塘基系统对养殖废水的处理的研究

1、农业产排污系数(xsh)体系构建与核算方法 吴根义 博士 电话(dinhu)箱：环境保护部华南环境科学研究所湖南农业大学资源环境学院201012共三十三页内 容 提 要 概述一、畜禽养殖产、排污系数体系(tx)二、畜禽养殖业产排污量核算方法三、水产养殖排污量核算四、种植业排污量核算共三十三页概 述 “十二五”期间将畜禽养殖业作为主要切入点，把农业污染源纳入污染物总量减排体系，着力推进畜禽养殖污染防治工作。如何保证环境统计真实、可靠地反应农业污染现状，是“十二五”环境管理急需解决的基础性问题。结合第一次全国污染源普查工作，提出如下农业源更新调查产排污(pi w)量核查方

2、法。1、农业源更新调查包括畜禽养殖业、水产养殖业、种植业三部分。2、规模化畜禽养殖场、养殖小区通过发表调查进行核算； 产污量=养殖量（存、出栏量）*产污系数 排污量=产污量-污染处理利用削减量3、畜禽养殖专业户、水产养殖业、种植业按排污强度进行核算，畜禽养殖专业户核算产、排污量，水产养殖业、种植业只核算排污量。共三十三页 在第一次全国污染源普查工作的基础(jch)上，经广泛调研、深入分析各类畜禽的产排污特点，将畜禽养殖业产排污系数体系进行合理整合、简化，形成符合统计更新调查要求的较为完善的畜禽养殖业产排污系数体系。一、畜禽养殖业产排污系数(xsh)体系共三十三页1、根据我国畜禽养殖规模及畜禽产

3、排污差异，形成“一猪、二鸡（肉鸡、蛋鸡）、二牛（牛肉、奶牛）”的产污系数体系。2、结合现有统计资料，形成以出栏量和存栏量为主要统计基量的核算体系。 为了与国家统计资料相衔接，充分利用已有数据库，以便及时、准确核算产污量，经过(jnggu)对现有农业统计资料研究发现，畜禽养殖业统计基本统计量主要有出栏量、存栏量和产品产量等3个统计基量，为利用第一次全国污染源普查研究成果，并简化核算体系，更新调查核算体系以出栏量（猪、肉牛、肉鸡）、存栏量（奶牛、蛋鸡）为统计基量进行核算。1、畜禽养殖业产污系数(xsh)体系共三十三页1、畜禽养殖业产污系数(xsh)确定2.1、个体观测： 环保部华南环境科学研究所与

4、湖南农业大学在海南建立农业污染产、排污系数观测站，通过观测站对猪、肉牛、肉鸡、蛋鸡(dn j)等畜禽的养殖观测站，对各畜禽品种、不同生长期、不同饲养方式产污量进行实测。部分实测结果粪(kg/天只)尿(kg/天只)COD(g/天只)TN(g/天只)氨氮(g/天只)TP(g/天只)猪（育肥段）1.12-1.482.14-3.08330-42028-468-163.4-4.7肉牛12.1-15.07.09-9.152300-311064-9329-488.4-12.4肉鸡0.12-0.18-23-341.25-1.630.4-0.720.28-0.34蛋鸡（产蛋鸡）0.10-0.16-18-271.

5、04-1.560.35-0.690.21-0.30共三十三页1、畜禽养殖业产污系数(xsh)确定2.2 不同区域差别分析： 系统地对第一次全国污染源普查测定的产排污系数进行对比分析，得出各地区之间产污系数之间差别，分析产生原因(yunyn)，并进行个别实测。部分统计结果（生猪COD）区域饲养阶段参考体重（千克）产污系数（克/头*天）排污系数（克/头(只)*天）干清粪水冲清粪垫草垫料华北育肥70419.56（380.71+38.85）43.04195.810东北育肥74430.73（366.72+64.01）91.13364.90华东育肥72337.90（299.63+38.27）70.1627

6、8.790中南育肥74358.82（311.87+46.95）56.54329.910西南育肥71403.67（354.70+48.97）92.94336.360西北育肥65397.12 (365.16+31.96)60.61305.850共三十三页 畜禽养殖产污系数与养殖水平和管理水平有一定的相关性，而养殖水平与管理水平受养殖规模影响，养殖规模越大管理水平越高，产污量越小，但在一定范围内各种规模养殖场基本全部存在(cnzi)，且各种规模之间比例变化不大。为简化核算，全国采用统一的产污系数。1、畜禽养殖业产污系数(xsh)共三十三页（1）生猪按出栏量将保育段和育肥段按平均养殖时间（保育段按65

