基于规模化畜禽养殖废水处理现状及对策研究

广东益康生环保科技有限公司 俞捷径

我国是农牧畜牧业大国，在生产政策的鼓励下，每年销往国内与出口的畜禽肉制品总量十分巨大。在近年来农牧畜牧业经济快速发展的同时，也发现畜禽类养殖对环境的严重破坏，尤其是畜禽类养殖所排放的废水污染尤为严重。保护生态环境的意义在于不仅可以给人们提供舒适健康的生活环境，同时也是在保护农业生产环境。因此，研究畜禽养殖废水处理技术，并找出解决对策是十分必要的。

一、禽畜养殖废水处理现状

我国每年因为禽畜养殖所产生的污水废水总量在17吨以上，并随着农业生产规模的扩大呈上升趋势，是工业生产污水废水总量的3倍左右。多数规模化的畜禽养殖场只注重经济效益，并未对此加以重视。据2019年的不完全统计，我国约80%以上的大型畜禽养殖场并未进行过环境影响评价，65%左右的禽畜养殖场没有采取过任何污水治理措施，而剩余的养殖单位在污水处理上也或多或少存在排放标准不达标的情况。由此来看，我国禽畜养殖废水污染的问题还没有引起应有的重视，而16%以上的农业养殖区域已经随着无节制的环境破坏成为了养殖种植条件恶劣区域，污染治理工作形势十分严峻。养殖废水对环境的污染主要有如下方面：

（一）禽畜排泄物导致水体污染

以实例举证，养殖肉鸡的粪便和尿液中所含有的BOD5生物需氧总量是人类的十分之七，而养殖肉猪与牛等大体积的畜类，粪便尿液中的BOD5含量是人类的10-15倍。饲养量为1000左右的奶牛场，每年需要排放的奶牛排泄物总量约1万吨。这些排泄物一旦未经过处理直接排入河流湖泊中，会在水体中造成大片区域缺氧，从而导致藻类与鱼类生物大量死亡。禽畜排泄物中还含有厌氧分解的硫化氢、氨、胺类物质、酚类物质等多种高分子有机物，这些有机物在水中分解时会大量溶解氧。此外，禽畜养殖产生的废水含有大量的氨氮和悬浮物，这些污染物会造成水面浑浊发臭，影响水生藻类的光合作用，严重破坏水体的生态平衡。

（二）禽畜饲料污染土地

除了粪便排泄物污染外，养殖场的另外一种废水来源于饲料。养殖场使用的禽畜饲料中常常加入石灰粉作为钙质补充，而天然石灰粉中含有少量的铅、汞、砷、氟等物质，除了石灰粉外，为了禽畜长势还会补充钠、氯、磷等微量元素作为矿物补充。在禽畜养殖场，过剩饲料、被污染饮水等物质排放到自然环境中会产生极大的危害，会经由自然水体带到流域的土壤环境中，饲料中的矿物在土壤中会严重危害地表植物与农作物的生长，造成河水流域农作物与绿植成片枯萎的现象[1]。若长此以往，还会加剧土地盐碱化。此外，饲料中含有的酚类物质和重金属物质会引发土壤污染，当土壤中的污染物含量增速超过微生物自净化速度时，土壤的结构与功能将发生变化，限制土壤中微生物的活动，进而使土壤中生长的农作物携带污染物对人体健康产生侵害。

（三）病原体微生物污染

从生态毒理学来看，一切会对生态系统产生危害的微生物群落都是有害微生物，在稳定的自然环境下，微生物的互相作用导致群落数量始终维持在一个动态平衡的范围内，但若是养殖废水携带大量某一种或几种有害微生物群种被排放到自然环境中，会打破原有的微生物种群平衡。病原体微生物污染是由排泄物或者体表的致病细菌与细菌毒素、霉菌病毒等经废水排放传播后造成的生物污染。微生物污染是64%以上常见慢性或急性传染病的罪魁祸首，20%的微生物污染疾病表现为呼吸道疾病，且微生物污染极容易导致一些公共卫生事件，如手足口病、禽流感等就与微生物污染脱不了干系[2]。养殖场在排放养殖废水时，由于被啃食过的饲料与排泄物中含有多种可致病的微生物，若处理不当很容易导致大面积范围内发生病原体微生物污染事件。

（四）兽用药物直接毒害生物

兽用药物中许多都含有一定的有毒害成分，如砷与硫酸铜制成的一些兽用药，若是通过养殖废水排放到自然环境，会直接毒害受污染区域的各种生物。以砷化物为例，砷化物可经皮肤或创面吸收，长期接触砷化物可引起慢性中毒。饮水中含砷过高可引起地方性砷中毒，严重者会四肢肌肉痉挛、意识模糊以至昏迷、呼吸中枢麻痹死亡。

二、处理养殖废水的技术对策

鉴于禽畜养殖废水对环境的高危害性，需要在生产排放废水之前，对废水进行一些技术手段的处理，将其转变为低危害或无危害的废水再加以排放。通过对养殖废水的含量成分进行分析，本文提出以SBR生物活性淤泥污水处理技术为核心的技术对策，用于处理养殖废水。

