【正文】 、改善生態(tài)環(huán)境有機(jī)結(jié)合起來(lái)，走生態(tài)畜牧 業(yè)產(chǎn)業(yè)化可持續(xù)發(fā)展的道路，在良好的生態(tài)環(huán)境條件下組織畜牧生產(chǎn)，使之成為 生態(tài)型畜牧豬場(chǎng)。起示范帶頭作用，提高養(yǎng)殖戶參與環(huán)保積極性由于相應(yīng)的環(huán)保設(shè)施不完備，加之大部分養(yǎng)殖從業(yè)人員環(huán)保意識(shí)薄弱，國(guó)家4依法治理力度不夠，養(yǎng)殖污染有大行其道、無(wú)人 問(wèn)津之勢(shì)。為此，解決養(yǎng)殖 帶來(lái)的污染問(wèn)題，不僅要從政策、法規(guī)、資金等方面給予優(yōu)惠扶持，還要做好大型示范工程，發(fā)揮示范工程的示范帶頭作用，通過(guò)舉辦現(xiàn)場(chǎng)會(huì)、 觀摩會(huì)，教學(xué)基地，以 現(xiàn)身說(shuō)教來(lái)說(shuō)明大型沼氣工程的可行性與必要性，讓廣大養(yǎng)殖戶看到綜合利用帶來(lái)的可觀的經(jīng)濟(jì)效益，以及消除環(huán)境污染帶來(lái)的社會(huì)效益與生態(tài)效益。相 繼 出臺(tái)了《環(huán)境保護(hù)法》、 《動(dòng)物防疫法》、 《畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》、 《獸藥管理?xiàng)l例 》、《飼料和飼料添加劑管理?xiàng)l例》、 《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排入 標(biāo)準(zhǔn)》等法律法規(guī)，使畜牧工作有章可循，有法可依。 該污染治理和綜合利用項(xiàng)目能夠提高養(yǎng)豬場(chǎng)的污水及糞便資源化率，有利于規(guī) ?；B(yǎng)豬污染的控制并對(duì)規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)的污染治理和綜合利用起到示范作用。 《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2022)》中鼓勵(lì) 農(nóng)村可再生資源綜合利用開發(fā)工程，有機(jī)廢棄物無(wú)害化處理及5有機(jī)肥料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用也屬于鼓勵(lì)類項(xiàng)目。因此本項(xiàng)目的建設(shè)是符合國(guó)家有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的。并促 進(jìn) 了生物、生態(tài)環(huán)境、能源和經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展，增加了循 環(huán)因素，延 長(zhǎng)了生物鏈 和效益鏈，改善了生活條件和生態(tài)環(huán)境，增強(qiáng)了拓展輻射功能。沼氣可 滿足場(chǎng)內(nèi)職工燒飯用能、燒鍋爐、豬舍加溫用能和照明，鍋爐產(chǎn)生的熱能還可 滿足小型浴池用能。副產(chǎn)品沼液、沼渣是在厭氧條件下發(fā)酵產(chǎn)生的含有相當(dāng)豐富的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的有機(jī)肥，并對(duì)農(nóng)作物具有防病滅蟲顯著效果，專業(yè)檢測(cè)顯 示，沼液中含有 17 種氨基酸、22 種微量元素和生物生長(zhǎng)所需多種維生素、生物活性酶等，沼肥中含有機(jī)質(zhì)達(dá) 50%之多。具有較好的技術(shù)保障6本項(xiàng)目按照源頭治理與末端處理相結(jié)合的原則，采用成熟的污染治理和資源綜臺(tái)利用技術(shù)，新建采用固液分離、厭氧發(fā)酵、沼氣等工程。