参考文献范例我国规模化养殖场粪便污水处理利用现状及对策刘刈a1a5454f326c1eb91a

主题策划FEATURE30猪业科学 SWINE INDUSTRY SCIENCE 2011年 第6期我国规模化养殖场粪便污水处理利用现状及对策刘刈，宋立，邓良伟*（农业部沼气科学研究所，四川成都610041）近20年来，我国畜禽规模化养殖得到了快速发展。规模化的集中饲养，有利于提高饲料转化率、防疫能力和管理水平，从而提高生产效率、降低生产摘要：根据规模化养殖场（主要是养猪场）粪污处理情况的调研，结合相关法规、政策以及文献资料，概述了我国畜禽养殖粪污处理利用现状，探讨了畜禽养殖粪污处理的问题及限制因素，并提出了几点建议，以期为管理部门、养殖场业主和粪污处理工程设计调试人员提供参考。关键词：规模化养殖场；粪便污水；处理；对策成本，增加经济效益。但是规模化养殖在提高生产效率的同时，也造成了粪尿过度集中和冲洗水量增加，给环境带来了极大压力。一些地区，粪尿污染已经成为制约规模化畜禽养殖场（特别是规模化猪场）持续健康发展的主要因素。为此，作者对全国20个省市自治区畜禽粪污处理利用现状进行了调研，结合各级政府相关法规、政策以及文献资料，现将我国畜禽养殖粪污处理利用有关情况汇总概述如下，以期为管理部门、养策划：王楚端孙德林执行：张金辉主题策划FEATURE31 2011年 第6期 SWINE INDUSTRY SCIENCE 猪业科学殖场业主和粪污处理工程设计调试人员提供参考。1  畜禽养殖粪污处理利用现状1.1   各级政府出台了系列政策措施国家环境保护总局于2002年公布实施了《畜禽养殖污染防治管理办法》（国家环境保护总局令 第9号），并颁布了《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596-2001）、《畜禽养殖业污染防治技术规范》（HJ/T 81—2001）、《畜禽养殖业污染治理工程技术规范》（HJ 97—2009），发布了《畜禽养殖业污染防治技术政策》（环发[2010]151号）。许多省市先后出台了畜禽养殖污染防治的有关规定，如福建省《畜禽养殖污染防治管理办法》实施细则，《福建省环境保护监督管理“一岗双责”暂行规定》明确规定农业部门要负责养殖污染的治理；广东省制定颁布了地方标准《畜禽养殖业污染物排放标准》DB 44/613-2009；四川省人民政府发布了《关于开展畜禽养殖污染源综合整治的通知》；重庆市发布了《关于印发重庆市畜禽养殖区域划分管理规定和重庆市畜禽养殖区域划分及养殖污染控制实施方案的通知》。一些地、市、县也制定了当地的畜禽养殖污染防治管理办法，如《无锡市畜禽养殖污染防治管理办法》、《杭州市畜禽养殖污染防治管理办法》、《兖州市畜禽养殖污染防治管理办法》、《大连市禽畜养殖污染防治管理办法》、《佛山市南海区畜禽养殖污染防治管理规定》、《长沙县畜禽养殖污染防治管理办法》。这些配套政策的出台，将畜禽养殖污染防治工作列入了各级政府目标责任管理，极大促进了畜禽养殖污染治理工作的开展。1.2  各级政府投入了大量的补贴资金各级政府高度重视畜禽养殖污染的治理，从不同渠道给予了大量的资金支持。2006—2009年，中央分别投资19.35亿元、6.70亿元分别建设畜禽粪污处理大中型沼气工程1 776处、养殖小区和联户沼气工程1.99万处。国家农村小康环保行动计划投资约6亿元进行了500个规模化畜禽养殖污染防治示范工程建设。浙江从2005年开始已累计投入资金9亿多元，其中省及中央财政投入资金3.1亿元，省级立项治理存栏生猪100头以上、牛10头以上的规模化养殖场7 894个，建设畜禽粪便收集处理中心125个。四川省从2007年开始，每年投资约1 000万元污染治理专项资金，用于被列入年度限期整改的规模化养殖企业进行污染治理工作。2007—2010年已经对264家规模化畜禽养殖企业实施挂牌限期治理。四川省资阳市、双流县等对畜禽养殖污染治理的沼气工程，每立方米沼气池政府补助300元。一些省市还对畜禽养殖粪便处理生产的产品——有机肥进行了补贴。