一、前 言
随着现代农业和养殖业的快速发展,养殖废水问题日益凸显。养殖废水中的氮、磷等营养物质若处理不当,不仅会对水体造成污染,还会影响农业生态系统的健康。养殖废水处理的*终处置方式主要是达标排放、生态还田(循环利用)或二者的结合。其废水处理工艺有很多种,依据不同的*终处置方式,一般选用多种不同的处理工艺组合。常见的处理工艺如下:■ 物理化学处理工艺:
一般采用格栅、固液分离机、叠螺机、混凝沉淀、混凝气浮等,将水中大部分的悬浮物(粪便)分离出来,并去除部分有机物及氮磷。
■ 生物处理:
一般采用CSTR、黑膜厌氧、UASB、水解酸化、A/O、MBR等,主要用于去除废水中的COD、氨氮、总氮及总磷。
■ 深度处理:
膜分离技术(纳滤、反渗透)、高级氧化技术(芬顿、臭氧等)、人工湿地等。
二、养殖废水的达标排放
养殖废水的达标排放,主要是指将养殖废水进行处理后,达到国家或地方的排放标准后排放。排放标准主要分为排入市政管道的纳管排放(一般要求COD≤500mg/l)以及排入自然水体的直排标准(一般要求COD≤100mg/l)。■ 纳管排放条件下,采用的处理工艺一般如下:
固液分离+厌氧+好氧+沉淀+消毒
■ 直排条件下,采用的处理工艺一般如下:
固液分离+厌氧+好氧+沉淀+深度处理
深度处理工艺主要是湿地,芬顿,纳滤或反渗透等。
无论纳管还是直排,这些处理工艺流程都比较长,占地面积大,投资成本及运行成本都较高。
三、养殖废水的生态还田
养殖废水生态还田模式是一种将养殖废水经过适当处理后,用于农田灌溉或土壤改良的循环利用方式。该模式通过将养殖废水中的营养物质转化为农作物所需的肥料,实现了养殖废水的资源化利用,减少了化肥的使用量,提高了农田的土壤肥力,同时降低了对环境的污染。其处理工艺通常如下:
固液分离+CSTR/或厌氧黑膜池+沼液还田表3-1 达标排放模式与生态还田模式对比表
四、案例分享
目前上海地区的大型养殖场,大多数采用生态还田模式。以我司承接的金山现代农业园区某规模化养殖场的种养结合规划设计项目为例,该项目是集养殖、种植、休闲观光为一体的综合性农业生态园,投产以来,该园区积极探索养殖废水生态还田模式,取得了良好的示范效应。该养殖场为育肥猪场,生猪存栏38400头,年出栏量约80000头。该场有机液肥年*大产生量约为8.44万吨。
根据养殖场周边土地利用的情况,可供有机液肥消纳的农田类型主要有设施菜地、露天菜地、林地和水稻田,主要分布在两个区域,一部分紧邻养殖场四周,面积约7000余亩;另一部分位于附近某镇,面积约3000余亩,可采用*用还田管网和*用还田车辆相结合的方式,实现有机液肥的规范化还田利用,总体还田工艺路径详见图4-1所示。
图4-1 沼液还田可行路径图
图4-2 沼液消纳农田类型比例
图4-3 生态还田沼液输送管网图
该项目目前已投产运行,产生了非常好的环境、经济及社会效益。
■ 环境效益
养殖场有机液肥生态还田实施后,有效解决场区污水处理问题,实现其资源化和减量化目的,降低对周边环境的影响。同时,污水生态还田也促进了匹配的农田化肥减量,对周边水环境保护具有积极的意义。
配套农田每年减少TN和P2O5施用量分别16.8kg/亩/年和2.7kg/亩/年,无机氮肥和无机磷肥施用减量分别达73.5%和53.4%。COD、氨氮、总氮和总磷削减量每年可达285.1吨、55.6吨、518.4吨和43.2吨。■ 经济效益
与采用“达标处理”模式所需的投资相比,采用“生态还田”可节省工程投资费用约30%。日常运行费用节省比例高达89%。配套农田化肥施用亩均节省98.5元/亩,示范区域合计节省79.1万元/年。
■ 社会效益
该项目实现了该场粪尿的资源化还田利用、健全全场畜禽养殖污染治理体系,促进周边区域果蔬、水稻的有机绿色农业发展,减少化肥投入,可为长三角地区乃至全国中大型猪场种养结合工程提供可复制、可推广样板。
该项目*大限度地降低畜禽粪尿流失对环境的污染影响,彻底解决沼液漫流等带来的恶臭问题和土壤污染现状,有力地改善畜禽场及其周边环境面貌。
五、结语
养殖废水生态还田模式作为一种绿色、环保的农业发展方式,具有广阔的应用前景和推广价值。通过科学合理的处理技术和管理措施,可以实现养殖废水的资源化利用和农田土壤肥力的提升,促进农业生态系统的平衡与稳定。同时,该模式还能够推动养殖业与种植业,以及与休闲旅游业的协同发展,为现代农业的绿色转型和可持续发展贡献力量。