摘要:針對集約化畜禽養殖廢水的水質特點，闡述了三種主要廢水處理模式及適用范圍，分析了它們在實際應用中存在的問題并提出了建議。
關鍵詞:集約化養殖場,廢水,土壤污染,沼液沼渣,無害化
近年來，我國畜禽養殖業發展迅速，特別是一些集約化養殖場和養殖小區正在崛起，畜禽養殖業污染已成為農村面源污染的主要因素之一。在傳統農業生產活動中，畜禽糞便是寶貴的農用資源，因此作為特殊的污染物，畜禽養殖廢水不能像其它工業廢物那樣，走單純處理的路子，應按照減量化、資源化、無害化原則，優先考慮綜合利用，因地制宜地選取適宜地廢水處理模式。
1 養殖場清糞工藝與廢水水量水質
目前，我國規模化養殖場（區）采用的清糞工藝有水沖糞、水泡糞（自流式）和干清糞工藝。采用水沖或水泡糞工藝比干清糞工藝產生的污水量大且有機物濃度高。
養殖廢水量主要與沖洗方式有關。北京市環境保護科學研究院在完成的《北京市規模化畜禽養殖場污染現狀及防治對策研究》課題中提出了規模化畜禽養殖場的單位用水系數和廢水產生系數（見表1）。
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養殖場廢水水質主要與養殖種類、清糞方式、用水量等有關。不同統計資料提供的數值不盡相同，一般情況下可參考表2。
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2 畜禽養殖廢水處理模式
我國集約化畜禽養殖場糞污處理主要有三種模式，即以獲取沼氣能源、將沼液沼渣進行資源化利用為目的的模式Ⅰ、模式Ⅱ工藝和以廢水處理后達標排放為目標的模式Ⅲ工藝。畜禽養殖廢水由于其有機物濃度高及大量致病菌的存在，無論采取何種處理模式，厭氧應是一個必不可少的處理階段[4]。
2.1 模式Ⅰ適用范圍及工藝流程
模式Ⅰ適用于非環境敏感區，當地能源需求量大，有足夠可供施用的土地資源的養殖場（區），該模式工藝要求糞尿全進厭氧反應器。其典型的工藝流程見圖1。
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2.2 模式Ⅱ適用范圍及工藝流程
模式Ⅱ適用于座落于非環境敏感區的養殖場，且沼氣能源需求不大，主要以進行污染物無害化處理、降低有機物濃度、減少沼液和沼渣消納所需配套的土地面積為目的，周圍具有足夠大的土地面積以全部消納低濃度沼液。廢水進入厭氧反應器之前應先進行固液（干濕）分離，然后再對固體糞渣和廢水分別進行處理。其典型的工藝流程見圖2。
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2.3 模式Ⅲ適用范圍及工藝流程
模式Ⅲ主要是基于受當地沼氣能源供求實際情況的限制，周邊又沒有足夠的可供消納沼液、沼渣的土地，其厭氧出水（沼液）必須再經過進一步處理，達到國家和地方排放標準。其典型的工藝流程見圖3。
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2.4 排放去向與排放標準
不同的糞污處理模式，污染物對應不同的排放去向和排放標準要求。具體如下：
（1）采用模式Ⅰ、模式Ⅱ工藝的，沼液、沼渣進行資源化利用，其衛生學指標應達到《糞便無害化衛生標準》（GB7959）無害化要求；
（2）采用模式Ⅲ工藝的，排放水質應達到《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB18596）或有關地方排放標準的規定；
（3）處理后用于農田灌溉的，出水水質應滿足《農田灌溉水質標準》（GB5084）的規定。
2.5 處理模式選擇
（1）模式Ⅰ、模式Ⅱ強調種養結合，在獲取沼氣能源的同時，沼液、沼渣應完全得到消納，實現糞污“零排放”。當所在地區不具備全部消納糞污資源的條件時，應選擇模式Ⅲ工藝。
