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1菌藻技术处理畜禽业废水新工艺研发单位：福建省莆田市神州生物工程有限公司福州金贝生物环保工程有限公司陈先生：1385986236013607501888合作单位：中国科学院水生生物研究所2菌藻技术处理畜禽业废水的作用和实践摘要针对目前畜禽养殖废水处理的各项工艺高成本、高运行、出水效果差，无法达标排放的状况，本文特介绍了一种在实践中能彻底、达标处理畜禽业养殖废水的工艺。前言福州金贝生物环保工程有限公司、福建省莆田市神州生物工程有限公司在自主研发的“菌藻生物技术”的基础上，经过组合、改进、创新开发出一套畜禽养殖废水处理工艺设计、设备选型和施工技术，在广东温氏等大型畜牧企业成功应用。菌藻生物工艺处理畜禽养殖废水是通过物理、生物的方法，降低废水浓度、消除养分、减少污染，达到变废为宝、综合利用的目的。该项畜禽废水处理工艺由前期处理、菌藻净化、深层净化三部分组成。畜禽养殖废水的特点：排放量大、含氮量高、有机物浓度高，水解、酸化快，沉淀性能好，污水中常伴有消毒水、重金属、残留的兽药以及各种人畜共患病原体等污染物。通过我们的工艺对鲜粪水进行固液分离、菌藻净化处理、深层采收再净化处理，运用多项专利技术，使其出水指标达到《畜禽养殖业污染物排放标准（GB/T18596-2001）》。一。工艺简介例举：存栏生猪10000头，养猪场实行雨污分离和干清粪工艺，废水主要来自猪舍每天两次的冲洗水，废水总量150m3/d。采用菌藻处理工艺。以下参数可供参考:存栏猪全群平均每天产粪和尿各3kg;水冲清粪、水泡粪和干清粪的污水排放量平均每天每头分别为50L、20L、12L；其污水的ph为7.5－8.1；悬浮物（SS）为5000－12000mg/L，BOD为2000－6000mg/L，CODcr为5000－10000mg/L,TP为10-80mg/L,NH3－N为100－600mg/L,粪大肠菌群为3*105－6*105mg/L。工艺流程图如下：3菌藻处理工艺主要有3个阶段：1、前期处理，包括：雨污分离、干清粪、固液分离、沉淀消毒等措施。猪场废水和日常雨水、废水分离，避免污染扩大。使用干清粪的方法清理猪舍，降低污水的排量和浓度。拦截畜禽废水中较长纤维、毛等杂物，沉淀畜禽废水中颗粒砂粒。废水中的悬浮固体浓度和蛋白质、油脂、表面活性剂及Ca＋、NH4＋、S2－等物质，在前期处理阶段通过清除杂物、粪渣、浮渣过程充分减量化，进入接种池的粪污水CODcr浓度降低40～60％，有效降低了上述物质（含消毒废水）对菌藻接种、繁育过程的冲击和毒害影响，缩短了处理时间，减少了占地。再对废水进行消毒灭菌，为废水进入接种池做好准备。2、菌藻净化，包括：菌藻调节、嫁接、繁育、扩大、净化、保持等工艺。根据废水的不同的营养成分和微生态系统调节菌藻种，选择接入点进行嫁接，繁育出抗病力强、适应性强的菌藻种，对其进行不断扩大，达到其能够充分吸收水体养分、吸附重金属、吞噬有害病菌、净化污水的目的，并保持新的水体微生态平衡。3、深层净化，包括：检测、采收、消毒、再净化等。检测水体的养分含量和生态体系，确保COD、BOD、NH3－N、TP达到预期指标，然后运用生态采收法采收达到深层净化的目的，使SS、粪大肠菌群达到指标。工艺完成，各项指标均优于国家规定的《畜禽养殖业污染物排放标准（GB/T18596-2001）》。集约化畜禽养殖水污染最高允许日均排放浓度五日生化化学粪大肠控制需氧量需氧量悬浮物氨氮总磷菌群数蛔虫卵项目(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(个/100mL)(个/L)标准值15040020080810002猪场干清粪废水鲜粪固液分离接种池培养池净化池采收池堆粪场粪渣清水采收物加工残液4二．