1、畜禽養殖場廢水處理及資源化利用隨著養殖行業的快速發展，集約化規模化的養殖場和養殖區的不斷增加，在解決了畜 產品供應和帶動農村經濟發展的同時，也帶來了日益嚴重的環境污染問題，由于畜禽的糞 便和污水排放量劇增，加之農業上由傳統的使用有機肥轉向大量使用化學肥料，畜禽糞便 利用率低，在合理發展規模養殖、調整養殖結構與布局的同時治理養殖污染，已成為制約 畜牧業可持續發展的關鍵所在，也成為了人們普遍關注的社會問題。針對這一現象，河南 環源環保設備有限公司針對該類廢水的處理和資源化利用制定出一整套的解決方案。供養 殖業客戶來參考選用。一、畜禽養殖行業污染的情況針對畜禽養殖行業的污染現狀，畜禽養殖行業主要的污

2、染種類包含以下幾個方面：1、污染空氣；堆積的畜禽糞便在厭氧的環境條件下，可分解釋放甲烷、硫化氫等有 毒有害刺激性氣體，最周邊的大氣環境造成嚴重的污染。2、污染水體；畜禽養殖場未經處理的污水中含有大量污染物質，其污染負荷很高， 這種高濃度有機廢水直接排入或隨雨水沖刷進入江河湖庫，使水體變黑發臭，大量的氮、 磷等營養物是造成水體富營養化，導致魚塘及河流喪失使用功能；養殖污水長時間滲入地 下，使地下水中的硝酸鹽含量增高，水質惡化，同時危及周邊生活用水水質。3、傳染人畜共患病，因養殖場的糞便和污水隨地堆積、任意排放，直排田間、河流，使得養殖場周圍臭氣沖天、蚊蠅成群。據統計，90余種人畜共患病是由畜禽糞

3、便及排泄物為主要載體傳染的。畜禽養殖行業產生的污染物是典型的高濃度的有機廢水，CODc、氨氮、SS總磷等污染物濃度都比較高。二、畜禽養殖廢水的特征1、畜禽養殖廢水的來源；畜禽養殖行業廢水通常主要是由尿液、沖洗廢水、（主要 是圈舍沖洗廢水、飲水槽沖洗廢水、地面清潔用水、設備設施清洗用水）少量的生活用水畜禽糞尿排泄系數飼養種類糞尿BOD氨氮TPTN/g.頭-1.d-11 1/kg.頭.d生豬2200290020337.51.74.51蛋禽756.750.90.1150.275肉禽15013.51.80.1150.275牛30000180008051210.0761.12、清糞方式：畜禽養殖行業的清

4、糞方式主要包含：干清糞、水沖糞、水泡糞。具體 各種清糞方式產生的水質特點如下表：項目干清糞水泡糞水沖糞水量/平均每頭/（ L/d）10-1520-2535-40水質指標/（mg/l）BOD53960-59401230-153007700-8800CODcr8790-132002720-310001700-19500SS3790-5680164-205001030-117003、畜禽養殖行業廢水產生的危害及排放標準養殖行業廢水屬于富含大量病原體的高濃度有機廢水，直接排放水體會造成嚴重的河流水體的嚴重污染和地下水水質的惡化。污染造成主要的影響：糞便進入水體之后的流失率高；進入水體之后造成嚴重的富營

5、 養化，造成水體污染和水生動植物的死亡；改變水體的功能，水中的污染物成分對水體造 成持久性的污染，是水體喪失原有的凈化功能，不易恢復。另外養殖廢水還會造成土壤、大氣、微生物的污染，甚至直接威脅到人類的生存環境。 針對養殖廢水污染程度的嚴重性，國家環保總局頒布的畜禽養殖行業污染物排放標 準（GB18596-2001專門針對該類廢水的一個要求。標準使用與集約化、規模化的畜禽養殖基地和廠區。主要的數值限值要求如下：集約化畜禽養殖業水污染物最高允許日排放濃度控制 項目BOD5（mg/l）CODcr（mg/l）S（ mg/l）氨氮（mg/l）總磷（mg/l）糞大腸桿 菌（個/100ml）蛔蟲 卵（個/L

