规模化养猪废弃物农用资源化关键技术与效果评价

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1、规模化养猪废弃物农用资源化关键技术与效果评价规模化养猪废弃物农用资源化关键技术与效果评价　规模化养猪正成为江西省现代农业可持续发展的支柱产业，２００８年生猪出栏２８１０万头，生猪存栏１７８０万头；出栏万头以上的生猪规模养殖户３００多家。吉安市某农牧有限公司（以下简称农牧公司）就是其中出栏万头以上.L.的养殖户之一。规模化养猪产生的大量废弃物（如粪便、冲栏废水等）给当地的环境造成了较大的污染，同时也成为鄱阳湖流域面源污染的重要来源之一［１］。何江等［２］、欧阳超等［３］报道猪场排放废水原液的ＢＯＤ高达２０００～８０００ｍｇ／Ｌ，化学耗氧量（ＣＯＤCｒ）高达５０００～２００００ｍｇ／Ｌ，氨氮１

2、１００～２０００ｍｇ／Ｌ，总磷１５０～１６０ｍｇ／Ｌ，且ＳＳ也超标数十倍。为策应鄱阳湖国家生态经济区建设，确保一湖清水，江西省政府要求全省每一个农牧企业流出去的水切实做到达标排放，循环利用，保护河流，保护赣江。　　农牧公司之一的商品猪场远离城镇（离县城大约８ｋｍ）及乡村居民密集居住区，交通便利，建在丘陵山坡的荒地上，猪场后山有油茶林６．７ｈｍ２，１００ｍ外有千亩水稻田。远离水源，通过引水工程取水（以２ｋｍ外麻江河边沙滩井水作为取水点），水源充足，能满足养猪场用水及油茶林的浇灌问题。每年养猪３０００多头，每天废水排放量２５～３０ｔ。２００８年以来因地制宜地制定了养殖废弃物减量化排放、无害化处

3、理、资源化利用的发展目标，提出了该养殖场废弃物农用的关键技术，并对效果进行了评价。　　１材料与方法　　１．１商品猪场废弃物处理模式　　干粪集中（外卖）→湿粪及猪尿、冲栏废水→沼气池→沼气（用于照明、供暖、煮饭）→沼液→一沉淀池→二沉淀池（沼渣定期清理）→废水外排→天然水沟，在原有天然水沟／生态草沟的基础上，合理开设渠道，让二沉淀池外排的废水能够流到大片稻田中，达到资源化利用。　　１．２现场采样与分析　　按照工艺流程，采集麻江河、猪场自来水水源（井水）、养猪废水沼气池（出水口）、一沉淀池（出水口）、二沉淀池（出水

4、口）、二沉淀池出水口下游１５０ｍ渠道Ａ水沟水（Ａ１）、二沉淀池出水口下游３００ｍ一支流汇入口（Ａ２）、二沉淀池出水口下游６００ｍ渠道Ａ水沟水（Ａ３）、稻田水（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）、猪场外渠道Ｂ（对照）等水样（图１）。送实验室检测ＣＯＤＣｒ、氨氮、磷酸盐（总磷）等指标。水样分析按照《水和废水监测分析方法》［４］进行，并做平行样，其中ＣＯＤＣｒ采用重铬酸钾法测定，氨氮采用钠氏试剂分光光度法测定，磷酸盐采用钼锑抗分光光度法测定，并根据国家《畜禽养殖业污染物排放标准（ＧＢ１８５９６２００１）》进行评价。　　２结果与分析　　２．１沼气池及沉淀池的降解效果　　商品猪场沼气池产生的沼气主要用于照明、

5、供暖和煮饭。从表１可以看出，养猪场废水原液经过沼气池、一沉淀池及二沉淀池后ＣＯＤＣｒ、氨氮、总磷的浓度分别为７８．０１６、１７４．１１０、０．２438ｍｇ／Ｌ。经过二沉淀池后悬浮物的浓度多次检测结果均小于１．０００ｍｇ／Ｌ。可见，除氨氮指标未达到《畜禽养殖业污染物排放标准（ＧＢ１８５９６２００１）》中的要求（氨氮≤８０ｍｇ／Ｌ）外，其他指标已经符合排放要求。商品猪场每天废水排放量２５～３０ｔ，养猪场废水原液在沼气池中大约停留１４ｄ（按沼气池设计要求计算），厌氧发酵消耗了大量的有机物，一沉淀池及二沉淀池中（两沉淀池合计大约６０ｍ３）通过厌氧发酵及有氧发酵有效地降解了氨氮、总磷和沉降了悬

6、浮物。沼气池排出的沼液在一沉淀池及二沉淀池的作用下ＣＯＤＣｒ、氨氮、总磷分别降解了９６．１０％、８２．５０％、９８．１２％，进一步表明沼气池及沉淀池对养猪废弃物有较好的降解效果。　　２．２生态草沟及水稻田的降解作用　　Ｒａｎｊｈａ等［５］、Ｍｉｇｌｉａｃｃｉｏ等［６］分别将最佳管理措施（Ｂｅｓｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔｐｒａｃｔｉｃｅｓ，ＢＭＰｓ）用于沟渠灌溉系统杀虫剂的管理及棕榈树的科学施肥，取得了较好的效果。国内逐步利用ＢＭＰｓ来控制和削减因为暴雨径流而造成的污染负荷，即通过草沟或草带（Ｇｒａｓｓｅｄｓｗａｌｅｓａｎｄｓｔｒｉｐｓｏｒｂｕｆｆｅｒｓ）自然、生态的方式去除污染物［７］。ＢＭＰ

7、ｓ的工程管理措施在源头控制径流和处理污染物方面效果更佳，生态草沟是其中最为常用的一种最佳管理工程措施［１］。稻田灌溉系统由大、小渠道及稻田组成，养猪废水经二沉淀池后进入渠道，往下流动的过程中与其他渠道水和水沟水汇合，废水得到进一步的稀释，渠道内淤泥微生物群落、生态草沟（各种杂草）等对其进行了多级降解。Ａ１～Ａ３为渠道Ａ生态草沟的采样点，从表１可以看出，由于生态草沟的作用，二沉淀池下游渠道６００ｍ处采样点Ａ３的氨氮浓度为３