研究出了適應(yīng)不同氣候和原料的標(biāo)準(zhǔn)化系列池型，開發(fā)出了安全、方便、實(shí)用的進(jìn)出料工程結(jié)構(gòu)和裝置，采用了混凝土澆筑施工工藝，制定了一系列沼氣池建設(shè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，解決了過(guò)去出料難、壽命短、不安全等 問(wèn)題。華南理工大學(xué)具有一批對(duì)沼氣綜合利用熟悉的專家。78第二章 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展情況 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水來(lái)源養(yǎng)豬場(chǎng)廢水主要來(lái)源為： 豬欄沖洗水。其它洗滌污水。目前國(guó)內(nèi)外 規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)存在的主要清糞工藝有 3 種：水沖式、水泡糞、和干清糞工藝。采用水沖式工藝方便快捷，但是會(huì)把豬 糞、散落的 飼料末連同豬尿一起全部沖洗到廢水中，故廢水中含有大量的固體懸浮物及膠體形態(tài)物質(zhì)，且其他的污染指標(biāo)也很高。表 1 豬糞尿的化學(xué)成分表 2 不同清糞工藝的豬場(chǎng)污水量和水質(zhì)9從表 表 2 不難看出有機(jī)物、氨態(tài)氮（NH 3N）及磷（P ）的濃度高是豬場(chǎng)廢水的主要特點(diǎn)。從表 4 還可以看出不同的清糞工藝對(duì)廢水的水質(zhì)也有很大影響。結(jié)合以上的數(shù)據(jù)及分析結(jié)果，可以知道豬場(chǎng)廢 水中來(lái)源于豬糞及散落飼料末的有機(jī)物大部分是以懸浮物或膠體的形式存在。此外，豬場(chǎng)廢水還具有以下特點(diǎn)：排水量大，廢水溫度低(多數(shù)豬場(chǎng)從防疫的需要出 發(fā)，用水取自地下水 )。廢水固液混雜，而且粘稠度很大。 對(duì)于豬場(chǎng)廢水的處理，從采用的工藝技術(shù)來(lái)看，有厭氧處理、好氧處理、厭氧好氧組合處理，以及氧化氧化塘、人工濕地10等自然處理方法。另外，在日本等地都有各自的豬場(chǎng)廢水處理組合工藝。物質(zhì)循環(huán)利用型生態(tài)工程該工程技術(shù)是一種按照生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量流和物質(zhì)流的循環(huán)規(guī)律而設(shè)計(jì)的一種生態(tài)工程系統(tǒng)。常用的物質(zhì)循環(huán)利用型生態(tài)系統(tǒng)主要有種植業(yè)—養(yǎng)殖業(yè)—沼氣工程三結(jié)合、養(yǎng)殖業(yè)—漁業(yè)—種植業(yè)三結(jié)合及養(yǎng)殖業(yè)—漁業(yè)—林業(yè)三結(jié)合的生態(tài)工程等類型。沼氣池中的上層液體經(jīng)過(guò)一系列的沼氣能源加熱管消毒處理后，可作為培養(yǎng)藻 類的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成份。 過(guò)濾 后的螺旋藻等藻體含有豐富、齊全的 營(yíng)養(yǎng)元素，即可以直接加入魚池中喂魚、拌入豬飼料中喂豬，也可以經(jīng)烘干、滅 菌后作為廉價(jià)的蛋白 質(zhì)和維生素源，供人 們 食用， 補(bǔ)充人體所需的必需氨基酸、稀有維生素等營(yíng)養(yǎng)要素。這一系統(tǒng)的實(shí) 施、運(yùn)用，可以有效地改善豬 場(chǎng)周圍的衛(wèi)生和生態(tài)環(huán)境，11提高人們的健康和營(yíng)養(yǎng)水平。該系統(tǒng)的操作非常靈活，可隨不同地區(qū)、不同豬場(chǎng)的具體情況而加以調(diào)整。