畜禽养殖场污染治理沼气技术循环模式探析
摘要从畜禽养殖场环境污染现状和危害出发,综合国内外畜禽养殖环境污染治理的研究现状,提出畜禽养殖场污染治理沼气技术循环模式对控制畜禽养殖场污染是有效的。代理发表论文
关键词畜禽养殖场;环境污染;治理;研究现状;沼气技术循环模式
随着我国畜禽养殖规模扩大,集约化程度不断提高,同时伴随化肥工业的迅速发展, 使有机粪肥大量闲置,不能及时还田,导致环境污染。20世纪90年代主要由畜禽粪便造成的杭州湾污染首次敲响了畜禽粪便在我国污染环境的警钟。调查显示, 我国畜禽粪便总体土地负荷警戒值已达到0.49(正常值应<0.40)[1]。畜禽粪便中污染物质主要包括悬浮物、有机质、盐、沉积物、气体、细菌、病毒和氮、磷、钾及其他养分,这些物质在畜禽粪便收集、贮存、运输、肥田期间均有可能产生环境污染[2]。
1国内(外)畜禽粪便环境污染治理的研究现状代理发表论文
国内(外)治理畜禽粪便污染主要分为产前、产中和产后治理。但由于产前、产中治理只能相对减少而不能从根本上消除对环境的污染,故产后处理才是消除污染环境的最好方法。有关治理方法主要有物理处理法、物理化学处理法、化学处理法和生物处理法。但由于物理处理法处理效率和去除率低,化学处理法存在二次污染,故实际中应用较少。目前,研究最多、应用最广且最具发展前景的为生物处理法,即主要通过微生物生命过程把废水中有机物转化为简单形式的无机物,从而达到去除有机物的目的。主要方式有:一是好氧处理。以序批式反应器工艺居首,即序批式活性污泥法[3]。二是厌氧处理。最早以生产沼气为目的,因而未能达到完全分解污染物的要求;随着畜禽粪便污染日渐突出,已经被主要用于处理畜禽粪便污染,而生产沼气只作为附加产物[4]。三是自然处理法。投资省,工艺简单,动力消耗少,特别适宜于小型畜禽场废水处理,如水萍科植物可用于循环利用养猪污水的处理[5]。四是混合处理法。近年来,畜禽粪便污水多采用混合处理法,即根据具体情况设计出由好氧法、厌氧法和自然处理系统3种,或以它们为主体并结合其他处理方法进行优化组合,共同处理畜禽场废水。
2国内畜禽养殖场污染治理沼气技术循环模式现状
国内畜禽养殖场污染治理沼气技术循环模式示范工程主要采用混合处理法,包括厌氧发酵技术、好氧生物技术、“三沼”综合利用技术等。如上海市农业科学院畜牧兽医研究所等单位开展了沼气发酵及沼液土壤生物处理、工厂化好氧发酵制颗粒肥料和鸡粪饲料化五大系列工程技术研究,并相应建立小型示范工程,在上海郊区应用,取得了显著的经济效益(中国科技成果库项目年度编号:970193);甘肃省农村能源综合开发中心,依据生态学原理,将养殖、沼气综合利用和果树种植相结合,建立“猪-沼-果”生态农业模式(中国科技成果库项目年度编号:0200740304)。
浙江省畜禽养殖场污染治理沼气技术及“三沼”综合利用已在全省各地推广。开化县于2002—2003年对10个规模猪场完成了小型沼气工程,建设了10 年厌氧池1 100 m3(农村信息报,2004-06-05);绍兴福景达农业有限公司的600 m3沼气工程是“猪-沼-果”模式(农民日报,2004-07-17);嘉兴市通过采取沼气工程、沼气发电工程、生产有机肥和养殖蚯蚓等措施,完成了一批养猪业粪便的污染治理和综合利用工程,至2004年底已建成养猪业沼气池2 800多个(中国建设报,2005-06-06);建德市通过推广新安江万秋生态养殖场“猪粪尿-沼气发电-沼液沼渣-果园蔬菜”这种无害化处理、资源化利用的生态种养模式,到2006年全市有47个集约化畜禽养殖场和81家非规模养殖户建成了沼气工程及利用系统(中国环境报,2006-05-09);2006年全省339个规模化畜禽养殖场排泄物治理建成防雨、防渗、防漏储粪池4.107 8万m3,厌氧发酵池8.261 4万m3,沉淀池、氧化塘3 519 hm2,配套消纳山林、果园、农田3 807 hm2,鱼塘642 hm2,并带动各地完成1 211个规模畜禽养殖场的治理(浙江省畜牧局)。