如上海市2004年开始实施农民施用有机肥补贴政策，补贴额度为每吨200元；江苏每吨有机肥省财政补贴150元，市一级财政补贴50元；北京市每吨有机肥补贴250元；山东省的有机肥补贴2008年起步，每吨有机肥政府补贴300元。这些基建投入和末端产品补贴对畜禽污染治理起到了很好的示范带动作用，极大地推动畜禽养殖污染的治理。1.3  粪污治理取得了一定成效1.3.1畜禽粪污处理设施建设总体情况通过畜禽粪便污水处理工程与沼气工程建设各种专项资金的支持，畜禽养殖污染防治取得了比较明显的成效。截至2009年底，全国共建有养殖场大中型沼气工程22 570处，总池容522.64万m3，当年沼气产量66 978.45万m3（图1）。自2004年起，每年新增大中型沼气工程数量和新增沼气产量都在上年的40%以上。应该图1  大中型沼气工程数量及年产沼气量情况主题策划FEATURE32猪业科学 SWINE INDUSTRY SCIENCE 2011年 第6期说沼气工程的建设走出了一条畜禽粪便无害化处理，资源化利用的农业经济发展新路子，在治理规模化畜禽养殖场污染中发挥了示范作用。1.3.2畜禽粪污处理主要工艺技术从2008年开始，作者对全国73个规模化畜禽养殖场粪污处理现状进行了调查，其中规模化猪场59个，占调查总数的80.8%，规模化牛场10个，占调查总数的13.7%，规模化鸡场3个，占调查总数的4.1%，规模化养兔场1个，占调查总数的1.4%（图2）。在调查的规模化养殖场中，有93.1%的规模化养殖场对于粪污进行了不同程度的处理，其中75.3%进行了沼气化处理，8.2%采用沉淀池处理，4.1%采用化粪池处理，2.7%采用氧化塘处理，1.4%采用沉淀池和化粪池组合处理，1.4%采用好氧处理，其余6.9%的养殖场未对养殖废水采取任何处理措施（图3）。新疆维吾尔自治区畜牧科学院杨启堂等2009年对新疆63个畜禽养殖场的抽样调查结果显示，在粪污处理设施建设方面，有30%的养殖场（小区）有粪便、污水处理设施，有63%的养殖场有粪渣贮存场所，有20%的养殖场有恶臭及污染物排放系统。在粪污的处理利用方面，有近50%的养殖场能够对粪便进行无害化处理后还田；有33%的养殖场能利用粪污进行生物发酵制成有机肥料[1]。另外，近些年在畜禽养殖粪污处理技术的开发和应用上，也取得了一些进展。形成 “畜—沼—果（菜、粮、林）”，畜禽粪污处理“热、电、肥”联产、 厌氧—自然处理（氧化塘、人工湿地）等多种生态处理利用模式，以及“厌氧—加原水—间隙曝气”、“浓稀分流—浓污水加热”等处理技术[2-5]。1.3.3畜禽粪污处理沼气工程沼气发酵工艺图3的结果表明，我国畜禽粪污的主要处理方式是建设沼气工程进行沼气化处理，沼气发酵工艺也是多种多样。采用地下水压式沼气池的占总比例的34.5%，完全混合式工艺（CSTR）的占27.3%，升流式厌氧污泥床反应器（UASB）的占7.3%，升流式固体厌氧反应器（USR）的 占5.5%，高浓度推流式厌氧反应器（HCPF）的 占7.3%，厌氧折流式反应器（ABR）的占1.8%，净化沼气池占3.6%，厌氧复合式反应器（UBF）的占1.8 %，红泥塑料厌氧消化池的占3.6%，地下水压式沼气池和地上CSTR工艺联合处理工艺占5.5%，UASB和CSTR联合工艺的占1.8%。从以上调查数据可以看出：在国内几乎所有常规的、高效的沼气发酵工艺都有应用。1.3.4畜禽粪污处理沼气工程沼气利用情况沼气工程产生的沼气主要有3种利用方式：发电、集中供气和烧锅炉用于猪舍或厌氧消化罐增温（图4）。在调查的沼气工程中，沼气用于集中供气及生活用能的有17处，占总比例的30.9%，沼气用于发电的有14处，占总比例的25.5%，沼气用于集中供气和发电联合利用的有4处，占总比例的7.3%，用于烧锅炉给厌氧消化罐或猪舍加温的有4处，占总比例的7.3%。另外有23.6%的沼气工程产生的沼气没有经过任何处理直接排放到大气中，有5.4%的沼气工程从未产生过沼气。1.3.5畜禽粪污处理沼气工程沼渣沼液处理利用情况目前沼气工程的沼液利用及处理方式主要有3种模式，即沼液还田利用模式、沼液自然处理模式和沼液好氧处理模式[6]。