7、天、育肥段按70天）汇总为出栏一头生猪的产污系数；母猪按存栏量给出产污系数，仔猪(zi zh)产污合并至母猪中（按一头母猪年产仔猪(zi zh)20只计算）；母猪产污系数=日产污系数*365天+仔猪产污系数*20只 生猪产污系数=育肥猪日产污系数*70天+保育猪日产污系数*65天+母猪年产污系数/20只（2）肉鸡按出栏一只鸡给出产污系数，肉鸡平均养殖时间按52天计算；肉鸡产污系数=肉鸡日产污系数*52天1、畜禽养殖业产污系数(xsh)整合原则共三十三页（3）蛋鸡按存栏量给出产污系数，育雏鸡、产蛋鸡按比例折算（按育雏鸡占15%的比例，产蛋鸡占85%的比例）； 蛋鸡产污系数=（育雏鸡日产污系数*1

8、5%+ 产蛋鸡日产污系数*85%）*365（4）肉牛按出栏一头(ytu)牛给出产污系数，肉牛的养殖周期按660天计算； 肉牛产污系数=肉牛日产污系数*660天（5）奶牛按存栏量给出产污系数，育成牛、产奶牛按比例折算（按育成牛占35%的比例，产奶牛占65%的比例）。 奶牛产污系数=（育成牛日产污系数*35%+ 产奶牛产污系数*65%）*3651、畜禽养殖业产污系数(xsh)整合原则共三十三页 在第一次全国污染源普查基础上，通过调查、分析，结合现场实测，得出各类畜禽日产污系数(xsh)，按整合原则得出全国畜禽养殖产污系数(xsh)。1、畜禽养殖业产污系数(xsh)全国畜禽养殖业平均产污系数表品种C

9、ODTNTP氨氮备注猪（kg/只）363.70.561.8出栏量母猪（kg/只年）200182.46.4存栏量奶牛（kg/只年）2131105.816.732.85存栏量肉牛（kg/只）178270.88.962.52出栏量蛋鸡（kg/只年）4.750.50.120.1存栏量肉鸡（kg/只）1.420.060.020.02出栏量 注：该表中猪的产污系数包括保育段和育肥段个部分，母猪产污系数仅作为专业种猪场产排污量核算。共三十三页 根据畜禽养殖业的区域特征，形成典型畜禽养殖业污染处理、利用削减量为基础的排污系数体系。 排污系数=产污系数-产污系数*削减率 通过对各地区养殖情况的调查和分析发现，在

10、一定地区内养殖污染物处理利用方式和处理水平有较大的相似性，总结出全国畜禽养殖业污染处理、利用削减主要方式如下：3种清粪方式：干清粪、水冲粪、垫草垫料（生物发酵床）；4种畜禽粪便处理方式：直接农业利用（还田、水产养殖、种植食用菌）、生产有机肥、生产沼气、无处理；5种畜禽养殖尿液/污水处理(w shu ch l)方式：直接农业利用（还田、水产养殖）、厌氧处理、厌氧处理+好氧处理、厌氧处理+好氧处理+深度处理、无处理。2、畜禽养殖业排污(pi w)系数体系共三十三页各种清粪方式解释：干清粪：指畜禽排放的粪便一经产生便通过机械或人工收集、清除，尿液、残余粪便及冲洗水则从排污道排出的清粪方式。水冲粪：指

11、畜禽排放的粪、尿和污水混合(hnh)进入粪沟，每天数次放水冲洗，粪水顺粪沟流入粪便主干沟后排出的清粪工艺。 垫草垫料（生物发酵床）：包括普通垫草垫料和生物发酵床养殖两种。 指畜禽排放的粪、尿与草或垫料混合贮存于栏舍中，一定时间后集中清出的清粪工艺。2、畜禽养殖业排污(pi w)系数体系共三十三页各种畜禽粪便处理方式解释：直接农业利用：包括(boku)直接农业利用、简单堆肥后利用、种植食用菌、水产养殖等，直接农业利用中必须保证使用量不大于施用环境的承纳能力。生产有机肥：指经固定堆肥场和堆肥设备的粪禽粪便处理场发酵的粪便利用方式，包括出售后生产有机肥。生产沼气：指经厌氧装置将粪便发酵生产沼气的粪便

12、处理方式。无处理：包括直接排入环境、没有固定防雨堆场的粪便处理方式、粪便过量排入土地系统的利用方式。2、畜禽养殖业排污系数(xsh)体系共三十三页 各种畜禽养殖尿液/污水处理方式：直接农业利用：包括直接灌地、水产养殖，直接农业利用必须使用量不大于环境承纳能力，并符合当地环境容量要求。厌氧处理：包括普通沼气池处理、UASB、UBF等改良型厌氧反应器处理。厌氧+好氧处理：厌氧好氧组合处理方式，厌氧处理同，好氧处理包括普通活性污泥法、SBR法、生物膜法、生物接触氧化法等，好氧处理必须有与处理量相匹配且能稳定运行的充氧(chn yn)设备。厌氧+好氧+深度处理：厌氧处理同，好氧处理同，深度处理包括膜处