6、）標準 值150400200808.010002.0、畜禽養殖廢水的主要處理技術畜禽養殖行業廢水處理技術的基本原則包含資源化、減量化、無害化、生態化、廉價 化、產業化等。畜禽養殖行業廢水處理常見處理方法包含： 自然處理法、工業化處理方法, 其中工業化處理中包含厭氧生物處理、沼氣池、好氧生物處理、厭氧好氧組合式處理。1、自然處理法：自然處理法的特點是投資少、工藝簡單、動力消耗小，但是受自然 條件影響較大，制約著處理效果和穩定性。對于此種處理方式，在偏遠的山區和有足夠的 環境空間對污染物進行消解轉化的地區，比較適用。常見的自然處理方法包含：氧化塘、人工濕地、土壤處理法等。2、厭氧生物處理技術：厭氧

7、生物處理的特點是造價低，占地面積小、能量需求低、 還可以產生沼氣，處理過程部需要氧氣，不受傳氧能力的限值，因而具有較高的有機負荷 潛力，能使一些好氧微生物不能降解的部分進行有機物降解。常用的厭氧生物處理方法：完全混合式厭氧消化器、厭氧接觸反應器、厭氧濾池、上 流式厭氧污泥床、厭氧流化床、升流式厭氧反應器、折流式厭氧反應器內循環厭氧反應器 等工藝，目前畜禽養殖污水處理項目中常用的工藝為升流式厭氧反應器（UAS反應器）和IC反應器。UAS反應器的工作原理：UASB反應器中的厭氧反應過程與其他厭氧生物處理工藝一樣，包括水解，酸化，產乙 酸和產甲烷等。通過不同的微生物參與底物的轉化過程而將底物轉化為最

8、終產物一一沼 氣、水等無機物在厭氧消化反應過程中參與反應的厭氧微生物。主要有以下幾種：水解一發酵（酸化）細菌，它們將復雜結構的底物水解發酵成各種 有機酸，乙醇，糖類，氫和二氧化碳；乙酸化細菌，它們將第一步水解發酵的產物轉化 為氫、乙酸和二氧化碳；產甲烷菌，它們將簡單的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氫等 轉化為甲烷。UASB由污泥反應區、氣液固三相分離器（包括沉淀區）和氣室三部分組成。在底部反應 區內存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處 理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸，污泥中的微生物分解污水 中的有機物，把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形

9、式不斷放出，微小氣泡在上升過程中， 不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄 的污泥和水一起上升進入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四 周，然后穿過水層進入氣室，集中在氣室沼氣，用導管導出，固液混合液經過反射進入三 相分離器的沉淀區，污水中的污泥發生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀 至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應區內，使反應區內積累大量的污泥，與污泥分離后 的處理出水從沉淀區溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。IC反應器的工作原理：IC反應器是新一代高效厭氧反應器，即內循環厭氧反應器，相似由2層UAS反應器串聯而成。其由上

10、下兩個反應室組成。廢水在反應器中自下而上流動，污染物被細菌吸附并 降解，凈化過的水從反應器上部流出。它相似由2層UASB反應器串聯而成。按功能劃分，反應器由下而上共分為5個區：混合區、第1厭氧區、第2厭氧區、沉淀區和氣液分離區。混合區：反應器底部進水、顆粒污泥和氣液分離區回流的泥水混合物有效地在此區混 合。第1厭氧區：混合區形成的泥水混合物進入該區，在高濃度污泥作用下，大部分有機 物轉化為沼氣。混合液上升流和沼氣的劇烈擾動使該反應區內污泥呈膨脹和流化狀態，加 強了泥水表面接觸，污泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產量的增多，一部分泥水混合 物被沼氣提升至頂部的氣液分離區。氣液分離區：被提升的混合

11、物中的沼氣在此與泥水分 離并導出處理系統，泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區，與反應器底部的污 泥和進水充分混合，實現了混合液的內部循環。第2厭氧區：經第1厭氧區處理后的廢水，除一部分被沼氣提升外，其余的都通過三相分離器進入第2厭氧區。該區污泥濃度較低，且廢水中大部分有機物已在第1厭氧區被降解，因此沼氣產生量較少。沼氣通過沼氣管導入氣液分離區， 對第2厭氧區的擾動很小， 這為污泥的停留提供了有利條件。沉淀區：第2厭氧區的泥水混合物在沉淀區進行固液分離，上清液由出水管排走，沉 淀的顆粒污泥返回第2厭氧區污泥床氣體氣體進水_斗UASB酸化相調節池UAS薩甲烷相出水用升流式厭氧生物反應器工藝

