张艳雯张 宁

(1.南宁学院，广西南宁 530200；2.广西农垦永新畜牧集团金光有限公司松树岭原种猪场，广西南宁 530300)

广西规模化猪场粪污处理技术及对环境影响分析

张艳雯1张 宁2*

(1.南宁学院，广西南宁 530200；2.广西农垦永新畜牧集团金光有限公司松树岭原种猪场，广西南宁 530300)

规模化猪场规模不断扩大导致环境污染问题日趋严重，随着“美丽广西，生态乡村”建设的推进，猪场粪污处理收到我区相关部门的重视。广西农垦永新畜牧集团金光有限公司松树岭原种猪场荣获2015年中国美丽猪场之一，配套畜禽死尸无害化高速自动处理机，建设有日处理200t的污水处理站，发展“猪—沼—甘蔗（果）”生态农业模式。本文就松树岭原种猪场得粪污处理方法做详细介绍，并分析对环境的影响，为广西规模化养殖场粪污处理提供参考。

规模化猪场 粪污处理 经济效益

随着我国畜牧业的快速发展，畜牧业环境污染问题日趋严重，逐渐引起我国政府的重视，中央和地方陆续出台了一系列污染防治政策。2014年1月1日，国务院颁布实施的《畜禽规模养殖污染防治条例》（国务院令第643号），是我国第一部由国务院制定实施的农业农村环境保护行政法规，凸显了现阶段我国政府对畜牧业环境污染防治，尤其是对规模化畜禽养殖污染防治的高度重视[1]。目前广西十分重视“美丽广西，生态乡村”建设，特别强调环境的治理与保护。

广西农垦永新畜牧集团金光有限公司松树岭原种猪场占地总面积 12.67hm2，总投资 5000多万元，基础母猪存栏 2400头，年出栏猪53000头。该猪场2013年10月通过广西壮族自治区级原种猪场验收，2014年4月通过广西壮族自治区级健康原种猪场验收，2015年7月荣获寻找中国美丽猪场广西站金奖。猪舍采用钢屋面大跨度设计，全自动喂料系统，全自动通风换气、调温、全漏缝免冲水工艺。配套畜禽死尸无害化高速自动处理机，建设有日处理200t的污水处理站，发展“猪—沼—甘蔗（果）”生态农业模式。本文就松树岭原种猪场的粪污处理方法做详细介绍，并评价经济效益，为广西规模化养殖场粪污处理提供参考。

1 猪场粪污处理方式及流程

猪场设立污水处理站，运用UMIC双内循环厌氧反应器为核心处理部件，对猪场的粪污水采用“预处理+UMIC厌氧反应器+好氧处理”的工艺路线，日均可处理粪污水200t，40m3/h固液分离器一台，常温下平均生产沼气600m3/d，厌氧颗粒污泥40kg/d，有机肥100Kg/d。猪场的粪污水采用“预处理+UMIC厌氧反应器+好氧处理”的工艺路线，日均可处理粪污水200t，40m3/h固液分离器一台，常温下平均生产沼气600m3/d，厌氧颗粒污泥40kg/d，有机肥100Kg/d。图1猪场粪污处理工艺流程

图1 猪场粪污处理工艺流程

1.1 预处理

废水处理中的预处理主要是为了改善废水水质，去除粪渣、悬浮物和可直接沉降的杂质，利用固液分离器分离难降解的物体，调节废水水质及水量等，提高废水处理的整体效果，改善废水水质，提供后续处理单元的处理效果，确保整个处理系统的稳定运行和达标排放，同时也涉及到运行成本的高低，废水进行预处理后可大大改善废水水质，有利于废水进行进一步处理，最终达到去除污染物目的[2]。因此预处理工艺在本项目废水处理中是必不可少的关键技术之一。其主要步骤有：

（1）格栅：粪污水悬浮物颗粒均较多，设置格栅能够有效拦截较大的悬浮物，为防止堵塞，选用细格栅，本工程采用格栅间隙为1mm。

（2）沉渣池：由于粪污水中含有大量的粪渣，从而大大增高了SS的值，粪渣比重较大，易沉降，可用利用沉渣池沉降。

（3）固液分离器：粪渣重力自然沉降后通过一台时速为40m3/h固液分离机，经脱水后堆肥处理；减少水中的粪渣含量对降低SS有直接影响，经预处理后，水中的SS≤500mg/L。