菌藻处理工艺的处理效果,（见下表）单位：mg/L进水各项浓度以上述参考参数中最大值为准，出水结果以《闽环站（2006）第323号》（福建省环境监测中心站监测报告）为准。序号控制项目CODBODNH3－N阶段进水出水去除率进水出水去除率进水出水去除率1固液分离10000520048%6000420030%60042030%2净化处理4800110077%420072082.8%42024042.85%3深层净化110014087%7204593.75%2407568.75%总去除率140/10000＝98.6%45/6000＝99.25%75/600＝87.5%序号控制项目SSTP粪大肠菌群阶段进水出水去除率进水出水去除率进水出水去除率4固液分离12000360070%806025%6*1053.6*10540%5净化处理3600180050%601673.33%3.6*1052.4*10533.33%6深层净化1800499.97%16568%2.4*1055*10³99.9%总去除率4/12000＝99.96%5/80＝93.75%99.9%蛔虫卵未检出（该项由福建省环境监测中心站委托福建师范大学生物系进行检测）三．后续运行例：存栏１００００头，干清粪处理，日排废水１５０吨用地：固液分离场地、接种池、繁育池、净化池、采收池（堆粪场不计在内）＝２５００平方米用电：１００度／日*０.５＝５０元药剂：消毒剂／日＝５元合计：日运行费＝5５元四．技术对比国外对畜禽废弃物污染防治主要从两方面进行管理。1、实施种养区域平衡一体化。强调畜禽废弃物的综合利用和资源化。发达国家发展畜禽养殖业，绝大多数属于即养畜又种田的模式，畜禽废弃物有充足的土地可以利用、进行消化。2、对规模化的畜禽养殖场必须有一定的综合利用和污染处理措施。发酵床养猪技术，采用发酵舍垫料养猪，其排泄物不清理直接与垫料混合发酵处理，不产生冲栏污水5等污染物，这项先进的技术在日本得到广泛应用。但是该技术引进到中国，各地养猪场应用时，存在以下公认的缺点：1.应用该技术必须重建猪舍，传统的猪舍无法使用，所以前期改建投资大。2.由于垫料是由木屑粉、米糠等粉状物组成，猪在拱翻时较易吸入消化、呼吸道系统中而引发疾病。3由于微生物发酵不充分时，粪便转化时散发出的醇、醛、胺、硫醇类及含氮杂环化合物，严重污染猪舍的环境空气，也容易引发生猪的呼吸道疾病。4垫料在发酵粪水时会产生热度，夏天猪根本就无法在这种高热的环境下正常存活。日本因地域限制,多为高层养猪，配有空调设备,可以解决室温和室内空气流通的问题。台湾许多猪场都采用“三段式”处理粪便的方法。台湾气候炎热、猪舍和猪身都有用水冲洗，以达到防降温的目的，同时也冲洗粪便，因此用水量很大，而且粪与水在一起，处理量也很大。在处理时，首先必须把其中的固体物分离出来，这是第一阶段的固液分离。目前台湾生产的粪水分离机已到达非常实用的阶段，价格也不贵。第二阶段是采用厌氧发酵，即把液体部分在厌氧池内进行沼气发酵，厌氧发酵池是用耐紫外线曝晒的橡塑布、固定在池壁上，并用池内液体高出接口，达到密封的要求。但最后问题还是出在第三阶段，厌氧发酵出水也不能达标，同样需要后续处理。国内以上海为例，畜禽养殖业污染治理经历了三个阶段。1、简易治理阶段，主要采用固体粪便还田、发酵产沼，尿液等水体以三格化粪池、氧化塘等工艺为主进行治理。2、二级生化达标治理阶段主要采用固体粪便还田、有机肥加工、尿液应用SBR、A/O、接触氧化、生物虑池等二级生化治理。3、综合治理阶段。