12、處理養殖廢水TPCODBODSS去除率（%53.880.395.878沼氣產氣率達到新型UAS反應器的選擇機理：生產廢水中含有較高的CO和的BOD,僅靠好氧和物化處理，能耗大，而且難以達標， 為進一步去除部分CO并提高污水生化性，降低對后續工段的沖擊，將預處理后的高濃度 廢水與低濃度廢水混合一起進入新型 UAS反應器處理。新型UAS反應器是我公司結合畜禽糞便進料的特點，綜合了 UASB EGS及IC的優點， 克服了現有技術在污水流態不均、反應器易堵塞、出水懸浮物含量高、運行費用高等方面 的缺點，針對性的設計開發的新型高效 UASB-TM技術。該技術具有防爆、防堵、保溫、高 產穩定沼氣的功能，3

13、0-45 C近中溫發酵，產氣率可達1.2-1.5m 3/m【d,發酵塔的高徑比 1.2。將新型UAS反應器工藝增設于好氧生化處理之前，效果顯著。尤其是長時間的運行 情況表明，厭氧處理工藝一直非常穩定，可以說，從未進行過任何維修，亦無需任何管理， 不僅減緩了沖擊負荷對好氧生化的影響和提高了廢水的可生化性，而且能夠去除大部分污 染物，提高了整個工藝的處理效率和降低了單位水量的能耗。廢水在生物處理工藝中，新型UAS反應器工藝與單獨的厭氧或好氧工藝相比，具有以 下特點：由于在水解酸化階段可大幅度地去除廢水中懸浮物或有機物，其后續好氧處理工藝的污泥量可得到有效地減少，從而設備容積也可縮小。產泥量遠低于好

14、氧工藝（僅 為好氧工藝的1/101/6），并已高度礦化，易于處理；可對進水負荷的變化起緩沖作 用，從而為好氧處理創造較為穩定的進水條件；運行費用極低，且其對廢水中有機物的去除亦可節省好氧段的需氧量，從而節省整體工藝的運行費用；重要的可為好氧工藝提 供優良的進水水質（即提高廢水的可生化性）條件，提高好氧處理的效能，同時可利用產 酸菌種類多、生長快及對環境條件適應性強的特點，以利于運行條件的控制和縮小處理設 施的容積。3、好氧生物處理技術：好氧生物處理的基本原理是利用微生物在好氧條件下分解有 機物，同時合成活性污泥，在好氧處理中可生物降解的有機物最終可被氧化分解為簡單的 無機物，該方法主要包括有活

15、性污泥法、生物濾池、氧化溝、生物轉盤、生物接觸氧化、 SBR（序批式活性污泥法）、A/O法等等。在養殖行業中好氧處理多需用接觸氧化法、SBR法來處理。接觸氧化法處理工藝：接觸氧化法是一種兼有活性污泥法和生物膜法特點的新的廢水 生化處理法。這種方法的主要設備是生物接觸氧化池。在不透氣的曝氣池中裝有填料，填 料被水浸沒，用鼓風機在填料底部曝氣充氧，這種方式稱為鼓風曝氣；空氣能自下而上， 夾帶待處理的廢水，自由通過濾料部分到達地面，空氣逸走后，廢水則在濾料間格自上向 下返回池底。活性污泥附在填料表面，不隨水流動，因生物膜直接受到上升氣流的強烈攪 動，不斷更新，從而提高了凈化效果。生物接觸氧化法具有處

16、理時間短、體積小、凈化效 果好、出水水質好而穩定、污泥不需回流也不膨脹、耗電小等優點。另外在接觸氧化池中 填料的選擇也需要根據情況來進行確定，包含彈性填料、軟性填料、組合填料、懸浮填料（MBBR等類型。SBR法: SBR是序批式活性污泥法的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污 水處理技術。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術的核心是SB阪應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統。尤其適用于間歇排 放和流量變化較大的場合。針對畜禽養殖業中小型企業，水量偏小的企業可以選擇SBRE乙。SBRf水解酸化工藝相結合使用對于養殖廢水的處理效果比較理想，經理論

17、工程實踐 驗證，水解酸化過程對CODc的去除效率較高，SBR1行過程對總磷的去除效率能夠達到 74% 左右，對氨氮的去除效率可以達到97流右。好氧活性污泥工藝的選擇機理經過預處理+ 厭氧處理后，去除了廢水中大部分的COD但是仍達不到納管排放的要求， 同時廢水中含有較高的NHN，因此厭氧處理的出水需要進入到缺氧/好氧反應池，通過硝 化和反硝化，進一步的去除有機污染物和 NH-N,以達到排放要求。好氧生物處理系統是一種去除污水中有機物的經濟而行之有效的方法，主要生物處理 系統分為活性污泥法及生物膜法。活性污泥法及生物膜法發展歷史均較長，發展型式呈多 樣性，各有其自身優缺點及適用性。一般來講，活性污

