畜牧业养殖废水处理技术的研究

（雨润控股第二建设集团，江苏 南京 210000）

受非洲猪瘟影响，我国养殖业受到极大冲击。集中式养殖成为未来的发展趋势，随之而来的养殖废水污染问题也愈发严峻。一旦处理不当，就会对农业生态环境、生态系统造成很大的危害，严重破坏地表水和地下水。本文主要对畜牧业养殖废水处理技术进行了研究。

1 畜牧业养殖废水的危害性

畜牧业养殖废水包括畜牧养殖场中动物排泄的尿液、粪便以及饲料残渣、冲洗过程中的冲刷水等，所以处理难度较大。其中含量最高的成分就是COD以及氮氧化物，并且其中不仅含有一些致病菌，还具有恶臭的气味。畜牧业养殖废水如果未经处理就排放，会产生以下几方面危害：（1）废水中的粪尿含有大量没有消化的有机物，在不同环境下，诸如碳水化合物等都会被分解成甲烷、醇类等物质，从而导致温室现象，污染当地的大气环境；（2）养殖场粪便中含有一些危险性较高的氮、磷等无机、有机污染物，会对当地水资源产生污染[1]。一旦没有经过处理就排放到土壤中，会危害地表水层和地下水层；（3）高浓度的养殖废水未经科学的处理，直接排入土壤中，会导致土壤性能降低，透气性、透水性下降，不利于农作物生长，无法确保农作物的产品质量。粪便是微生物的主要载体，如果微生物没有经过科学有效的处理，就会导致病菌的释放和传播。这些微生物一旦被直接排放到环境中，不仅会严重危害人们的身体健康，还会对畜牧业产生非常不好的影响。

养殖场清粪工艺主要分为水冲式、水泡粪和干清粪三种。其中干清粪工艺是当前比较理想的清粪工艺，可以使家畜舍内更加清洁，污水浓度较低并没有臭味，容易处理净化，是国内外都提倡的处理工艺。然而，目前很多新建的畜牧场中依然采取水冲式、水泡粪工艺清理动物的排泄物[2]。

2 畜牧业养殖废水的处理技术

2.1 生物处理技术

生物处理技术包括：好氧生物学处理法、厌氧生物学方法、好氧厌氧混合处理法。根据微生物的类型，利用这种处理技术，可以很好地处理畜牧业养殖废水。其中，好氧生物法主要包括AO、SBR、生物转盘、氧化塘、MBR等[3]。好氧处理技术成本低，人工干预因素较少，可以更好地将废水中的有机物分解成二氧化碳、水和无机盐，并且好氧菌从污水中的有机物获取能量。厌氧处理技术是指在处理废水过程中，利用厌氧微生物，将氨基酸和多糖进行分解形成沼气，并收集起来。厌氧生物处理经常用于牲畜饲养和家禽养殖的废水处理，在处理畜牧业养殖废水过程中，受含水量大小的影响，厌氧处理技术会产生不同的结果。厌氧技术包括：ABR、UASB、全混合厌氧反应器和微生物燃料电池等，具有耗能少、节约人力、无须通气和翻堆的优点，可以除掉80%溶解在水中的有机物，并且还能杀死传染病菌，保护动物免受传染病伤害。好氧厌氧混合处理方法结合起来处理畜牧业养殖废水的效果会更好，也被广泛地应用于畜禽废水的处理中。这种处理方法可以让废水达到排放标准，但该技术需要专业的污水处理设备，只适用于大规模的养殖场。

2.2 物理化学处理技术

畜牧业养殖废水处理中，物理化学处理技术包括拦截法、吸附法、絮凝沉淀法、吹脱法。其中介质吸附方法利用具有发达孔结构的固体吸附材料吸附畜禽废水中的一些污染物。如：在奶牛养殖废水处理过程中，利用吸附材料孔隙密集的特点，将污染物与水体进行分离处理，从而有效地将废水中的污染物吸附到吸附剂的表面；絮凝沉淀法是指絮凝剂聚合物的吸附交叉吸附效应，具有加工速度快，沉积效果好，容易加工等优点[4]。如：在奶牛养殖废水处理过程中，通过混凝剂的作用可以使废水中的胶体颗粒和小悬浮物聚集形成大的絮凝体，实现污染物的去除，自然沉降到废水底部；吹脱法主要用于氨氮的去除，利用氨在废水中处于游离状态的特性，在碱性条件下进行空气吹脱，使其透过气液界面，改变气液相中氨的比例，达到去除废水中氨氮的目的。

