畜禽养殖业废水污染特征研究论文

在远古时代，空气曾被人们认为是简单的物质，在1669年梅猷曾根据蜡烛燃烧的实验，推断空气的组成是复杂的。德国史达尔约在1700年提出了一个普遍的化学理论，就是“燃素学说”。他认为有一种看不见的所谓的燃素，存在于可燃物质内。例如蜡烛燃烧，燃烧时燃素逸去，蜡烛缩小下塌而化为灰烬，他认为，燃烧失去燃素现象，即：蜡烛-燃素=灰烬。然而燃素学说终究不能解释自然界变化中的一些现象，它存在着严重的矛盾。第一是没有人见过“燃素”的存在；第二金属燃烧后质量增加，那么“燃素”就必然有负的质量，这是不可思议的。1774年法国的化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说，才否定燃素学说。拉瓦锡在进行铅、汞等金属的燃烧实验过程中，发现有一部分金属变为有色的粉末，空气在钟罩内体积减小了原体积的1/5，剩余的空气不能支持燃烧，动物在其中会窒息。他把剩下的4/5气体叫做氮气（原文意思是不支持生命），在他证明了普利斯特里和舍勒从氧化汞分解制备出来的气体是氧气以后，空气的组成才确定为氮和氧.空气的成分以氮气、氧气为主，是长期以来自然界里各种变化所造成的。在原始的绿色植物出现以前，原始大气是以一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氨为主的。在绿色植物出现以后，植物在光合作用中放出的游离氧，使原始大气里的一氧化碳氧化成为二氧化碳，甲烷氧化成为水蒸气和二氧化碳，氨氧化成为水蒸气和氮气。以后，由于植物的光合作用持续地进行，空气里的二氧化碳在植物发生光合作用的过程中被吸收了大部分，并使空气里的氧气越来越多，终于形成了以氮气和氧气为主的现代空气。空气是混合物，它的成分是很复杂的。空气的恒定成分是氮气、氧气以及稀有气体，这些成分所以几乎不变，主要是自然界各种变化相互补偿的结果。空气的可变成分是二氧化碳和水蒸气。空气的不定成分完全因地区而异。例如，在工厂区附近的空气里就会因生产项目的不同，而分别含有氨气、酸蒸气等。另外，空气里还含有极微量的氢、臭氧、氮的氧化物、甲烷等气体。灰尘是空气里或多或少的悬浮杂质。总的来说，空气的成分一般是比较固定的。由于地球有强大的吸引力，使百分之八十的空气集中在离地面平均为十五公里的范围里。这一空气层对人类生活、生产活动影响很大。人们通常所说的大气污染指的是这一范围内的空气污染。工业的发展，向空气排放了有害物质，污染了空气，使空气里增加了有害成分。当空气里的有害物质达到一定浓度后，就会严重地损害人类的健康和农作物的生长，破坏了某些物质，又会使人的能见度降低，影响交通安全等等。因此，必须大力防止空气的污染。排放到空气里的有害物质，可以分为以下几类：粉尘类（如炭粒等），金属尘类（如铁、铝等），湿雾类（如油雾、酸雾等），有害气体类（如一氧化碳、硫化氢、氮的氧化物等）。从世界范围来看，排放量较多、危害较大的有害气体是二氧化硫和一氧化碳。二氧化硫是煤、石油在燃烧中产生的。一氧化碳主要是汽车开动时排出的。从全球估计，一氧化碳的排出量超过二氧化硫的排出量。

境污染的各种分类： 按环境要素分 ：大气污染、水体污染、土壤污染。 按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。 按造成环境污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声污染、放射性、电磁波）固体废物污染、能源污染。 环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响，如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害，有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大，也更难消除。例如，温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这 种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性，往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到，然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然，环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降，影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。