18、泥法用于規模較大的處理廠或污水 濃度較高的場所。接觸氧化法適用于規模較小，水質水量變化較大，對管理要求較低，污 水水質濃度低、處理出水要求水質標準較高的場合。活性污泥法系統典型工藝有：傳統活 性污泥法、氧化溝、SBR CASS MSB等；生物膜法典型工藝有：塔濾、生物濾池、生物 轉盤、生物接觸氧化等工藝。以下為幾種典型工藝的對比：幾種好氧生化系統比較工藝方法處理效果及特點1.2.3.活性污泥法 4.5.BOID去除率咼，特別適應于處理凈化程度和穩定程度要求較咼的 廢水；對廢水的處理程度比較靈活，根據要求可咼可低。為了避免曝氣池首端形成厭氧狀態，進水有機負荷不宜過高，因 此曝氣池容積大，占地面積

19、多；在池末端可能出現供氧速率高于需氧速率的現象，增加動力費用； 對沖擊負荷適應性較弱。1完全混合2.活性污泥2.法4.承受沖擊負荷的能力強，池內混合液能對廢水起稀釋作用； 全池需氧相同，可節省動力；曝氣池與沉淀池合建，可不設回流系統，便于運行管理； 連續進水、出水可能造成短路；易引起污泥膨脹。1.2.3.生物接觸4氧化法.5.6.處理效率咼，對水中有機負何變動適應性強、范圍寬；產污泥量少，不發生污泥膨脹；反應器中微生物濃度高，結構緊湊，生物膜適應性強，比較容易 除去難分解和分解速度慢的物質，運行穩疋性好；設計和運行時所需的水力停留時間短，在處理相同水量的情況下， 反應器體積小，占地面積少；工程

20、投資少，設備簡單易操作，維修方便，運行費用低，綜合能 耗低。具有污泥濃度咼、泥齡長的特點。1.2.CASS(SBR)4.5.集缺氧/好氧、沉淀為一體，基建費用相對少； 具有生物脫氮能力；帶有生物選擇器，對降解菌群種進行優化馴培；設備復雜，調試麻煩，污泥營養不當會導致污泥膨脹； 操作全自動化，運行管理較為方便。我們綜合以上對比分析，我們采用 A/0接觸氧化工藝和SBR工藝，在進一步的去除有機污染物同時，有效的降解 NH3-N達到排放要求。4、對于養殖廢水的處理一般采用的都是厭氧與好氧相結合的混合工藝進行處理。經 對水質的分析和檢測，結合公司工程經驗，選取適合工程實際的組合是工藝。nH+-n120

21、0mg/65mg/l混合處理法典型的處理工藝流程:達標排放污水管空氣管上清液回流管線污泥管加藥管污泥內回流管工藝流程說明：養豬廢水經管網收集后進入污水處理系統，首先進入集水池1,對養豬廢水進行收集；出水經泵提升進入固液分離機，利用分離機的擠壓作用除去廢水中大部 分的糞便；出水自流進入集水池2,收集分離機出水，并起到均衡污水水質水量的作用； 出水經提升泵提升進入污水處理主體工藝， 首先進入水解酸化池，在厭氧菌的代謝作用下, 把大分子有機物降解為小分子有機物， 起到預酸化的作用，提高后續厭氧處理的處理效率； 出水自流進入集水池3,收集水解酸化池出水，并設泵提升；出水經泵提升進入 UAS反應 器，利

22、用反應器中厭氧菌的作用，將污水中的大部分有機污染物經過厭氧發酵降解為甲烷 和CO;出水自流進入吹脫池，采用向池中曝氣的方式，帶出水中的硫化氫、甲烷等有害氣 體，并向池體中加入片堿，調節污水 PH至中性；出水自流進入一級接觸池，利用好氧微生 物的代謝作用，把廢水中的有機污染物分解為二氧化碳、水等低能位的污泥物穩定下來， 同時利用硝化菌的代謝作用，把氨氮轉化為硝酸鹽；出水自流進入缺氧池，利用反硝化菌 的代謝作用，將硝酸鹽轉化為氮氣穩定下來，進而除去廢水中的氨氮；出水自流進入二級 接觸池，進一步除去廢水中的有機物；出水自流進入沉淀池，利用重力作用實現泥水分離； 出水自流進入消毒池，通過二氧化氯發生器

