随着我国畜牧业的发展,产业竞争的日趋激烈,畜牧业的规模化、集约化发展已成为一必然趋势,规模化养猪场具有较高的畜禽饲养技术,统一的管理,降低了成本,提高了经济效益,但由于大量集中的粪便污水排放引起的环境污染问题也越来越严重,根据相关资料报道,我国大城市中畜禽养殖业的粪尿排污的人口当量超过3000-4000万。养殖业的粪尿排泄物及废水中含有大量有机物、氮、磷、悬浮物及致病菌并产生恶臭,对环境质量造成大影响,急需治理。而由于养猪场污水处理不同与工业污水处理,养猪场经济效益不高限制了污水处理投资金额不可能太大,这就需要投资少、处理效果好、能回收一部分资源,有一定的经济效益。而养猪场的污水处理通常并不是仅采用一种处理方法,而是需要根据地区的社会条件,自然条件不同,以及猪场的性质规模、生产工艺、污水数量和质量、净化程度和利用方向,采用几种处理方法和设备组合成一套污水处理工艺。
因为我国畜禽养殖企业以来只是片面追求经济效益,环保意识薄弱,对粪便污水处理方法落后,致使大量的粪便随冲洗水直接排放,甚至有的将粪便直接排入外界水环境中,严重污染了大江大河的水质。养猪场排放含粪尿的污水中的生化指标 高,其中COD值和BOD值远远超过国标。高浓度的有机污水排入江河湖泊中,造成水质不断恶化,其中污水中高浓度的氮、磷是造成水体富营养化的主要原因, 使水中的藻类过度生长,从而导致鱼类的大量死亡(Roland等,1993)严重威胁到了水产业的发展。畜禽粪便污水不仅污染到了地表水,至使地表水中的硝酸盐含量超出规定范围 (50mg/L),而且其有毒、有害成分还容易进入到地下水中,严重污染地下水。一旦地下水被污染了,是难治理恢复的,将会造成较持久性的污染。养猪场在污染周围环境的同时,也污染了自身的环境,严重地威胁了畜牧养殖业的自身可持续发展。
猪体内的微生物主要是包含在粪便内通过消化道排出体外,通过养猪场污物的排放进入外界环境中从而造成严重的微生物污染。如果对这些粪污不加以无害化处理,大量的有害病菌一旦进入环境,不但会直接威胁畜禽自身的生存,还会严重威胁到人体健康。
养猪场污水排水量大、污染负荷高,有机物浓度高,固液混杂。而养猪行业的利润水平又低,因而要求污水处理工程投资低、运行费用低、处理效率高。因此,我们必须研究出投资少,运行成本低,管理方便,处理效果好的装置和相配套的发酵工艺,尽可能使污水处理后得到资源化利用,既消除污染,又化害为利,促进经济发展。
养猪污水对环境的危害
目前,我国的养猪业集约化程度较低,养猪业带来的污染问题尚未引起广泛关注,而养猪业集约化比率增高,排泄物中含有的氮、磷及剩余饲料将导致单位面积土地上的排泄量显著增加。如果不加以重视,会给环境带来严重的后果。
养猪废水含有大量的氮和磷。如果氮和磷被排入水体,则容易导致水体富营养化,污染水体。以硝酸盐形式存在于水中的氮倘若被人饮用,则会对人体健康造成损害。而土壤中的养分过剩,则会使打破土地的生态平衡。排泄物中残留的抗生素等对人类健康的损害也引起了人类健康学家和畜牧业工作者的重视。规模化养猪场每天排放的污水量大、集中,并且污水中含有大量污染物,如残留的兽药以及大量的病原体等,因此如果污水不经过处理就排放于外界环境或直接农用,将会导致当地生态环境和农田的严重污染。
养猪场污水处理常用的工艺为厌氧-好氧-氧化塘,均采用钢筋混凝土结构,投资大,运行费用高。我们在设计时进行了各种工艺的筛选比较, 用投药混凝、厌氧接触工艺、厌氧过滤器、上流式厌氧污泥床、复合式厌氧污泥床和厌氧塘虽然有好的处理效果,但建设费用和运行成本高而无法承受,因而必须寻求新的既简易又稳定可靠的方法。
因此,我们选择新型厌氧一兼氧组合式稳定塘处理工艺,充分利用规模化猪场的地形地势,妥善地解决了规模化猪场污水污染负荷高和养猪行业的利润低的两大难题。此工艺有效地把上流式厌氧污泥床移植到兼性塘来,它具有投资省、运行费低、操作管理方便、能源可回收的特点。