（一）农业再利用

除了粗放排放到自然水体中危害环境外，不妨换个思路，通过对禽畜养殖废水再加工，使其重新回到农业生产环节，既节省了农业成本，还能降低对环境的危害程度。禽畜养殖业可以开发种养结合的新思路，在养殖场附近建设沼气池与沼气收集装置，打扫收集过的禽畜粪便可以倾倒入沼气池内进行发酵处理，通过沼气池收集而来的沼气可以作为一种新型无污染燃料能源使用[3]，经过发酵处理后的废水中蛋白质与有机物浓度可以被有效降低。发酵过后的废水与粪便排泄物等剩余的养殖废水可以被加工成田作肥料用于农业种植，有效做到了禽畜养殖的零污染排放，使养殖废水既不会排放到外界环境中，又很好地利用了养殖废水中的剩余营养成分。

（二）SBR法处理养殖废水

SBR是序批式活性污泥法的简称，它是一种利用微生物进行污水处理的生物技术，通过间歇性曝气的方式进行，SBR法中的核心装置是SBR反应池，SBR反应池可以集均化、初沉、生物降解、再次沉淀等功能于一身，对场地限制要求宽松，且它的反应池与其他污水处理方法相比具有体积优势，最适合处理畜禽养殖这种污染种类多且处理量大的污水。SBR反应池上安装有电动阀、液位计、计时器等智能控制仪器，可以实现污水处理自动化，在去除氮、BOD与COD5时效果尤其出色。

1.进水沉淀

为了降低处理养殖废水的难度与沼气池发酵收集与制肥难度，在沼气池修建时，还应当有沉淀池的功能，可以采用结构简单的平流沉淀池结构，在沼气池底部设置沉淀用的底板，在进水区加设整流装置以控制进水流速，使污水均匀稳定地流入沉淀池内部，入流处的挡板需要高出沉淀水面0.2米以上，与进水口距离把控在0.5米至1米范围内。沉淀池的作用是用来沉降一些大颗粒的悬浮物，使后续的污水处理更容易实施，同时保证最难处理的粪便排泄物作为发酵制肥的主原料实现循环消耗，可以视禽畜养殖场的成本来决定是采用自然沉降还是明矾凝沉。

2.周期设定

禽畜类养殖废水在SBR反应池中进行净化处理时，需要按照难沉降物质与有毒害物质分种类来处理，沉淀时间控制在2-4h以上，反应时间可以设置为8h左右。此外，SBR法在需要保持在生物选择区前的活性淤泥间歇频率为2h。

3.曝气

曝气池是微生物进行有机污染降解的内部场所，是根据SBR法中厌氧与好氧两种微生物的特性来设计的生化反应装置。池内可以提供好氧微生物所需要的含氧量进入活性污泥中，提供好氧微生物进行降解有机物的主要能源。而后通过关闭曝气的方式对活性污泥进行生物选择，使厌氧生物再进行有害物质与污染物的降解，SBR反映池的原理就是间歇性曝气来提供活性污泥处理有机物与有害物质的反应条件。禽畜养殖处理废水时曝气池的曝气系统可以选择射流曝气装置，因为射流曝气装置在非曝气工作期间仍然有搅拌功能，可以避免曝气装置被堵塞，故障率比较低且便于修理维护。

4.排水系统

进行曝气降解处理过的污水上清液，要通过排水系统排出反应装置，需要养殖污水处理人员控制好排水流速，在保证活性淤泥不会被冲散排出的情况下，将上层清液以规定流量流速排出，做到既不搅动污泥沉淀，也不会导致污泥上浮。

5.污泥浓缩

当污水处理速率每小时不高于100平方米时，需要通过污泥浓缩池来进行污泥浓缩，农业养殖可以采用间歇式的辐流式形状。温度控制在15-20摄氏度范围内，污泥浓缩的效果最佳，此外不能将排出清液与污泥停留保持时间过长，时间超过8h后容易水解酸化，也就是水质腐败，水质腐败后污泥会上浮，导致污泥无法被浓缩。同时在进泥与排泥的效率上要控制进量与出量同步，若每次排泥过量会导致排泥速度超过浓缩速度，使污泥层被稀释而破坏污泥结构。

（三）废水消毒处理

废水消毒处理是畜禽养殖废水处理的最后一个步骤，由于畜禽养殖所产生的有害病原微生物种类过于繁多，即使是SBR法排污处理后，仍然不能使其完全被灭杀。因此在进行SBR法处理后，仍然需要对排出废水进行消毒处理，通过对水中加入氯、臭氧、次氯酸钠或二氧化氯进行灭菌处理后，才能达到无危害或者低危害的排放标准。此时的畜禽养殖废水不会对环境造成巨大的负担，可以被排入自然水体中。

三、结语

综上所述，畜禽类养殖所产生的农业废水中含有大量危害环境的物质，需要规模化的养殖场加强环境保护意识，通过对农业废水的再循环利用、低成本无污染的生物污水处理技术和消毒灭菌三个步骤来加强养殖污水的治理水平，在保护生态平衡的首要原则下，提升农牧畜牧业的经济生产力。