1 畜禽養殖廢水對環(huán)境的危害

規模化養殖場(chǎng)每天排放的廢水量大、集中，并且廢水中含有大量污染物，如重金屬、殘留的獸藥和大量的病原體等，因此如不經(jīng)過(guò)處理就排放于環(huán)境或直接農用，將會(huì )造成當地生態(tài)環(huán)境和農田的嚴重污染。

1.1 對水體的污染

養殖業(yè)廢水屬于富含大量病原體的高濃度有機廢水，直接排放進(jìn)入水體或存放地點(diǎn)不合適，受雨水沖洗進(jìn)入水體，將可能造成地表水或地下水水質(zhì)的嚴重惡化。由于畜禽糞尿的淋溶性很強，糞尿中的氮、磷及水溶性有機物等淋溶量很大，如不妥善處理，就會(huì )通過(guò)地表徑流和滲濾進(jìn)入地下水層污染地下水。對地表水的影響則主要表現為，大量有機物質(zhì)進(jìn)入水體后，有機物的分解將大量消耗水中的溶解氧，使水體發(fā)臭；當水體中的溶解氧大幅度下降后，大量有機物質(zhì)可在厭氧條件下繼續分解，分解中將會(huì )產(chǎn)生甲烷、硫化氫等有du氣體，導致水生生物大量死亡；廢水中的大量懸浮物可使水體渾濁，降低水中藻類(lèi)的光合作用，限制水生生物的正常活動(dòng)，使對有機物污染敏感的水生生物逐漸死亡，從而進(jìn)一步加劇水體底部缺氧，使水體同化能力降低；氮、磷可使水體富營(yíng)養化，富營(yíng)養化的結果會(huì )使水體中硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度過(guò)高，人畜若長(cháng)期飲用會(huì )引起中毒，而一些有毒藻類(lèi)的生長(cháng)與大量繁殖會(huì )排放大量毒素于水體中，導致水生動(dòng)物的大量死亡，從而嚴重地破壞了水體生態(tài)平衡；糞尿中的一些病菌、病毒等隨水流動(dòng)可能導致某些流行病的傳播等。

1.2 對農田及作物的影響

畜禽養殖業(yè)廢水中含有較多的氮、磷、鉀等養分，如能做到合理施用可有效地提高土壤肥力，改良土壤的理化特性，促進(jìn)農作物的生長(cháng)。但如果未經(jīng)任何處理就直接、連續、過(guò)量的施用，則會(huì )給土壤和農作物的生長(cháng)造成不良的影響，如引起作物徒長(cháng)、返青、倒伏，使產(chǎn)量大大降低，推遲成熟期，影響后續作物的生產(chǎn)等。廢水中的大量有機物質(zhì)在土壤中不斷累積，雖然可為土壤中棲居的小動(dòng)物、昆蟲(chóng)、真菌、細菌等提供營(yíng)養物質(zhì)和適宜的環(huán)境，但也可導致一些病原菌大量孳生引起病蟲(chóng)害的發(fā)生；此外，大量有機物的積累也會(huì )使土壤呈強還原性，而強還原性的條件不僅影響作物的根系生長(cháng)，而且易使土壤中原本處于惰性狀態(tài)的有害元素得到還原而釋放；大量無(wú)機鹽在土壤中的積聚則會(huì )引起作物的鹽害。

1.3 礦物元素和重金屬污染

一方面，在畜禽飼料中大量添加的無(wú)機磷約75%為植酸磷，由于植酸磷不能被動(dòng)物吸收利用而直接排出體外，引起污染。另一方面，各飼料廠(chǎng)和養殖場(chǎng)均普遍采用高銅、高鐵、高鋅等微量元素添加劑，由于這些金屬元素的吸收率和利用率都很低易隨糞便排出體外進(jìn)入環(huán)境，已成為我國的一大環(huán)境公害。