（4）调节酸化池：设置调节池对废水进行调节，均衡水质，使其能够均匀进入后续处理单元，提高处理效果。

1.2 UMIC双循环厌氧反应器

本工程选用的UMIC双循环厌氧反应器是基于颗粒污泥原理[3]，替代UASB反应器的现今世界上最高负荷高效率的反应器。在UMIC内循环内反应器中，废水经厌氧处理，水中的COD被含有活性微生物的厌氧颗粒污泥降解，转化为沼气，沼气中以CH4和CO2为主，还有微量的H2S气体。内循环是基于气体提升原理，由于“上升”和“下升”管中所含气体量的不同而产生的气压不同，受反应器气流的驱动，循环流比率取决于进水COD浓度，因此可达到自行调节。高的进水COD负荷产生高的气压流动，形成更多的循环，生成更强的进水被稀释效应，一般用气体流量和循环流量来显示反应器进水量的函数。产生的气体被两个称之为三相分离品的装置从处理的废水中分离，引出反应器。在UMIC反应器中含有上下两个UASB反应室，其中一个负荷高，一个负荷低，它的特点是沼气在整个反应器中分两个阶段进行分离，在第一阶段收集的气体，驱动气流上升，并形成内部循环流，因此起名为内循环反应器。

1.3 改良型A2/O好氧处理工艺

改良A2/O好氧工艺是从传统活性污泥处理工艺中演变出来的一种新型技术工艺（如图1所示），它不仅具有高效去有机废水中COD的功能，同时也具备了脱氮除磷功能，集传统活性污泥、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合功能[4]。在该系统活性污泥微生物菌群当中，不仅存在好氧、兼氧/厌氧菌，同时也存在硝化菌、反硝化菌和聚磷菌等菌群。在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入大气中，从而达到脱氮的目的；在厌氧段，聚磷菌释入磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷去除。而在厌氧-缺氧-好氧的整个过程当中，通过各种菌群的分解吸收，也是BOD5在被渐渐被吸附、降解、转化去除的过程[5]。

2 对环境影响结果

经过“预处理+UMIC厌氧反应器+好氧处理”的工艺处理后，由环保部门评价项目污粪处理结果。

2.1 废水方面

养殖场排水系统实行雨水和污水收集分离输送系统，雨水收集后就近排放。项目产生的废水主要为猪舍水泡粪废水、员工生活污水。配套建设了一座日处理废水200t的污水处理站，包括4000m3和2000m3的积粪池、8000m3的清水池及好氧、厌氧污水处理装置、压滤机等设施。废水收集后经过格栅、厌氧（沼气池）、好氧等工艺处理达标后，部分通过铺设地下管道方式回用至猪舍作为水泡粪补充用水，部分用槽罐车或管道输送到周围农田，用于农作物灌溉用水。监测结果表明，项目产生的废水处理站处理后，废水pH为8.70～8.75，总磷、化学需氧量、五日生活需氧量、氨氮、悬浮物和粪大肠菌群指标达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596－2001）排放标准要求，详见表1。

表1 废水处理结果

2.2 废气方面

废气主要是污水处理站恶臭废气。

检测结果表明：场界臭气检测值均达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）标准。

2.3 噪声方面

主要噪声源为风机、水泵、应急发电机、猪叫等产生的噪声。选用低噪声设备，对产生高噪声源的机电设备采取减振、隔声等措施进行降噪处理。

监测结果表明：厂界噪声值达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）1类标准要求。

2.4 固体废物方面

猪场产生的固体废物主要是污水处理产生的剩余污泥、病死猪、废弃兽药药品和猪场管理人员产生的生活垃圾。

（1）已经规范建设具有防渗、防雨作用的污泥临时贮存场，收集后的污泥返回田间重新利用。

（2）病死猪实体、胞衣通过无害化设备，采用高温化制技术进行无害化处理。加热烘干处理后的动物尸体残渣作为肥料回用田间。

（3）规范建设有专用的危废贮存容器及临时储存场所，按《危险废物贮存污染控制标准》（GB18597-2001）对废弃兽药药品进行管理。

3 结论

集约化猪场污染防治是一个系统工程，污染的源头是粪尿，一旦处理不当就会造成环境污染。优化生产工艺、因地制宜选择好粪污处理工艺技术，实现猪场粪污无害化处理与资源化利用；实行农牧结合，建立生态型猪场是实现规模化猪场可持续发展的方向。同时，还需要对猪场实行科学管理和营养养分调控，使用环保型饲料与畜用除臭剂等以减少排泄物及其气味的污染；实现环境、经济和社会效益三统一。

[1]本社.畜禽规模养殖污染防治条例[J].中国环保产业，2013，（12）：4-6.

[2]刘英俊，吴华东，江作川，等.规模化猪场不同污水处理工艺污染物降解率的研究[J].猪业科学，2014，（2）：78-81.

[3]徐富，缪恒锋，任洪艳，等.废水处理中厌氧污泥颗粒化研究进展[J].上海环境科学，2013，（2）：47-51.

[4]汪立高.改良型A2/O脱氮除磷工艺调控与影响因素研究[D].湖南农业大学，2012.

[5]於庆雄，蓝常力，张宁，等.规模化猪场粪污水 UMIC 厌氧处理结合 A2/O好氧处理资源化综合利用技术[J].养猪，2015，（2）：85-87.

广西科协资助高校青年教师及研究生专项调研课题（科协【2015】Z-17）

张艳雯（1983-），女，讲师，硕士，主要从事畜牧业环境污染研究工作。

张宁（1981-），男，兽医师，主要从事养猪及猪病防治研究工作。