浅谈集约化养猪场废水处理工艺和存在问题

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1、浅谈集约化养猪场废水处理工艺和存在问题　　摘要：通过对不同集约化生猪养殖场废水沼气池净化工艺的调查和研究，分析生猪养殖废水各污染物产生浓度、沼气池对各污染物的处理效率、沼气产生量与养殖废水中污染物浓度的关系，并论述处理后的沼液用于灌溉的合理性。关键词：养猪场；废水处理；沼气池；污染物中图分类号：TE992.2文献标识码：A文章编号：近年来，随着社会经济的发展，人们对畜禽产品的需求量日益增加，促进了畜禽养殖业的发展。养殖业发展的同时也带来了许多环境问题。养殖废水属于高浓度有机废水。本文就沼气化处理工艺对养殖废水的处理

2、效果、产沼气量及影响因素等进行探讨，并结合攀枝花地区地理环境的特征，分析沼气化处理模式在该地区运用的合理性。1、养殖废水水质攀枝花地区集约化养猪场大多采用干清粪工艺，较水冲粪工艺污水量小，且废水中有机物浓度低。养殖废水水质主要与养殖种类、清粪方式、用水量等有关。不同统计资料提供的数值不尽相同，一般情况下可参考表1[1]。8表1集约化养殖场单位用水系数和产污系数及各污染物浓度2、养殖废水沼气化处理工艺及原理沼气化处理工艺即沼气发酵工艺，又叫厌氧消化，是指利用人畜粪便、秸杆、污水等各种有机物在密封的沼气池内，在厌氧条件

3、下，被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，最终产生沼气的过程。在沼气发酵过程中，有发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氧产乙酸菌、食氢产甲烷菌等五大类微生物参加沼气发酵。发酵过程可分为如下三个阶段：第一阶段：液化发酵性细菌群利用它所分泌的胞外酶，如纤维酶、淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等，对有机物进行体外酶解，也就是把大分子有机物分解成能溶于水的单糖、氨基酸、甘油和脂肪等小分子化合物。第二阶段：产酸这个阶段是发酵性细菌、产氢乙酸菌及耗氧产乙酸菌群三种细菌群体的联合作用，三者联合将液化阶段产生的小分子化合物吸收进细胞内，将其分解、转化

4、为甲烷菌可利用的乙酸、氢和二氧化碳等。8液化阶段和产酸阶段统称不产甲烷阶段。两个阶段主要的作用是为产甲烷菌提供营养和为产甲烷菌创造适宜的厌氧条件，消除部分毒物。第三阶段：产甲烷此阶段，产甲烷细菌群可以分为食氢产甲烷菌和依乙酸产甲烷菌两大类群。它们利用产酸阶段所分解转化的乙酸、氢和二氧化碳小分子化合物等生成甲烷，从而实现有机污染物的降解。3、沼气池对养殖废水各污染物的去除效率类比10家不同的集约化养猪场的养殖废水监测数据，得出单位重量猪只的污染排放系数。即，每50kg重量的猪只，每天产生的污染物的量为：SS163.6

5、8g、COD116.86g、NH3-N6.60g、TP1.07g[2]。根据有关调查研究，废水在沼气池的水力停留时间在30d以上，温度在25~35℃时，对养殖废水中COD和BOD具有较高的去除效率，一般可以达到60%~75%；对SS的去除效率可达80%以上；对NH3-N、TP不具备去除能力[2]。8另根据成都军区后勤部军事医学研究所对20个沼气池的调查分析，沼气池对粪液中寄生虫卵的去除效率约98.28%，蛔虫卵的死亡率约69.23%[3]。考虑攀枝花地区集约化养猪场采取的是干清粪工艺，废水中粪便量较粪液中更少，即废

6、水中有机物质较粪液更少。在厌氧发酵后，废水中寄生虫卵等，会因生长所需的有机物质的减少而出现死亡率增加的情况。因此，理论上讲，在相同发酵条件下，干清粪工艺沼气池对养殖废水中寄生虫卵等的去除率较湿清粪工艺高。为确保养殖废水寄生虫卵及大肠菌群等的去除效率，宜在出水口外设置紫外消毒，对有害微生物进一步灭活。4、沼气池产气量与养殖废水中污染物等的关系沼气池产生沼气必须具备两个条件，一是进入沼气池的干物质量占沼气池总量的1.2%以上；二是废水在沼气池的水力停留时间不宜小于5d，两个条件缺一不可。沼气是一种可燃性气体混合物，主要

7、成分为CH4，其次是CO2，此外还含有少量的NOX、H2、O2、NH3、CO和H2S等气体。沼气池产气量与废水中污染物浓度（主要是COD）、干物质量（相对于有机物）、温度等有关。根据有关资料研究表明，厌氧、消化去除1kgCOD有机物理论上可产生CH4约0.35m3，但考虑CH4在水中具有一定的溶解度（在20℃，101.325kPa下，溶解度约0.0331L/L），废水中COD浓度越大，CH4溶解度导致的影响越小，实际产生的CH4量就越接近理论值[4]。由于攀枝花地区采用干清粪工艺，约80%的粪便在圈舍内直接收集，经

8、发酵后用作肥料；而剩余的20%猪粪与猪尿、冲洗水一起进入沼气池。根据农业部农村经济研究中心对3家采用干清粪工艺的养猪场的实测结果，8其养殖废水COD浓度分别为989mg/L、1476mg/L、1255mg/L[5]。参照上述实测结果，并结合攀枝花地区具体的干清粪工艺特点，集约化养猪场干清粪工艺废水进入沼气池的COD浓度约为1000mg/L。考虑CH4在废水中