1.4 殘留獸藥的污染

在畜禽養殖過(guò)程中，為了防治畜禽的多發(fā)性疾病，常在飼料中添加抗菌素和其他藥物，這些藥物隨飼料進(jìn)入動(dòng)物消化道后，短時(shí)間內進(jìn)入動(dòng)物血液循環(huán)，zui終絕大多數的藥物經(jīng)腎臟過(guò)濾隨尿液排出體外，只有極少部分的藥物和抗菌素殘留在動(dòng)物體內。大量研究表明，大多數飼料用抗菌素都有殘留，只是殘留量大小不同。隨著(zhù)科技水平的不斷提高，人們發(fā)現抗生素作為飼料添加劑使用，對養殖環(huán)境已造成了嚴重的負面后果。首先，使畜禽體內的耐藥病原菌或變異病原菌不斷產(chǎn)生并不斷向環(huán)境中排放；其次，畜禽不斷向環(huán)境中排泄這些抗生素或其代謝產(chǎn)物，使環(huán)境中的耐藥病原菌與變異病原菌不斷產(chǎn)生。這兩者反過(guò)來(lái)又刺激生產(chǎn)者增加用藥劑量、更新藥物品種，這就造成了“藥物污染環(huán)境→耐藥或變異病原菌產(chǎn)生→加大用藥劑量→環(huán)境被進(jìn)一步污染"的惡性循環(huán)。另外，畜禽產(chǎn)品中藥物殘留進(jìn)入環(huán)境后，可能轉化為環(huán)境激素或環(huán)境激素的前體物，從而直接破壞生態(tài)平衡并威脅人類(lèi)的身體健康。

1.5 微生物污染

畜禽體內的微生物主要是通過(guò)消化道排出體外，通過(guò)養殖場(chǎng)廢物的排放進(jìn)入環(huán)境從而造成嚴重的微生物污染。如果對這些糞污不進(jìn)行無(wú)害化處理，大量的有害病菌一旦進(jìn)入環(huán)境，不僅會(huì )直接威脅畜禽自身的生存，還會(huì )嚴重危害人體健康。

2 畜禽養殖業(yè)廢水處理的基本方法與步驟

國內外對規模化畜禽場(chǎng)糞水的處理方法主要有綜合利用和處理達標排放兩大類(lèi)。綜合利用是生物質(zhì)能多層次利用、建設生態(tài)農業(yè)和保證農業(yè)可持續發(fā)展的好途徑。但是，目前由于我國畜禽場(chǎng)飼養管理方式落后，加上綜合利用前厭氧處理的不到位，常使畜禽糞水在綜合利用的過(guò)程中產(chǎn)生許多問(wèn)題，如廢水產(chǎn)生量大、成分復雜、處理后污染物濃度仍很高、所用稀釋水量多和受季節灌溉影響等。對于處理達標排放的來(lái)講，雖然國內外所用的工藝流程大致相同，即固液分離-厭氧消化-好氧處理。但是，對于我國處于微利經(jīng)營(yíng)的養殖行業(yè)來(lái)講，建設該類(lèi)糞污處理設施所需的投資太大、運行費用過(guò)高。因此，探尋設施投資少、運行費用低和處理的養殖業(yè)糞污處理方法，已成為解決養殖業(yè)污染的關(guān)鍵所在。

2.1 固液分離

無(wú)論畜禽養殖場(chǎng)廢水采用什么系統或綜合措施進(jìn)行處理，都必須首*行固液分離，這是一道*的工藝環(huán)節，其重要性及意義主要在于：首先，一般養殖場(chǎng)排放出來(lái)的廢水中固體懸浮物含量很高，zuigao可達160000mg/L，相應的有機物含量也很高，通過(guò)固液分離可使液體部分的污染物負荷量大大降低；其次，通過(guò)固液分離可防止較大的固體物進(jìn)入后續處理環(huán)節，防止設備的堵塞損壞等。此外，在厭氧消化處理前進(jìn)行固液分離也能增加厭氧消化運轉的可靠性，減小厭氧反應器的尺寸及所需的停留時(shí)間，降低設施投資并提高COD的去除效率。固液分離技術(shù)一般包括：篩濾、離心、過(guò)濾、浮除、沉降、沉淀、絮凝等工序。目前，我國已有成熟的固液分離技術(shù)和相應的設備，其設備類(lèi)型主要有篩網(wǎng)式、臥式離心機、壓濾機以及水力旋流器、旋轉錐形篩和離心盤(pán)式分離機等。

