养殖场沼气工程二次污染防治措施

丁正义+肖刚

摘要：养殖场沼气工程产生的沼液消纳难，易造成二次污染。人工湿地技术具有投资少、运行稳定、维护管理方便，是防治沼液二次污染的一种有效措施。

关键词：人工湿地；防治；沼气工程；二次污染

养殖场开展沼气工程建设，是实现养殖粪污的无害化处理和提高综合效益的有效措施，对提高资源利用率、缓解养殖场污染起了很重要的作用。但随着沼气工程的运行，暴露出了一些问题，其中最突出的是沼液消纳难，存在着对环境造成二次污染的隐患。因此，配套建设高效低耗的治污设施对治理养殖场沼气工程存在的沼液二次污染 ，具有非常重要的意义。

一、造成沼液消纳难的原因

部分养殖场缺少可供消纳沼液的土地；部分养殖场利用沼气工程开展农牧对接来解决沼液、沼渣的出路，但缺乏科学的指导，技术措施和方法不到位，再加上远距离运输成本过高、冬季农闲时利用量小等因素影响，导致沼液没有去处；部分已建成的沼气工程因为管理不善，导致利用率下降而面临被迫停用的窘境，且在沼气工程完工运行一段时间后因沼液没有得到有效利用而被直接排放，造成水体富营养化，污染了环境。

二、沼液的处理利用途径

沼液的处理利用可以归纳为以下两个途径： 一是作为有机肥使用，实现资源的循环利用，但存在沼液消纳难的问题，一定程度上限制了农业消纳的可行性。二是经处理达标后安全排放。人工湿地技术是防治养殖场沼气工程二次污染，确保沼液经处理后达标安全排放的一个重要途径。

三、人工湿地技术原理

利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化。沼气工程与人工湿地组成的污水处理系统，主要利用沼氣发酵过程中厌氧发酵处理与人工湿地各自的优势，将厌氧发酵-接触氧化-人工湿地进行组合。经过沼气发酵池的前处理，可降低人工湿地进水有机负荷及固体悬浮物浓度，提高人工湿地处理应用效率；人工湿地系统可进一步去除有机物和氮、磷营养物，保证出水水质达标排放。

四、工艺流程

养殖场养殖污水（指牲口尿液、圈舍冲洗水和干清粪压榨排放污水）首先经过收集进入格栅池，经过格栅池的拦截作用去除污水中的漂浮物、悬浮物、杂质沉砂，然后污水进入水解酸化池，在水解和产酸菌的作用下，将污水中大分子有机物降解为小分子有机物，经调节计量后再进入沼气池中进行厌氧发酵。

经过沼气池发酵后，残留物沼渣经干化浓缩后到有机肥加工车间制成有机肥；而沼液经沼气池顶部溢流跌落进入沼液贮存池，由于新鲜沼液COD值一般较高，即还原性物质较多，在跌落过程和在贮存池中沼液与空气接触氧化而自然复氧。

沼液贮存池中的沼液通过溢流的方式经过配水系统进入人工湿地系统，在人工湿地内经过过滤、吸附、植物吸收以及生物降解等作用得以去除磷、氮等成份，使出水水质达标排放。对于人工湿地的排放水，可排入就近的水塘中，水塘中可养殖鱼类、设置人工浮床、种养凤眼莲及其它植物等用以吸收残余的营养物质。

格栅的栅渣、水解酸化池、沼气发酵池、人工湿地需要定期进行人工清理与维护。

五、 工程设计与建设

1、沼气工程设计与施工

应根据养殖场排污量情况，由有资质的单位依据《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》开展沼气工程的设计与建设，也可采用现成的国标图集中设计图纸建设，这里就不再详述。

2、人工湿地系统

（1）因地制宜

尽量选择有一定自然坡度的洼地或经济价值不高的荒地，一方面减少土石方工程、利于排水、降低投资，另一方面防止对周围环境产生影响。

（2）采用二级水平潜流人工湿地（简称SFS）

特点是污水在湿地床的表面下流动，一方面可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留等作用，提高处理效果和处理能力；另一方面由于水流在地表下流动，保温性好，处理效果受气候影响较小，且卫生条件较好。

（3）设计参数

湿地表面积计算公式：As=Q/a，式中：As代表人工湿地表面积（m2），Q 代表每天产生的沼液量（m3/天），a代表人工湿地的水力负荷（mm/d）。为保证沼液以推流方式流经湿地，长宽比控制在3∶1以下；湿地床的深度一般根据湿地植物的自然根系的伸展程度来设计的，一般多为0.7-0.8 m，最深不超过1.2 m；水力坡度取0.5；构筑物结构形式：池底采用钢筋砼结构，池壁砖砌，水泥砂浆粉刷；池内从底部向上依次填充卵石、碎石、细石、粗砂和混合土。

（4）配水的均匀性

人工湿地床的进水系统应确保配水的均匀性，一般采用多孔管。设计时应考虑当接纳最大设计流量时，进水端不会出现雍水现象；为有利于植物生长，床中水面浸没植物根系的深度应尽可能均匀。

（5）湿地植物的选择

应该满足：耐污能力和抗寒能力强，适宜于本土生长；根系发达，茎叶茂密；抗病虫害能力强；有一定经济价值的植物，有芦苇、大米草、水葫芦、水花生、水芹菜和空心菜等。

（6）保温措施

为了保证冬季也能正常运行，应在人工湿地上建造温室大棚保温。

六、结语

本模式“沼气池厌氧发酵+人工湿地” 组合工艺，用来对养殖场沼气工程产生的未能利用的沼液进行后处理，能取得较好的有机物降解和除磷脱氮效果，目前在县部分养殖场开展应用，效果明显。该工艺经济实用，工程造价低、运行费用少，低能耗，操作管理、维护方便，且出水稳定可靠，具有一定的经济、社会及环境效益。