菌藻技术处理畜禽业废水工艺模板.doc

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

福州金贝生物环境保护工程

陈先生：

合作单位：中国科学院水生生物研究所

菌藻技术处理畜禽业废水作用和实践

摘要
针对现在畜禽养殖废水处理各项工艺高成本、高运行、出水效果差，无法达标排放情况，本文特介绍了一个在实践中能根本、达标处理畜禽业养殖废水工艺。
序言
福州金贝生物环境保护工程、福建省莆田市神州生物工程在自主研发“菌藻生物技术”基础上，经过组合、改善、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经过物理、生物方法，降低废水浓度、消除养分、降低污染，达成变废为宝、综合利用目标。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、残留兽药和多种人畜共患病原体等污染物。经过我们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，利用多项专利技术，使其出水指标达成《畜禽养殖业污染物排放标准（GB/T18596-）》。
一。工艺介绍
例举：存栏生猪10000头，养猪场实施雨污分离和干清粪工艺，废水关键来自猪舍天天两次冲洗水，废水总量150m3/d。采取菌藻处理工艺。
以下参数可供参考:
存栏猪全群平均天天产粪和尿各3kg;水冲清粪、水泡粪和干清粪污水排放量平均天天每头分别为50L、20L、12L；其污水ph为7.5－8.1；悬浮物（SS）为5000－1mg/L， BOD为－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*105 mg/L。

工艺步骤图以下：

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

菌藻处理工艺关键有3个阶段：
1、前期处理，包含：雨污分离、干清粪、固液分离、沉淀消毒等方法。
猪场废水和日常雨水、废水分离，避免污染扩大。使用干清粪方法清理猪舍，降低污水排量和浓度。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，在前期处理阶段经过清除杂物、粪渣、浮渣过程充足减量化，进入接种池粪污水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、繁育过程冲击和毒害影响，缩短了处理时间，降低了占地。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，包含：菌藻调整、嫁接、繁育、扩大、净化、保持等工艺。
依据废水不一样营养成份和微生态系统调整菌藻种，选择接入点进行嫁接，繁育出抗病力强、适应性强菌藻种，对其进行不停扩大，达成其能够充足吸收水体养分、吸附重金属、吞噬有害病菌、净化污水目标，并保持新水体微生态平衡。
3、深层净化，包含：检测、采收、消毒、再净化等。
　检测水体养分含量和生态体系，确保COD 、BOD 、NH3－N、TP达成预期指标，然后利用生态采收法采收达成深层净化目标，使SS、粪大肠菌群达成指标。
工艺完成 ，各项指标均优于国家要求《畜禽养殖业污染物排放标准（GB/T18596-）》。

集约化畜禽养殖水污染最高许可日均排放浓度

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
150
400
200
80
8
1000
2

二 ．菌藻处理工艺处理效果,（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（）第323号》（福建省环境监测中心站 监测汇报）为准。

序号
控制项目
COD
BOD
NH3－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
10000
5200
48%　
6000　
　4200
30%
600
420　
30%　
2
净化处理
4800
1100　
77%　
　4200
720　
82.8%
420　
240　
42.85%　
3
深层净化
1100
140
87%
　720
45
93.75%
240
75
68.75%

总去除率
140/10000＝98.6%
45/6000＝ 99.25%
75/600＝87.5 %
序号
控制项目
SS
TP
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
1
3600
70%　
80　
60　
25%
6*105
3.6*105　
　40%
5
净化处理
3600
1800
50%　
　60
　16
73.33%
3.6*105　　
2.4*105
　33.33%
6
深层净化
1800
4
99.97%
　16
5
68%
2.4*105　
5*10³
99.9%

总去除率
4/1＝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　
累计：日运行费　　　　　＝ 5５元

四．技术对比

国外对畜禽废弃物污染防治关键从两方面进行管理。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模式，畜禽废弃物有充足土地能够利用、进行消化。2、对规模化畜禽养殖场必需有一定综合利用和污染处理方法。

发酵床养猪技术，采取发酵舍垫料养猪，其排泄物不清理直接和垫料混合发酵处理，不产生冲栏污水等污染物，这项优异技术在日本得到广泛应用。不过该技术引进到中国，各地养猪场应用时，存在以下公认缺点：
1.应用该技术必需重建猪舍，传统猪舍无法使用，所以前期改建投资大。
2.因为垫料是由木屑粉、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因为微生物发酵不充足时，粪便转化时散发出醇、醛、胺、硫醇类及含氮杂环化合物，严重污染猪舍环境空气，也轻易引发生猪呼吸道疾病。
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,能够处理室温和室内空气流通问题。