2.3 自然生态技术

在畜牧业养殖废水处理中，自然生态技术是指通过各种物理、化学和生物效应，利用水、土壤和生物去除废水中污染物的一种处理方法，包括湿地建设和氧化池技术。其中，人工湿地处理技术是通过物理、化学和生物过程，使用土壤—水生植物—复杂的微生物生态系统，对污染物进行去除，具有低廉的投资和运行成本、处理效果好等优点，并且该技术具有很强的针对性和多样性，能够通过种植合适的植物，针对不同的污染物，实现净化水体的目的。但其也具有占地面积大、受外界条件影响大等缺点；氧化细胞处理技术主要利用池塘中微生物的作用去除废水中的有机物，氧化池处理废水的原理类似于水的自清洁过程。由于畜禽废水污染严重常采用两种或两种以上的处理方法。稳定塘工艺是一种利用天然或人工修整的池塘进行废水处理的构筑物，在降解池塘内的污染物时，通过藻类光合作用、好氧菌好氧分解、厌氧菌厌氧分解的共同作用实现废水处理，具有操作简单、投资运行费用少、出水效果好等优点。但多数情况下，稳定塘只是作为人工湿地的预处理单元，容易受自然因素的影响，净化效果不稳定。

3 畜牧业废水处理技术发展前景

目前，随着我国畜牧业的不断发展，受土地等因素限制的影响，传统的还田利用和自然处理方式已经不能满足城市近郊大量畜禽废水处理的要求。但经过几十年的研究和应用，在畜牧业养殖废水处理过程中，畜禽养殖废水厌氧处理工艺已经越来越成熟，如：完全混合式厌氧反应器、厌氧序批式反应器、厌氧滤池、内循环厌氧反应器等。对畜禽废水进行生物处理过程中，好氧技术的研究主要包括水解与SBR结合或者两级AO的工艺。SBR工艺将污水处理构筑物从空间系列转化为时间系列，进行进水、曝气、沉淀、滗水等周期循环。在处理畜禽废水时，SBR与水结合，可以对CODcr具有较高的去除率，SBR对高浓度氨氮去除率高达97%，对总磷去除率为74.1%。并且在畜牧业养殖废水处理过程中，其他好氧处理技术也逐渐被广泛应用，如：间歇式排水延时曝气、间歇式循环延时曝气活性污泥法、循环式活性污泥系统等。但采用好氧工艺直接处理养殖场废水中的高浓度废水，需要先稀释废水，这样需要容积大、投资高的处理装置。并且单一好氧处理工艺能耗高、运行费用昂贵。因此，为了取长补短，很多规模化的畜牧业养殖场，都采用厌氧法、好氧法相结合的处理工艺，其处理效率更高、抗冲击负荷能力更强、成本更低、剩余污泥量更少，可以获得良好稳定的出水水质。如：在处理养猪场废水时，采用厌氧—兼氧组合式生物塘技术，可以成功解决规模化养殖场污水污染负荷高难题。畜牧业废水处理技术较多，需要在技术优势、投资、日常运行费用、操作等方面，对采用何种处理技术进行综合考虑。

相信在未来，随着科学技术的不断进步，在畜牧业养殖废水处理过程中，将会不断出现新技术、新工艺。如：利用新技术处理过的养殖废水，结合循环经济模式，可以用于绿色无公害蔬菜无土栽培；处理后的残渣可以用作饲料及有机肥加工，这样不但能够大力发展农业生产，实现种养结合、相互促进，还能有效保护水环境、实现生态环境建设的最终目的，提升当地畜牧业的养殖水平。