2.2 厭氧處理

由于養殖業(yè)廢水屬于高有機物濃度、高N、P含量和高有害微生物數量的“三高"廢水。因此厭氧技術(shù)成為畜禽養殖場(chǎng)糞污處理中*的關(guān)鍵技術(shù)。對于養殖場(chǎng)這種高濃度的有機廢水，采用厭氧消化工藝可在較低的運行成本下有效地去除大量的可溶性有機物，COD去除率達85%～90%，而且能殺死傳染病菌，有利于養殖場(chǎng)的防疫。如果直接采用好氧工藝處理固液分離后的養殖業(yè)廢水，雖然一次性投資可節省20%，但由于其消耗的動(dòng)力大，電力流水消耗是厭氧處理的10倍之多，因此長(cháng)期的運行費用將給養殖場(chǎng)帶來(lái)沉重的經(jīng)濟負擔。

目前用于處理養殖場(chǎng)糞污的厭氧工藝很多，其中較為常用的有以下幾種：厭氧濾器（AF）、上流式厭氧污泥床（UASB）、復合厭氧反應器（UASB＋AF）、兩段厭氧消化法和升流式污泥床反應器（USR）等。近年來(lái)，厭氧消化即沼氣發(fā)酵技術(shù)已被廣泛地應用于養殖場(chǎng)廢物處理中，到2002年底我國畜禽養殖場(chǎng)大中型沼氣工程數量已經(jīng)達到2000余處，是世界上擁有沼氣裝置數量zui多的國家之一。雖然，在我國的沼氣工程建設中也不乏失敗的例子，工程建設成功率僅為85%，但這一技術(shù)不失為解決畜禽糞便污水的無(wú)害化和資源化問(wèn)題的zui有效的技術(shù)方案。畜禽糞便和養殖場(chǎng)產(chǎn)生的廢水是有價(jià)值的資源，經(jīng)過(guò)厭氧消化處理既可以實(shí)現無(wú)害化，同時(shí)還可以回收沼氣和有機肥料，因此建設沼氣工程將是中小型養殖場(chǎng)糞便污水治理的*選擇。

好氧處理是指利用好氧微生物處理養殖廢水的一種工藝。好氧生物處理法可分為天然好氧處理和人工好氧處理兩大類(lèi)。

天然好氧生物處理法是利用天然的水體和土壤中的微生物來(lái)凈化廢水的方法，亦稱(chēng)自然生物處理法，主要有水體凈化和土壤凈化兩種。前者主要有氧化塘（好氧塘、兼性塘、厭氧塘）和養殖塘等；后者主要有土地處理（慢速滲濾、快速法濾、地面漫流）和人工濕地等。自然生物處理法不僅基建費用低，動(dòng)力消耗少，該法對難生化降解的有機物、氮磷等營(yíng)養物和細菌的去除率也高于常規的二級處理，部分可達到三級處理的效果。此外，在一定條件下，該法配合污水灌溉可實(shí)現污水資源化利用。該法的缺點(diǎn)主要是占地面積大和處理效果易受季節影響等。但如果養殖場(chǎng)規模小且附近有廢棄的溝塘和灘涂可供利用時(shí)，應盡量選擇該方法以節約投資和處理費用。人工好氧生物處理是采取人工強化供氧以提高好氧微生物活力的廢水處理方法。該方法主要有活性污泥法、

生物濾池、生物轉盤(pán)、生物接觸氧化法、序批式活性污泥法（SBR）、厭氧/好氧（A/O）及氧化溝法等。就處理效果來(lái)講，接觸氧化法和生物轉盤(pán)的處理效果要好于活性污泥法，雖然生物濾池的處理效果也很好，但易于出現濾池堵塞現象。氧化溝、SBR和A/O工藝均屬于改進(jìn)的活性污泥法。氧化溝出水水質(zhì)好、產(chǎn)生泥量少，也可對污水進(jìn)行脫氮處理，但其處理的BOD負荷小、占地面積大、運行費用高。SBR法自動(dòng)化控制程度高，能夠對污水進(jìn)行深度處理，但其缺點(diǎn)是BOD負荷較小，一次性投資也大。A/O體是一種兼有去除BOD和脫氮雙重作用的活性污泥處理工藝，其投資雖然偏大，但經(jīng)該法處理后的水易于達標排放。因此對于那些養殖規模大、廢水產(chǎn)生量多且有較強經(jīng)濟能力的養殖場(chǎng)可選擇A/O法，而對于中等規模的養殖場(chǎng)可選擇接觸氧化和生物轉盤(pán)等好氧處理工藝。