種植業(yè)—養(yǎng)殖業(yè)—沼氣工程三結(jié)合的物質(zhì)循環(huán)利用型生態(tài)工程的基本內(nèi)容：規(guī)模化豬場(chǎng)排出的糞便污水進(jìn)入沼氣池，經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，供民用炊事、照明、采暖( 如溫室大棚等) 乃至發(fā)電 。此系統(tǒng)實(shí)際 上是一個(gè)以生豬養(yǎng)殖為中心，沼氣工程為紐帶，集種、養(yǎng)、 魚、副、加工 業(yè)為一體的生態(tài)系統(tǒng)，它具有與傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)不同的經(jīng)營(yíng)模式。 存在問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)分析一是排水量大，沖擊負(fù)荷很大。三是生豬養(yǎng)殖業(yè)系微利產(chǎn)業(yè)，受到自然和市場(chǎng)的雙重壓力，因此對(duì)于豬場(chǎng)廢水的處理只能采用投資少、運(yùn)行和管理成本低且效果好的工藝。 建設(shè)期限項(xiàng)目建設(shè)期為 2 年 建設(shè)目標(biāo)在廣東省省級(jí)環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)資金支持下，重點(diǎn)提高污染源的污水排放達(dá)標(biāo)率和糞污資源化利用率，在回收 資源和能源的同時(shí)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化處理。其有效地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，采用固液分離、綜合治理、 糞污處理等工程措施控制 規(guī)?；B(yǎng)豬污染，為其它規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)提供示范作用。因此，項(xiàng) 目建設(shè)以 “種養(yǎng)結(jié)合、雨污分流、清潔生產(chǎn)、干濕分離 ”十六字方針和《畜禽養(yǎng)殖污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 185962022)為指導(dǎo)依據(jù)，結(jié)合目前該養(yǎng)殖場(chǎng)生豬污染物排放的實(shí)際情況，綜 合考慮各方面因素，遵循“ 資源化、無(wú)害化、減量化、綜合利用”的原 則逐步削減污 染物，慎重 選擇適宜的處 理工藝技術(shù)路線及設(shè)備，采取經(jīng)濟(jì)有效、方便可行的工藝 流程，使豬 場(chǎng)周圍的土壤、水體及大氣自然生 態(tài)系統(tǒng)免受污染，以達(dá)到最佳的處理效果和經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài) 效益。再根據(jù)需要針對(duì)性地對(duì)污水中剩余的污染物質(zhì)進(jìn)行凈化處理，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)達(dá)標(biāo)。深度凈化，去除污水中的污染物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)達(dá) 標(biāo)。吹脫工 藝是將溶解在水中的氨氮吹脫到空氣中，這樣會(huì)造成二次污染。而且，這兩種方式均沒(méi)有將原本是 優(yōu)質(zhì)營(yíng)養(yǎng)源的 N 進(jìn)行妥善的回收，不僅污染環(huán)境，且造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。由于高濃度氨氮對(duì)厭 氧微生物具有一定的毒性，為確保厭氧效率，同 時(shí)回收 N、P，對(duì)于混合后的豬糞尿，采用 MAP 工藝進(jìn) 行氮磷脫除處理，脫氮、磷形成的 MAP 結(jié)晶富集在糞尿中的纖維上，和 SS 一起從污水中脫出，不僅確保了進(jìn)入?yún)捬跎匚鬯械陌钡獫舛?