上述畜禽养殖场污染治理沼气技术循环模式,具备了消除污染、产生能源和综合处理的三大功能,既消除了农业环境污染,又解决了一部分的能源问题;同时产生的沼液、沼渣是适合农作物用肥的绿色无公害肥料,而且在厌氧发酵过程当中,病原菌、寄生虫卵等一些病菌被杀死,切断了养殖场内传染病和寄生虫病的传播环节。但该污染治理模式在应用推广中,存在着许多实际困难,一是建造有效、适宜的污水治理及配套设施需较高的成本;二是沼气利用不充分,会造成大气污染比较严重;三是沼肥(即沼液、沼渣)利用缺乏科学的指导。因此,应加强该模式应用管理,使该模式能够有效控制畜禽养殖场的污染。
3参考文献
[1] 朱孔颖.畜禽养殖业污染状况及管理对策[J].干旱环境监测,2004,18(1):46-47.
[2] 李远.我国畜禽养殖业的环境影响与管理政策初探[J].中国生态农业报,2002,10(2):136-138.
[3] 田宁宁,王凯军.畜禽养殖场粪污的治理技术[J].中国给水排水,2002, 18(2):71-73.
[4] 姚向君,郝先荣.畜禽养殖场能源环保工程的发展及其商业化动作模式的探讨[J].农业工程学报,2002,18(1):32-35.
[5] BERGMANN B A,CHENG J,CLASSEN J,et al. Nutrient removal from seine lagoon effluent by duckweed[J].Trans,ASAE,2000,43(2):263-269.
关键词畜禽养殖场;环境污染;治理;研究现状;沼气技术循环模式
随着我国畜禽养殖规模扩大,集约化程度不断提高,同时伴随化肥工业的迅速发展, 使有机粪肥大量闲置,不能及时还田,导致环境污染。20世纪90年代主要由畜禽粪便造成的杭州湾污染首次敲响了畜禽粪便在我国污染环境的警钟。调查显示, 我国畜禽粪便总体土地负荷警戒值已达到0.49(正常值应<0.40)[1]。畜禽粪便中污染物质主要包括悬浮物、有机质、盐、沉积物、气体、细菌、病毒和氮、磷、钾及其他养分,这些物质在畜禽粪便收集、贮存、运输、肥田期间均有可能产生环境污染[2]。
1国内(外)畜禽粪便环境污染治理的研究现状代理发表论文
国内(外)治理畜禽粪便污染主要分为产前、产中和产后治理。但由于产前、产中治理只能相对减少而不能从根本上消除对环境的污染,故产后处理才是消除污染环境的最好方法。有关治理方法主要有物理处理法、物理化学处理法、化学处理法和生物处理法。但由于物理处理法处理效率和去除率低,化学处理法存在二次污染,故实际中应用较少。目前,研究最多、应用最广且最具发展前景的为生物处理法,即主要通过微生物生命过程把废水中有机物转化为简单形式的无机物,从而达到去除有机物的目的。主要方式有:一是好氧处理。以序批式反应器工艺居首,即序批式活性污泥法[3]。二是厌氧处理。最早以生产沼气为目的,因而未能达到完全分解污染物的要求;随着畜禽粪便污染日渐突出,已经被主要用于处理畜禽粪便污染,而生产沼气只作为附加产物[4]。三是自然处理法。投资省,工艺简单,动力消耗少,特别适宜于小型畜禽场废水处理,如水萍科植物可用于循环利用养猪污水的处理[5]。四是混合处理法。近年来,畜禽粪便污水多采用混合处理法,即根据具体情况设计出由好氧法、厌氧法和自然处理系统3种,或以它们为主体并结合其他处理方法进行优化组合,共同处理畜禽场废水。