2002年以后提出通过逐步削减养殖规模，关闭一批敏感区域内污染严重的畜禽养殖场。上海市10年来的畜禽污染治理实践是一个不断摸索的过程，污染治理投入高，效益低，资源未充分利用，畜禽污染在此之前并未得到根本解决。目前，我国大部分采用良好的“畜禽－沼－肥－菜”为循环经济模式的治污技术，但是它有个缺陷是需要大面积的山林或果林等农作物来消耗污水中的养份。按每天90吨，年27000吨污水，果树种植一亩年需猪场沼液约25吨，那么27000吨污水需要1030亩面积的果林才能消耗，蔬菜需要1350亩，粮食作物需要1800亩，所以用“畜禽－沼－肥－菜”的模式是是不适应大型畜牧企业的。结语：经工程运行实践，该工艺最大创新点：1.菌藻生态治理，成本低廉。2.工艺简单，运行费低；3.治理彻底，无二次污染；4.占地面积少；5.处理物可回收再利用，变废为宝，特别适用于规模化养殖场高浓度有机废水的处理，经过后续处理，出水各项指标可达到GB18596－2001《畜禽养殖业污染物排放标准》，具有很好的经济、社会效益，为畜禽养殖业的可持续发展奠定了基础。6公司简介福建省莆田市神州生物工程有限公司、福州金贝环保生物工程有限公司的科研队伍长期与中国科学院水生物研究所合作。中国科学院水生物研究所（以下简称：水生所）早在上世纪60年代开展了松花江的污染调查与氧化塘污水处理技术研究。70年代为适应环境科学的发展及国家建设所需要，在国内率先开创了环境生物学研究领域，通过对水污染，生物学，生态毒理学，化学生态及污水综合治理生态学的基础研究和应用技术研究，形成了一系列环境监测和评价技术规范，制定的《水质—微型生物群落监测—PFU法》被评为国家标准，并多次举办环境生物学监测训练班，培养了大批环境生物监测与环境影响评价技术人员，也为我国的环境执法、环境管理和政策决策提供了有力的技术支撑，尤其是针对长江三峡水利枢纽工程开展了大量的资源与生态环境预测和对策研究，为三峡工程环境影响报告和区域社会经济发展决策提供了科学依据。80年代即开始了同德国环境与健康研究中心（GCP）生态化学研究所在水生态毒理学和生态化学领域的合作。双方以全球性环境污染物为对象，在不同地理和气候条件下，对其在水环境中的存在与来源，在水生态系统中的行为。以及全球性污染物的生态效应及制毒机制的研究工作，并取得了一系列研究成果。90年代与德国联合建成中德实验室，该实验室也是我国唯一的二恶英专用研究实验室，对赶超环境科学研究的国际前沿具有十分重要的意义。2001年水生所与公司科技人员共同研发菌藻生物技术的应用，将该技术运用到畜牧污水处理与净化回收再利用上，并列入国家重点项目，本技术2006年6月份，在福州闽候光华种猪场，莆田鑫鑫养猪场做了示范，并把治污后的水体送往福建环保检测中心检测，各项指标达到国家排放标准。2006年7月份农业部派遣中国农科学院农业环境与可持续发展研究所董红敏专家亲临莆田鑫鑫养猪场调研，该技术的应用得到她的好评，并将该技术申报国家知识产权局。7菌藻技术研发历程2001年与中国科学院水生所共同研发微藻生物技术。2002年与福师大生物工程学院共同承担菌藻生物饲料的研究与应用。2003年与福建农林大学生命科学院合作微藻无公害的生态繁育与加工课题。2004年获第二届亚洲国际新产品新技术博览会金奖。2005年获香港国际专利技术博览会金奖。2006年将该技术应用到福州闽候光华种猪场、莆田温氏种鸭场、莆田鑫鑫养猪场，其处理后的水体送到省环保检测中心检测，均达到国家排放标准。2007年该技术在仙游、涵江坪盘、涵江江口等各个猪场应用推广后赢得了客户的好评。菌藻生物技术在治污过程中不但成本低，治理彻底，结果达标，而且治理后的水资源可重新再利用，迎合了养殖业走环保、生态、绿色的“生命之路”和“生态文明”的理念。