13、理、强化物化处理（脱氮除磷）、人工湿地、氧化塘、生物滤池等生态处理。无处理：包括直接排入环境、没有固定储存池的直接农业利用方式、污水过量排入土地系统、养殖系统的利用方式。 2、畜禽养殖业排污(pi w)系数体系共三十三页2、畜禽养殖业排污染治理(zhl)设施削减效率的实测 通过对全国(qun u)不同地区主要污染治理设施去除效率进行抽样实测。畜禽养殖COD削减比例养殖方式削减比例粪便利用方式削减比例尿液/污水处理方式削减比例猪垫草垫料50.00%垫料农业利用10-40%垫料生产有机肥30-50%无处理0-20%干清粪0直接农业利用10-70%直接农业利用5-25%干粪生产有机肥40-60%厌氧

14、处理20-36%干粪生产沼气35-48%厌氧+好氧处理25-42%无处理0-53%厌氧+好氧+深度处理25-45%无处理0-24%水冲粪0直接农业利用5-58%直接农业利用5-30%水中粪生产有机肥34-52%厌氧处理15-38%水中粪生产沼气30-45%厌氧+好氧处理20-45%无处理0-10%厌氧+好氧+深度处理24-50%无处理0-20%共三十三页2、畜禽养殖业污染处理削减(xujin)比例影响因素 从对实测结果统计分析发现各种畜禽废物处理设施削减污染物量随气候条件差异、各种设施设计差异、运行管理水平等诸多方面变化。影响畜禽养殖污染处理效率的主要因素有如下几个方面：畜禽养殖排污系数与地区

15、污染处理水平相关，而污染处理水平在一定地区内有相似性；畜禽粪便利用效果受降雨量影响较大，降雨量大的地区畜禽粪便利用效果较差；尿液/污水处理效果则受温度影响较大，温度高的地区污水处理效果较好。例如南方地区雨污分流对控制污染有较大作用，特别(tbi)在沿海温度较高、降雨量较大的地区。共三十三页2、畜禽养殖业污染(wrn)处理削减比例 通过单个治理设施削减效率实测和削减效率综合分析得出各地区主要(zhyo)污染处理设施削减比例。畜禽养殖COD削减比例养殖方式削减比例粪便利用方式削减比例尿液处理方式削减比例猪垫草垫料50.00%垫料农业利用25%垫料生产有机肥40%无处理0%干清粪0直接农业利用20%

16、直接农业利用15%干粪生产有机肥55%厌氧处理30%干粪生产沼气50%厌氧+好氧处理33%无处理0%厌氧+好氧+深度处理35%无处理0%水冲粪0直接农业利用15%直接农业利用15%水中粪生产有机肥45%厌氧处理30%水中粪生产沼气40%厌氧+好氧处理35%无处理0%厌氧+好氧+深度处理40%无处理0%共三十三页二、畜禽养殖业产排污量核算(h sun)方法1、产污量核算方法 采用产污系数法核算。根据畜禽养殖(yngzh)量（生猪以出栏量、母猪以存栏量、肉牛以出栏量、奶牛以存栏量、肉鸡以出栏量、蛋鸡以存栏量）与产污系数两者相乘，得出产污量。 产污量=养殖量（出栏量、存栏量）*产污系数共三十三页规模

17、化养殖场、养殖小区排污量核算（1）削减量核算，采用 “组合累积扣减比例”法核算。这一方法只需调查确定(qudng)各种养殖清粪方式的比例、粪便利用方式的比例、尿液/污水处理方式的比例，以产污量为基础，确定的削减量。（2）排放量，产生量减去削减量的基本思路进行核算。 排放量=产生量-削减量2、畜禽养殖业排污(pi w)量核算方法共三十三页2、畜禽养殖业排污量核算(h sun)方法（3）清粪、粪便(fnbin)利用、尿液/污水处理方式比例通过下表调查获取。 畜禽养殖调查表（主要部分）7、畜禽养殖种类猪母猪奶牛肉牛蛋鸡肉鸡8、存栏量 9、年出栏量10、饲养周期11、养殖方式垫草垫料干清粪水冲粪比例1

