伴随着我国畜禽养殖业集约化、规模化、现代化的迅速发展,畜禽养殖业废弃物对环境造成的危害日益突出。目前,我国畜禽养殖污染防治工作严重滞后于产业发展,管理与处理应用技术示范与推广力度不够,已成为影响城乡面源污染的主要因素,制约着社会经济的可持续发展。畜牧业废弃物主要包括畜禽粪便、养殖废水、病死畜禽、医疗废物等,其中,由于废水的“三高”特性,使其处理工艺比较复杂,对环境污染的影响十分严重。
养殖污水处理设备的基本方法,是通过各种技术手段,对污水中含有的污染物进行分离和再利用,或将其转化为无害物质,从而达到净化水质的目的。
废水的处理方法有很多种,一般可以归纳。
依据污水的排放特征、水质特征和场地出水要求,将该工艺分为三个部分。
无论采用何种工艺或综合措施处理畜禽养殖废水,均应采用一定的预处理措施。
由于养殖废水具有较高的生物活性,生物化学处理技术越来越多地出现在养殖污水处理设备中,根据处理原理的不同,可分为:厌氧生化处理、好氧生化处理和自然处理。
厌氧生物处理技术是指在厌氧条件下,通过厌氧细菌对污水中的有机物进行分解、代谢、消化,使其含量大大降低,同时又能产生沼气的一种污水处理方法。厌氧法是将废水中的有机物质,通过大量微生物的联合作用,转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等。
养殖污水处理设备常用的方法是:全混合厌氧消化塔(CSTR),厌氧接触式反应器,厌氧过滤池(AF),上 流厌氧污泥床(UASB),厌氧流化床(AFB),升流固体反应器(USR)等。我国目前养殖场污水处理主要采用式厌氧污泥床和升流式固体反应器工艺。
好氧法的基本原理是在好氧条件下,利用微生物分解有机物,同时合成自身细胞(活性污泥)。生物可降解有机物在有氧条件下,可以完全氧化成简单的无机物。
养殖污水处理设备主要包括活性污泥法和生物滤池,生物圆盘,生物接触氧化,序批活性污泥法,A/O和氧化沟等。
自然法是利用自然水体、土壤及生物的物理化学及生物等综合作用对污水进行净化。净化方法主要有过滤、截取、沉淀、物理化学吸附、化学分解、生物氧化、生物吸附等。它的原则是:生态系统物种共生,物质循环再生,结构与功能协调,分层多层次截留,储存,利用和转化营养物质的机理。这种方法投资省,工艺简单,能量消耗低,但其净化功能受到自然条件的限制。天然处理方式主要有氧化塘、土壤处理、人工湿地处理等。
对生物化学处理无法去除的污染物,进行深度净化处理。深层处理通常是通过混凝沉淀、膜技术等多种处理单元的优化组合。
凝结沉淀法是将凝结剂投到污水中,使其中的胶体和细悬浮物变得不稳定,聚集成数百微米至数毫米的矾花,然后通过重力沉降或其它固液分离手段将其去除的废水处理技术。
膜法是一种用专用薄膜对液体成分进行选择性分离的技术。膜分离技术在废水处理中应用主要有扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、微滤等。各种膜分离技术的特点及其区别,是根据膜的种类、功能和推动力的不同而有所区别。
种养结合模式是以畜禽养殖粪便和有机物为主要原料,生产加工有机肥,为种植业提供有机肥来源,同时种植作物可为畜禽养殖提供食源的循环发展经济模式,是农业部倡导的四种发展模式之一。
种植与养殖相结合是畜禽粪便污染治理和综合利用的有效途径,但他也需要大量的土地来支持,就目前公司情况而言,家庭农场是适合种养结合模式的。养殖污水处理设备主要工艺如下:
洁净回用是以综合利用和资源化利用为出发点,通过对养殖场高度集成节水的粪便收集方式(机械干清粪、高压冲洗等生产用水严格控制,减少用水量)、遮雨防渗的粪便输送储存方式(场内雨污分流,粪水密闭防渗运输)、固液分离、液态粪水深度处理后回用和固体干粪资源化(堆肥、牛床或发酵床垫料、栽培基质、蚯蚓和蝇蛆养殖、碳棒燃料等),并符合资源化、减量化和无害化原则的粪便资源化利用模式。
洁净循环利用模式的特点是干粪和粪水经处理后进行循环利用。全过程工序多,工艺复杂,对各工序的操作要求高,能够稳定运行,才能达到回用的目的。选择具体养殖污水处理设备工艺时,应根据养殖场的养殖类型、养殖规模、粪便收集方式、当地自然地理环境条件和排泄物去向等因素,确定工艺路线和处理目标,同时要充分考虑到畜禽养殖废水的特殊性,优先选择低运行费用的处理工艺,并要慎重选择物化处理工艺。
通过对农田畜禽养殖负荷有限的地区进行达标排放模式,控制大型养殖场粪水的产水量和污染物的浓度;采用厌氧、好氧生化、深度处理、氧化塘、人工湿地等自然处理方法,使出水水质达到国家排放标准和总量控制要求;采用堆肥发酵等方法生产有机肥; 由于畜禽养殖业污染物排放量大、浓度高,如果依靠工业化的达标排放处理,既不经济,也不符合当前农村的实际情况,所以优先采用资源化循环利用。对于不能千篇一律、一成不变的养殖污水处理设备方式和方法,应根据场地所处的地理位置和周围环境制定出水要求,选择符合法律法规和自身需要的处理工艺,达到无害化处理、资源化利用、生态化循环、规范化管理的目的。