4.2胡启春,宋立.奶牛养殖场粪污处理沼气工程技术与模式J .中国沼气,2005,23(4:22-25.3李春俭.以沼气工程为纽带的农业科技园系统反馈结构分析J .中国沼气,2004,22(1:25-27