（2）從環保的角度考慮，干清糞工藝的養殖場不宜采用模式Ⅰ（即糞尿全進）處理工藝，固體糞便宜采用好氧堆肥等技術單獨進行無害化處理。
（3）從技術經濟條件綜合考慮，養殖規模在存欄（以豬計）2000頭及以下的，應盡可能采用模式Ⅰ或模式Ⅱ處理工藝。而當存欄（以豬計）在1萬頭及以上的，應采取模式Ⅲ處理工藝。這是因為，從環境安全、二次環境污染防治角度考慮，存欄（以豬計）1萬頭及以上的養殖場區，其周邊通常不會具有如此大面積的可供利用的土地資源來消納沼液、沼渣，并且這種大規模綜合利用工程，一旦發生緊急事故會產生巨大的環境隱患，因此，這種大規模的養殖場區應有相應的環保達標處理設施。
2.6 不同模式應用情況及說明
養殖業是個低盈利行業，在實際工作中應根據工程實際情況，優先選擇成熟可靠、低成本的工藝技術路線。與模式Ⅲ相比，模式Ⅰ、模式Ⅱ的工程投資和運行費用相對較低，是目前應用比較多的工藝。以浙江省為例，截至2007年底，全省累計建有大中型沼氣工程2151處，其中大型沼氣工程206處，（模式Ⅰ+模式Ⅱ）：模式Ⅲ的比例約為5∶1，模式Ⅰ和模式Ⅱ是浙江省主要的推廣模式。需要強調和說明的是，不能將模式Ⅰ、模式Ⅱ工藝作為“降低處理程度，放寬排放標準”的措施，而應鑒于畜禽糞污這種特殊的污染物，在考慮綜合利用時，無論采用何種工藝路線，處理后不同去向的污染物都應達到相應的標準要求。
3 問題與建議
3.1 糞肥用量確定
《畜禽養殖業污染防治技術規范》（HJ/T81-2001）中要求“農田的糞肥用量不能超過作物當年生長所需的養分量。在確定糞肥的最佳施用量時，應對土壤肥力和糞肥肥效進行測試評價，并符合當地環境容量的要求。”但目前我國尚未頒布相應的技術文件，因此在實際操作中缺乏權威、便捷、經濟有效的測試評價體系。在沼渣、沼液作為糞肥的施用量方面，國家也沒有明確規定，因此科學的糞肥施用量有待進一步研究確定。
3.2 土壤污染防治
沼液、沼渣的資源化利用是一把“雙刃劍”，主要問題是土壤污染的防治。目前，沼液、沼渣資源化利用參照的國家標準為《糞便無害化衛生標準》（GB7959），但大量的跟蹤研究顯示，長期持續施用沼液、沼渣會不同程度地造成重金屬在土壤中的累積。因此，采用模式Ⅰ、模式Ⅱ工藝的，建議應有一倍以上的土地用于輪作施肥，不應長期將肥施于同一土地 。另外，處理后廢水用于農田灌溉參照的是《農田灌溉水質標準》（GB5084-1992），這些控制措施是否能有效地預防土壤污染，還需要在實踐中總結經驗、研究確定。
3.3 自然處理工藝合理使用
采用模式Ⅲ工藝的，根據區域環境特點可選擇適宜的自然處理方式（如氧化塘、人工濕地等）。為避免在實際中將該技術單元簡單作為廢水“收集場所”，自然處理工藝宜作為厭氧、好氧兩級生物處理后出水的后續處理單元。同時必須考慮對周圍環境以及水體的影響，不能降低周圍環境的質量。
3.4 處理模式選擇
能否取得應有的經濟效益和環境效益，關鍵之一是能否做出正確的工藝技術路線的選擇。在實際工作中，不可避免地會存在為了減少污染治理費用，本該采用模式Ⅲ工藝的，卻濫用、錯選模式1或模式Ⅱ工藝，造成沼液、沼渣根本不能完全消納或無處消納、沼氣排空等情況發生，從而引發新的環境問題。因此，必須加強技術指導和環境監管，強化對模式Ⅰ或模式Ⅱ工藝的前期環境影響評價。
參考文獻：
[1] 王凱軍，金冬霞，趙淑霞，曹從榮.畜禽養殖污染防治技術與政策[M].北京： 化學工業出版社，2009，9.
[2] 徐謙，朱桂珍，向俐云.北京市規模化畜禽養殖場污染調查與防治對策研究 [J].農村生態環境，2002，18（2）.
[3] 張克強，高懷友.畜禽養殖業污染物處理與處置[M].北京：化學工業出版社， 2004（3）.
[4] 黃武，王志榮，劉銀秀，范志斌，趙光樺.浙江省規模畜禽養殖場排泄物治理模式[J].中國沼氣，2008，26（2）.來源：中國環保產業 作者: 張洪芬，黃 武，劉 媛