，且以高效緩釋性有機(jī)肥方式回收了 N、P。這樣對(duì)于低濃度 污水處理來(lái)說(shuō)是切實(shí)可行的，但對(duì)于高濃度含碳污水而言，若采用此法處理，不僅需要消耗大量的能源來(lái) 給水體提供溶解氧，且浪 費(fèi)了污水中的碳源。利用厭氧微生物，將污水中有機(jī)物分解成有機(jī)酸， 實(shí)現(xiàn)酸化降解，并進(jìn)一步降解，產(chǎn)生甲烷。由于 厭氧微生物的生命能力 強(qiáng)，適于高濃度的污水處理，加上運(yùn)行過(guò)程中不耗能，運(yùn)行成本低，而成為高濃度污水回收碳源的關(guān)鍵工藝段。與其他的反應(yīng)器相比，厭氧折流板反應(yīng)器的容積利用率有了很大的提高。此外，隨著 ABR 反應(yīng)器中進(jìn)水量的增加，即 HRT 的縮短，各反應(yīng)室內(nèi)的返混程度將提高，而 Vd/V 值的變化幅度卻不大，從整體上看，反應(yīng)器內(nèi)的折流板阻擋了各反應(yīng)室間的返混作用強(qiáng)化了各反應(yīng)室的混合作用，增強(qiáng)了污泥與被處理污水的接觸和混合程度。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效果穩(wěn)定與其他第三代厭氧反應(yīng)器相比，厭氧折流板反應(yīng)器沒(méi)有復(fù)雜的三相分離器，16只有簡(jiǎn)單的折板結(jié)構(gòu)，不存在管道堵塞等問(wèn)題，沒(méi)有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而且從眾多試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，厭氧折流板反應(yīng)器處理效果穩(wěn)定，有較大的市場(chǎng)推廣的空間。有研究表明，在位于反應(yīng)器前端的格室中，主要以水解和 產(chǎn)酸菌為主，而在較后的格室中，則以甲烷 菌為主。當(dāng)?shù)孜餄舛容^高時(shí)，甲 烷八疊球菌的生長(zhǎng)速度比甲烷絲狀菌屬快 1 倍，而底物濃度較低時(shí)，剛好相反。這種微生物種群的逐級(jí)遞變，使 優(yōu)勢(shì)種群得以良好地生長(zhǎng)， 這與有機(jī)物的逐步降解和轉(zhuǎn)化過(guò)程相一致，同時(shí)，也表明了基質(zhì)的濃度和種類是反應(yīng)室中微生物相組成與分布的重要影響因素。低 F/M 值有利于生物絮凝，沉降加快，出水懸浮固體濃度低。運(yùn)行穩(wěn)定，操作靈活由于 ABR 反 應(yīng)器特有的擋 板構(gòu)造，大大減小了堵塞和污泥床膨脹等現(xiàn)象發(fā)17生的可能性，可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，且 ABR 可根據(jù)水質(zhì)、水量的不同，通過(guò)改變擋板間距，調(diào)節(jié) HRT，甚至還可以進(jìn)行間歇操作，來(lái) 滿 足出水水質(zhì)的要求。耐沖擊負(fù)荷對(duì)有毒物質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)由于反應(yīng)器具有良好的截留微生物的能力以及反應(yīng)器中的生物分布特點(diǎn)，使得反應(yīng)器對(duì)沖擊負(fù)荷的適應(yīng)性大大增強(qiáng)。 對(duì)有毒廢 水的處理過(guò)程中，因 為有毒物質(zhì)對(duì)反應(yīng)器的影響主要集中在反應(yīng)器的前部，對(duì)后部的危害較小。易形成顆粒污泥目前，為提高污水生物處理工藝的處理效果及處理能力，正在不斷深入研究和開發(fā)微生物固定技術(shù)。Boopathy 的研究 發(fā)現(xiàn)，在初始 負(fù)荷為 (kg陳洪斌等以 ABR 處理豆制品廢水試驗(yàn)，采用低負(fù)荷高去除率啟動(dòng)方式， 馴化和培養(yǎng)顆?