2国内畜禽养殖场污染治理沼气技术循环模式现状
国内畜禽养殖场污染治理沼气技术循环模式示范工程主要采用混合处理法,包括厌氧发酵技术、好氧生物技术、“三沼”综合利用技术等。如上海市农业科学院畜牧兽医研究所等单位开展了沼气发酵及沼液土壤生物处理、工厂化好氧发酵制颗粒肥料和鸡粪饲料化五大系列工程技术研究,并相应建立小型示范工程,在上海郊区应用,取得了显著的经济效益(中国科技成果库项目年度编号:970193);甘肃省农村能源综合开发中心,依据生态学原理,将养殖、沼气综合利用和果树种植相结合,建立“猪-沼-果”生态农业模式(中国科技成果库项目年度编号:0200740304)。
浙江省畜禽养殖场污染治理沼气技术及“三沼”综合利用已在全省各地推广。开化县于2002—2003年对10个规模猪场完成了小型沼气工程,建设了10 年厌氧池1 100 m3(农村信息报,2004-06-05);绍兴福景达农业有限公司的600 m3沼气工程是“猪-沼-果”模式(农民日报,2004-07-17);嘉兴市通过采取沼气工程、沼气发电工程、生产有机肥和养殖蚯蚓等措施,完成了一批养猪业粪便的污染治理和综合利用工程,至2004年底已建成养猪业沼气池2 800多个(中国建设报,2005-06-06);建德市通过推广新安江万秋生态养殖场“猪粪尿-沼气发电-沼液沼渣-果园蔬菜”这种无害化处理、资源化利用的生态种养模式,到2006年全市有47个集约化畜禽养殖场和81家非规模养殖户建成了沼气工程及利用系统(中国环境报,2006-05-09);2006年全省339个规模化畜禽养殖场排泄物治理建成防雨、防渗、防漏储粪池4.107 8万m3,厌氧发酵池8.261 4万m3,沉淀池、氧化塘3 519 hm2,配套消纳山林、果园、农田3 807 hm2,鱼塘642 hm2,并带动各地完成1 211个规模畜禽养殖场的治理(浙江省畜牧局)。
上述畜禽养殖场污染治理沼气技术循环模式,具备了消除污染、产生能源和综合处理的三大功能,既消除了农业环境污染,又解决了一部分的能源问题;同时产生的沼液、沼渣是适合农作物用肥的绿色无公害肥料,而且在厌氧发酵过程当中,病原菌、寄生虫卵等一些病菌被杀死,切断了养殖场内传染病和寄生虫病的传播环节。但该污染治理模式在应用推广中,存在着许多实际困难,一是建造有效、适宜的污水治理及配套设施需较高的成本;二是沼气利用不充分,会造成大气污染比较严重;三是沼肥(即沼液、沼渣)利用缺乏科学的指导。因此,应加强该模式应用管理,使该模式能够有效控制畜禽养殖场的污染。
3参考文献
[1] 朱孔颖.畜禽养殖业污染状况及管理对策[J].干旱环境监测,2004,18(1):46-47.
[2] 李远.我国畜禽养殖业的环境影响与管理政策初探[J].中国生态农业报,2002,10(2):136-138.
[3] 田宁宁,王凯军.畜禽养殖场粪污的治理技术[J].中国给水排水,2002, 18(2):71-73.
[4] 姚向君,郝先荣.畜禽养殖场能源环保工程的发展及其商业化动作模式的探讨[J].农业工程学报,2002,18(1):32-35.
[5] BERGMANN B A,CHENG J,CLASSEN J,et al. Nutrient removal from seine lagoon effluent by duckweed[J].Trans,ASAE,2000,43(2):263-269.