在调查的沼气工程中，沼液用于还田利用是目前沼气工程沼液处理利用的主要模式，数量占总比例的54.6%。调查中发现，采用这种模式的沼气工程存在沼液储存池容积不足以及用于沼液还田的土地面积不足的问题。沼液能完全利用的仅占10.25%，其余都是部分资源化利用。使用好氧及组合处理模式的沼气工程占23.6%，处理工艺有活性污泥法、序批式活性污泥法（SBR）、曝气生物滤池（BAF）、接触氧化法、缺氧—好氧法（A-O）等。处理后的沼液污染物指标达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596-2001）的工程仅1处，有3处工程处理后的沼液污染物指标没有进行测试，6处污染物指标超标。在6处沼液未达标的工程中，有3处是COD达标，NH3-N未达标，而且NH3-N超标较多。调查中还发现，在好氧工艺设计时，部分工程只考虑有机物的负荷，由于经过的沼气发酵，沼液中有机物浓度较低，氨氮浓度较高，设计的好氧池容积偏小，这是沼液好氧处理不达标的重要原因。另外，沼液的碱图3  规模化养殖场的污水处理方式图 4  沼气工程的沼气利用方式图 5  沼气工程沼液处理利用情况图2  已调查规模化养殖场养殖种类主题策划FEATURE33 2011年 第6期 SWINE INDUSTRY SCIENCE 猪业科学度不足，处理过程pH下降也是不达标的原因之一。使用自然处理沼液的有5处，占总比例的12.7%。在这5处工程中，有3处建设有氧化塘和人工湿地，另2处仅建设有氧化塘。处理后的沼液污染物指标达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596-2001）的仅1处，其余工程处理后的沼液污染物指标均未做测试（图5）。2  畜禽养殖粪污治理存在的问题及限制因素尽管各级政府与业主对养殖场粪污处理投入了大量资金，做了大量工作。但是，畜禽规模化养殖的粪污治理仍然存在许多困难，制约着规模养殖的发展。主要表现在以下几个方面。2.1  政策不尽合理一是发达地区地方政府不欢迎规模化养殖场的建设。福建、广东等发达地区的各级地方政府因为养殖业免税、环保、疫病防控难度大、体现不出政绩等原因，都在不同方式地限制规模化养殖场的发展，一些地方已经停止审批新建的规模化养殖场。一些原有的养殖场也由于划入禁养区和禁建区而面临搬迁、关闭。二是各部门政策各自为政，并且相互矛盾，影响养殖场粪污处理。如环境保护部门要求新建、改建、扩建的畜禽养殖场应采用干清粪工艺。现有采用水冲粪、水泡粪清粪工艺的养殖场，应逐步改为干清粪工艺[7-8]。而农业的沼气管理部门则要求将清除的干粪投入沼气工程以产出更多的沼气[9]。环保部门片面强调生化处理达标排放，而农业部门则不顾当地实际情况，片面强调还田利用，致使大部分沼液不能利用而排往水体。三是补贴资金分散，缺乏统筹。粪污处理既有农业部门的沼气建设专项资金，也有环保部门的污染治理专项资金，还有畜牧部门的畜禽标准化规模养殖建设专项补助资金，几个部门的资金相互独立，缺乏统筹协调，没有形成合力。2.2  处理利用费用高一是粪污治理投资大。出栏万头猪场主体建设投资大约1 000万元，而粪污处理设施投资大约200万元～300万元，粪污处理投资占总投资的15%～30%。小型育肥猪场，每头存栏猪的投资大约需850～1 000元，简单的沼气池处理加上沼液储存设施，每头存栏猪粪污处理设施的投资大约在300元左右，粪污处理投资占总投资的30%～35%。 二是达标处理费用昂贵。处理出水达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596-2001），处理费用大约在2～3元/t；如果处理出水达到《污水综合排放标准》一级标准（GB 8978-1996），处理费用大约在5～6元/t。如果处理出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002），处理费用大约在10元/t左右。华南环境科学研究所白中炎等对广东省