例如城市的空气污染造成空气污浊，人们的发病率上升等等；水污染使水环境质量恶化，饮用水源的质量普遍下降，威胁人的身体健康，引起胎儿早产或畸形等等。严重的污染事件不仅带来健康问题，也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高，由于污染引起 的人群纠纷和冲突逐年增加。 目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题，具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。随着经济和贸易的全球化，环境污染也日益呈现国际化趋势，近年来出现的危险废物越境转移问题就是这方面的突出表现。

一、畜牧业基本情况 近年来，在县委县政府的正确领导和上级业务部门的指导帮助下，竹溪畜牧兽医工作以“创机制、强基础、提质量、增效益”为抓手，强化争先进位意识，突出工作重点，攻克发展难点，各项工作取得较为显著的成绩，畜牧兽医事业得到长足健康发展。一是畜牧经济稳步增长：2012年，全县畜牧业总产值达到亿元，比2010年的亿元增长61%，占大农业产值的比重由2010年的提高到;农业人口人均畜牧业产值由2010年的1867元增长到2976元。2012年，猪、牛、羊、禽出栏量分别为万头、万头、万只、万只，肉类总产量万吨，禽蛋产量达到3300吨，与2010年相比，增幅均在两位数以上。畜牧生产快速发展，有效的保证了市场供给，丰富了城乡居民的“菜篮子”。二是规模养殖迅猛发展：通过政策措施引导，全程服务指导，典型示范带动，全县推广应用了生猪“150”、“300”、肉羊“1235”、肉牛“168”、禽蛋“156”、“生物发酵床”等科学养殖模式，社会各界发展标准化规模养殖积极性高涨。截止目前，全县规模养殖场达到1052个，其中：生猪352个(省级标准化万头猪场2个)，肉牛205个(国家级肉牛标准化养殖场1个)，肉羊329个(1000只以上龙头企业1个)，家禽166个(万只蛋鸡场3个)。全县标准化规模养殖“四级联创”示范场达到142个，其中：国家级创建1个，省级创建11个，市级创建33个，县级创建97个。被省农业厅授予“畜禽养殖标准化创建先进单位”。三是产业化格局基本形成：培植了兴科牧业、益盛园牧业、星成牧业、绿之恋、庆丰、绿源、诚信、高山食品等一批龙头企业，全县市级以上龙头企业达到3家;扶持建设畜产品加工企业3家，培育省级畜产品知名品牌1个，省级无公害畜禽产品产地认定、认证6个。组建专业合作社31个，带动1000余户养殖户走专业化经营之路。 截至到2013年底，全县生猪出栏31万头，肉牛存栏万头，肉羊存栏万只，家禽出栏121万羽。其中:规模化养殖场生猪出栏232114头,肉牛存栏17283头,肉羊存栏35280只,蛋鸡存笼万只，肉鸡存笼万只。平均比2012年同期增长，其中规模养殖占全县总量的63%以上，畜牧业产业化经营已成为主流。 二、畜禽养殖粪污处理情况 (一)粪污总量 通过对规模化养殖场和一些散养户分别进行调查，对规模集约化养殖场重点调查养殖规模，粪污排放情况等，对散养户重点调查饲养的周期、饲料、单头日排放量，粪污运行情况等，依据2013年底XX县现行规模化养殖场畜禽存栏(笼)量为基础，在估算各种畜禽平均饲养周期时，存栏头数的饲养期为365(d)天，出栏头数和饲养期参考过内外资料确定不同种类的存栏饲养期。 1、畜禽饲养期的确定。 猪：平均饲养期一般为199d，因此猪的饲养数量就是当年的出栏数。 牛、羊：生长期一般较长，按365d计算，当年出栏的较少，故这部分的数量按照当年的存栏数。 家禽：饲养周期蛋鸡为210d，肉鸡为45天。 2、单头(只)畜禽日排粪污量 单头畜禽日排粪污量与季节、种类、生长期、饲料、天气等因素有关，根据国内外资料，调查我县各类畜禽养殖场和散养户，确定畜禽日排粪尿量如表1。 3、畜禽粪污中有机质、氮、磷、钾的含量 5、粪污总量的计算 按照调查取得的数据，XX县畜禽生产年粪污量为437022t，其中猪198620t，占总量的44%，牛189249t，占总量的41%，羊为33481t，占总量的7%，家禽36374t，占总量的8%。 6、有机质和氮、磷、钾的产生量和污染 据计算，XX县畜禽养殖年产生的粪污中有机质含量为51749t，氮2747t，磷1274t，钾2724t。畜禽粪污排放如果不经过处理直接排放在水体中，会使水体变黑发臭，大量富含氮、磷的粪污进入水体后，造成水体富营养化，藻类过量生长，水生植物大量繁殖和死亡后的大量分解，降低水中溶解氧的含量，从而形成缺氧条件，严重影响鱼类的生存，破坏水质和生态。 (二)粪污处理情况 XX县畜禽养殖业的蓬勃发展，得益于近几年国家对规模化养殖场、能繁母猪补贴等一系列政策扶持和资金支持，但是畜禽粪污排放大部分还仅仅停留在简单的、粗放型处理。另外，XX县积极向上争取生态能源建设项目，全县有两家万头生猪养殖场建了大型沼气工程，30个规模化养殖场建了小型沼气工程，对粪污集中处理，开展废物利用，目前年处理粪污能力达万吨。仅目前的全县畜禽养殖场的发展规模，还有万吨粪污亟待无害化处理。 三、沼气工程处理粪污典型案例 农村沼气起始于上世纪70年代末、80年代初期，通过30多年的发展历程，经历了“摸索起步、试点推广、项目引路、配套成型”四个阶段。竹溪能源建设坚持“项目到村、扶持到户”，已在全县15个乡镇的100多个生态环境相对脆弱的低山平坝村实施了沼气能源建设。截止到目前，已建成户用沼气池万多口，大型沼气工程2处，小型沼气工程20多处，年处理11万吨畜禽粪污，15万人从中受益，沼气入户率达到30%。通过“一建三改(建沼气池、改圈、改厕、改厨)”及“一建多改”(建沼气池、改圈、改厕、改厨、改水、改路等)，推广“三沼(沼气、沼渣、沼液)”综合利用，已基本形成了比较成熟的以“养殖——沼气——种植”为主的生态发展模式。沼气建设的能源、生态、环保效益日益显现，已经成为保护森林植被，改善生态环境，促进农业生产，增加农民收入，改变农村面貌的综合性社会公益事业。是促进城乡协调发展，建设和谐社会的需要;是缓解农村能源紧张的突破口;是农业资源高效利用的有效途径。 (一)益盛园牧业有限公司的“沼肥订单”农业，促进产业链条对接。2013年6月，益盛园牧业有限公司大型沼气工程已经投入运行。该工程利用猪场粪污年可产沼气万m3，用于周边两个村方圆两公里以内的200户农户炊事用能，产沼渣1643吨，沼液万吨。工程产出的大量的沼肥除了满足益盛园牧业有限公司现有的300亩茶园和200亩蔬菜用肥外，还与距离较近的蒋家堰敖家坝片区3000亩药材、中梁茶场1000亩茶园签订沼肥供应合同，定期施肥，每年按照施用面积收取一定的报酬，实行有偿服务。另外，县生态能源局还为该公司引进购置了沼渣、沼液固液分离处理机，将沼渣制粒装袋、沼液滤清装瓶，将沼肥施用常态化、商品化、市场化，充分发挥沼气工程建成后的“造血功能”，将猪场粪污“吃干榨净”。 (二)结合自身优势，大力发展“羊(猪)—沼—园”生态循环经济。绿之恋现代多功能农业科技示范园坐落在中峰镇庙耳沟村，示范园占地1080亩，栽植绿化苗木200多万株，建成单个面积180平方米的温室大棚50个。建成绿之恋无公害肉羊场一座，占地面积7000多平米。可实现在圈养殖2000头肉羊。拥有300模式养猪场1栋(年出栏生猪400多头)、为减少养殖场粪污排放对环境的污染和破坏，公司实行种养立体生态循环利用模式，现建成100立方米小型沼气工程一个，15立方米储气柜1座，另配套建设60立方米羊粪堆沤处理池、40立方米粪尿污水调节池，50立方米储肥池各一个，形成日处理粪便污水5吨的能力，年产沼气1万立方米，产沼渣117吨，产沼液1680吨，工艺流程是将猪、羊粪便、污水进入沼气池厌氧发酵，产生出来的沼气用于场部工人、周边农户炊事用能和猪羊舍冬季增温，沼气池产生的沼液、沼渣根据示范园不同种植品种和地块的需肥特点，添加其它微量元素，实行有机配方施肥，为山庄的花卉、园林、粮田、蔬菜大棚施肥，因地制宜的形成羊—沼—园(花卉、粮田、蔬菜)生态循环模式。工程总体目标达到了废弃物资源化利用、能源化生产、生态化建设。 四、措施建议 XX县位于鄂、渝、陕三省交界的秦巴山区，西接陕西省平利、镇坪、旬阳三县，南交XX市XX县，东邻本省XX县，是湖北面向大西北、出入大西南的重要通道，是汉江最大支流堵河的源头、国家南水北调中线工程水源区之一。地理位置特殊，为切实推进“清水行动”，加大畜禽粪污排放治理工作尤为迫切。 目前用于处理养殖场粪污的厌氧工艺很多，其中较为常用的有以下几种：厌氧滤器(af)、上流式厌氧污泥床(uasb)、复合厌氧反应器(uasb+af)、两段厌氧消化法和升流式污泥床反应器(usr)等。近年来，厌氧消化即沼气发酵技术已被广泛地应用于养殖场废物处理中，实践证明，沼气工程是解决畜禽粪便污水的无害化和资源化问题的最有效的技术方案。畜禽粪便和养殖场产生的废水是有价值的资源，经过厌氧消化处理既可以实现无害化，同时还可以回收沼气和有机肥料，因此建设沼气工程将是中小型养殖场粪便污水治理的最佳选择。 因此，建议养殖户大力实施沼气工程。一是建议中央、省级财政扩大养殖小区小型沼气工程项目规模，加大项目资金投入额度，带动和引导养殖业主实施沼气工程。二是建立优惠政策，鼓励支持规模化养殖场业主自筹资金建设沼气工程。三是推广普及沼气项目工程用气补贴。开展沼气“三沼”综合利用，促进畜禽粪污厌氧发酵还田。;