18、2、粪便利用方式垫料农业利用垫料生产有机肥无处理直接农业利用生产有机肥生产沼气无处理直接农业利用生产有机肥生产沼气无处理比例13、尿液/污水处理方式直接农业利用厌氧处理厌氧+好氧处理厌氧+好氧+深度处理无处理直接农业利用厌氧处理厌氧+好氧厌氧+好氧+深度处理无处理比例共三十三页2、畜禽养殖业排污量核算(h sun)方法各种削减方式比例获取方法： 规模化养殖场、养殖小区采取逐一养殖单位填报(tinbo)的方法获取； 规模化养殖场、养殖小区发放调查表进行全部调查，从而获取各种污染处理方式削减比例。共三十三页3、 应用(yngyng)与示例已知某省某养猪场污染处理(chl)措施的情况（调查表获取），

19、见表，则其COD产生量、排放量各多少？7、畜禽养殖种类猪母猪奶牛肉牛蛋鸡肉鸡8、存栏量9、年出栏量1000010、饲养周期/天13511、养殖方式垫草垫料干清粪水冲粪比例30403012、粪便利用方式垫料农业利用垫料生产有机肥无处理直接农业利用生产有机肥生产沼气无处理直接农业利用生产有机肥生产沼气无处理比例60400204040040060013、尿液处理方式直接农业利用厌氧处理厌氧+好氧处理厌氧+好氧+深度处理无处理直接农业利用厌氧处理厌氧+好氧厌氧+好氧+深度处理无处理比例65003506000400共三十三页根据各省产削减比例表，某省生猪(shngzh)污染处理措施削减比例如表3所示：表

20、3 某省畜禽养殖(yngzh)污染处理COD削减比例表养殖方式垫草垫料干清粪水冲粪削减比例5300粪便利用方式垫料农业利用垫料生产有机肥无处理直接农业利用生产有机肥生产沼气无处理直接农业利用生产有机肥生产沼气无处理削减比例2442019585301447420尿液处理方式直接农业利用厌氧处理厌氧+好氧处理厌氧+好氧+深度处理无处理直接农业利用厌氧处理厌氧+好氧厌氧+好氧+深度处理无处理削减比例1429313301429333803、 应用与示例共三十三页削减比例=（53%*30%+0%*40%+0%*40%）+30%*(60%*24%+40%*42%)+40%*(20%*19%+40%*53%

21、+40%*58%)+40%*（65%*14%+35%*33%）+30%*（40%*14%+60%*42%）+30%*（60%*14%+40%*38%）=69.12%生猪COD产污系数为36 kg/头，则：COD排污系数=36.0*（1-69.12%）=11.12 kg/头该养猪场每年(minin)生猪出栏量共有10000头，其COD产生量、排放量分别为：COD产生量=COD产污系数*出栏量=360.0吨COD排放量= COD排污系数*出栏量=111.2吨3、应用(yngyng)与示例共三十三页4、养殖(yngzh)专业户产、排污量核算养殖专业户产污量核算方式与规模化养殖场相同(xin tn)：

22、 产污量=养殖量*产污系数养殖专业户排污量核算： 养殖专业户排污量按排污强度进行核算，即按行政区核算出单位畜禽（猪出栏量、肉牛出栏量、肉鸡出栏量、奶牛存栏量、蛋鸡存栏量）排污强度，根据据排污强度与养殖量进行核算。 排污量=养殖量*排污强度 共三十三页4、养殖专业户排污强度确定(qudng)方法养殖专业户排污强度由产污量减去削减量获取。 排污强度=产污量-削减量=产污系数*（1-削减比例）养殖专业户产污系数与规模化养殖场、养殖小区系数相同；养殖专业户清粪方式（垫草垫料、水冲、干清粪）沿用第一次全国污染源普查数据，粪便利用(lyng)、尿液/污水处理削减比例通过抽样调查获取，以行政区为单位进行抽样

23、确定地区削减比例。共三十三页三、水产(shuchn)养殖业排污量核算在第一次全国污染源普查基础上，将水产养殖分为五类：鱼、虾、蟹、贝和其他水产品。水产养殖只计算排放量，按水产品年产量单位排污强度(qingd)法进行核算。 水产养殖排污量=产量*单位产品排污强度共三十三页三、水产(shuchn)养殖业排污强度水产养殖业排污强度获取(huq)方法： 将2007年污染源普查中水产养殖专业户的（鱼、虾、贝、蟹、其他）的污染物排放量除以水产养殖专业户的（鱼、虾、贝、蟹、其他）的产量得到排污强度。因此，排污强度是以地市为单位的。 排污强度=某产品养殖排污量/产量 名 称氨氮_克/千克COD_克/千克总氮_克/千克总磷_克/千克A市2.712 55.734 8.867 1.738 B市2.644 43.193 9.536 2.094 C市3.213 45.434 7.348 2.037 D市1.406 38.829 4.556 1.889 E市5.232 29.373 15.061 3.331 F市3.261 42.623 9.905 1.956 G市2.927 18.058 8.133 1.046