；钚晕勰啵?COD負(fù)荷范圍在 ～(L經(jīng)過(guò)五十多天，反應(yīng)器內(nèi)形成大量密實(shí)、亮黑色的顆粒污泥，COD 去除率和 廢水產(chǎn)氣率都很高。18第二步：深度凈化深度凈化為主題凈化工藝，用于去除厭氧出水中的絕大部分有機(jī)物、N、P 以及其它污染物質(zhì)，保障性深度 凈化工藝， 實(shí)現(xiàn)污水處 理后滿足回用水水質(zhì)指標(biāo)。針對(duì)這一需求，設(shè)計(jì)采用改進(jìn)型氧化塘來(lái)處理，即在氧化塘的前一部分安裝曝氣裝置，實(shí)現(xiàn)降解有機(jī)物的同時(shí)脫氮、除磷。主要工藝說(shuō)明如下：廢水預(yù)處理：養(yǎng)豬場(chǎng)污水通過(guò)管道自流到沼氣站，糞污等污染物先經(jīng)過(guò)格柵，以清除污水中稻草等較 大的雜物，同 時(shí)進(jìn)行沉砂，去除糞污中的砂石，這樣有利于以后工序的處理，減少管道等的堵塞，保證廢污 自流通暢， 進(jìn)入集水池。通 過(guò)固液分離技 術(shù)處理后的污水進(jìn)入下一環(huán)節(jié)進(jìn)行處理，含水 45％50 ％的豬糞糞渣進(jìn)入集糞池，進(jìn)行無(wú)害化處理，用作有機(jī)肥源出售。與 SS 一起從污水中分離出來(lái)。脫氮的機(jī)理為：Mg2++ NH4++HPO42‐ + 6H2O→MgNH 4PO4?6H2O↓+ H+Mg2++ NH4++PO43‐ + 6H2O → MgNH 4PO4?6H2O↓Mg2++ NH4++H2PO42‐ + 6H2O → MgNH 4PO4?6H2O↓+ 2H+酸化過(guò)程：經(jīng)固液分離后的污水進(jìn)入酸化池。在酸化池中， 污水中的蛋白質(zhì)、脂肪和糖類等高分子有機(jī)物水解為氨基酸、脂肪酸等小分子有機(jī)物，進(jìn)而在酸化菌的作用下生成乙酸、丙酸等易被甲烷菌消化的小分子有機(jī)酸，以減輕厭氧消化的有機(jī)負(fù)荷，提高消化速率。厭氧發(fā)酵：污水通過(guò)泵打入?yún)捬醢l(fā)酵池， 污水中的有機(jī)酸通過(guò)厭氧菌的作用產(chǎn)生可燃沼氣。因?yàn)閰捬蹙鷮?duì) 溫度變化非常敏感，盡管項(xiàng)目地屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫較高，但冬季氣溫較低，這勢(shì)必影響 厭氧消化效率，給后一級(jí)的污水處理工藝增加負(fù)擔(dān)。在消化池內(nèi)布有溫水循 環(huán)管路。沼氣的貯存與利用：由發(fā)酵池生成的沼氣經(jīng)水水封，氣水分離器，脫硫塔 凈化后壓入貯氣柜儲(chǔ)存。污泥沉淀：厭氧消化后的廢水經(jīng)沉淀，將 廢水中的污泥去除。好氧微生物的代謝所需的溶解氧由塘表面的空氣中的氧及藻類的光合作用提供。沼液綜合利用：經(jīng)厭氧發(fā)酵后的液肥用以灌溉農(nóng)田、果園和養(yǎng)魚，生 產(chǎn)綠色無(wú)公害產(chǎn)品。改進(jìn)型 ABR 反應(yīng)器運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化。采用改進(jìn)型 ABR 反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)碳源最大化回收利用。無(wú)害化：選用先進(jìn)工藝技術(shù)，使整個(gè)治理 過(guò)程工藝無(wú)毒無(wú)味運(yùn)行，消除蚊 蠅孳生地，切斷寄生蟲的生長(zhǎng) 源， 細(xì)菌指標(biāo)達(dá)到衛(wèi)生防疫要求。豬糞、沖洗污水治理經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵后的沼液，經(jīng)過(guò) 固液分離產(chǎn)生的沼渣與收集的干清糞混合深加工成有機(jī)復(fù)混肥。該豬場(chǎng)厭氧發(fā)酵所產(chǎn)生的沼氣，又可供應(yīng)場(chǎng)區(qū)生活用氣。生態(tài)化：該場(chǎng)選用的