台湾很多猪场全部采取“三段式”处理粪便方法 。台湾气候炎热、猪舍和猪身全部有用水冲洗，以
达成防降温目标，同时也冲洗粪便，所以用水量很大，而且粪和水在一起，处理量也很大。在处理时，首先必需把其中固体物分离出来，这是第一阶段固液分离。现在台湾生产粪水分离机已抵达很实用阶段，价格也不贵。第二阶段是采取厌氧发酵，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橡塑布、固定在池壁上，并用池内液体高出接口，达成密封要求。但最终问题还是出在第三阶段，厌氧发酵出水也不能达标，一样需要后续处理。

中国以上海为例，畜禽养殖业污染治理经历了三个阶段。1、简易治理阶段，关键采取固体粪便还田、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关键采取固体粪便还田、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。
以后提出经过逐步削减养殖规模，关闭一批敏感区域内污染严重畜禽养殖场。上海市来畜禽污染治理实践是一个不停探索过程，污染治理投入高，效益低，资源未充足利用，畜禽污染在此之前并未得到根本处理。
现在，中国大部分采取良好“畜禽－沼－肥－菜”为循环经济模式治污技术，不过它有个缺点是需要大面积山林或果林等农作物来消耗污水中养份。按天天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”模式是是不适应大型畜牧企业。

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.治理根本，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，尤其适适用于规模化养殖场高浓度有机废水处理，经过后续处理，出水各项指标可达成GB18596－《畜禽养殖业污染物排放标准》，含有很好经济、社会效益，为畜禽养殖业可连续发展奠定了基础。

企业介绍

福建省莆田市神州生物工程、福州金贝环境保护生物工程科研队伍长久和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年代开展了松花江污染调查和氧化塘污水处理技术研究。70年代为适应环境科学发展及国家建设所需要，在中国率先开创了环境生物学研究领域，经过对水污染，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，制订《水质—微型生物群落监测—PFU法》被评为国家标准，并数次举行环境生物学监测训练班，培养了大批环境生物监测和环境影响评价技术人员，也为中国环境执法、环境管理和政策决议提供了有力技术支撑，尤其是针对长江三峡水利枢纽工程开展了大量资源和生态环境估计和对策研究，为三峡工程环境影响汇报和区域社会经济发展决议提供了科学依据。

80年代即开始了同德国环境和健康研究中心（GCP）生态化学研究所在水生态毒理学和生态化学领域合作。双方以全球性环境污染物为对象，在不一样地理和气候条件下，对其在水环境中存在和起源，在水生态系统中行为。和全球性污染物生态效应及制毒机制研究工作，并取得了一系列研究结果。

90年代和德国联合建成中德试验室，该试验室也是中国唯一二恶英专用研究试验室，对赶超环境科学研究国际前沿含有十分关键意义。

水生所和企业科技人员共同研发菌藻生物技术应用，将该技术利用到畜牧污水处理和净化回收再利用上，并列入国家关键项目，本技术6月份，在福州闽候光华种猪场，莆田鑫鑫养猪场做了示范，并把治污后水体送往福建环境保护检测中心检测，各项指标达成国家排放标准。

7月份农业部派遣中国农科学院农业环境和可连续发展研究所董红敏教授亲临莆田鑫鑫养猪场调研，该技术应用得到她好评，并将该技术申报国家知识产权局。

菌藻技术研发历程

和中国科学院水生所共同研发微藻生物技术
。
和福师大生物工程学院共同负担菌藻生物饲料研究和应用。

和福建农林大学生命科学院合作微藻无公害生态繁育和加工课题。

获第二届亚洲国际新产品新技术博览会金奖。

获香港国际专利技术博览会金奖。

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，其处理后水体送到省环境保护检测中心检测，均达成国家排放标准。

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用户好评。

菌藻生物技术在治污过程中不仅成本低，治理根本，结果达标，而且治理后水资源可重新再利用，迎合了养殖业走环境保护、生态、绿色“生命之路”和“生态文明”理念。