23、向池中加入強氧化劑除去水中細菌等有害致病 菌，使出水可以達標排放。沉淀池產生的污泥，一部分回用于水解酸化池、UAS反應器、吹脫池、一級接觸池及缺氧池中，剩余污泥經泵打入污泥濃縮池，經螺桿泵抽吸進入板框 壓濾機，經壓濾機壓濾脫水形成泥餅后用于堆肥或定期外運。該廢水處理工藝流程為典型的養殖廢水處理工藝流程，具有的優點：1、工藝完善，處理效率高，對COD氨氮、SS總磷等污染物的去處理效率可以 達到98%以上；2、完善、技術成熟、功能穩定可靠，節約占地面積，減少了投資成本；3、產生的污泥量少，避免污染轉移，節省運行費用和污泥的處理費用；4、運行操作維護方便，節約人員操作成本，可以實現完全自動化運行；5

24、、前端處理產生的固體污染物可以回用的農田施肥，實現廢棄物的資源化利用。 四、畜禽養殖行業處理的廢水、固廢的資源化利用在畜禽養殖行業中，禽畜類的糞便中含有大量的有機肥及豐富的氮磷鉀等營養物質， 是非常寶貴的有機肥料，農業科學的研究和試驗表明，土壤及有機肥中的有機養料，除了 有營養作用，能增加農作物產量之外，在改良土壤和培肥地力方面更有其獨特的效果。對于畜禽養殖行業廢水、廢氣、廢固等污染物的資源化利用方面，主要的幾個方向： 飼料化、肥料化、能源化。飼料化：畜禽糞便中含有豐富的營養成份，如粗蛋白、脂肪、無氮侵出物、Ca P、維生素B12等元素，同事存在許多潛在的有害物質，如微量元素砷，重金屬銅、鋅、

25、各類 藥物（抗球蟲藥、磺胺類藥物等）、抗生素、激素以及大量的病原微生物，寄生蟲及卵。 所以動物糞便需要經無害化處理后可以轉化為飼料。經過高溫、膨化處理后，可以殺死全 部的病原微生物和寄生蟲。用經無害化處理后的飼料喂養禽類畜類是安全的，控制好喂養 量，可以有效的避免中毒現象的產生。在實際的操作中，雞糞適合加工成牛飼料。雞糞中含有：粗蛋白含量為20-30% （干物質核算）；氨基酸含量不低于玉米等谷物飼料；豐富的微量元素和一些營養因子。另外牛糞適合用于蚯蚓養殖，經蚯蚓消化分解后的牛糞可以加工為有機肥，用于農田 施肥。養殖的蚯蚓用來生產飼料，實現資源化的利用。肥料化：畜禽養殖行業產生的干糞經粉碎、攪拌

26、、加入生物菌種發酵、烘干造粒加工 成便于運輸和儲存的系列固體肥料，主要用于農田作物的施肥。對于養豬行業，主要的固 廢，主要是用來做有機肥料。生物有機肥：原料主要包含有禽類、畜類及其他動物的糞便、秸稈、及農產品廢棄物。 主要的生產工藝一般包含以下幾個方面：原料前處理、接種微生物、發酵、干燥、粉碎、 篩分、包裝、計量等，其中依據原料和處理方式各有不同。能源化：因畜禽養殖糞便和廢水中含有很高的有機物濃度，易于進行厭氧微生物的降 解，具有很高的能源回收價值一一沼氣，沼氣可以用來發電或作為燃料用于平時的燒火做 飯。產生的沼液和沼渣可以用來澆灌花草樹木、蔬菜瓜果等。經處理后的排水用于農田灌 溉和生活雜用。

27、畜禽糞便生物處理和資源化工程系統圖：菌種生態有機無機復合蔬菜花卉果樹干豬糞畜 禽 糞 便堆肥發酵學肥料生態活性有機 _沼渣尿水 沖洗水固液分厭氧發沼生態PBS液態肥料和土壤修復劑水培植物、養1氧化塘*人工濕地好氧生化處排 放冬季蔬菜花卉 溫室或大棚加立體平衡施肥技術PSB具有原始光能合成體系的原核生物，以光為能源，能在厭氧光 照或好氧黑暗條件下利用自然界中的有機物、 硫化物、氨等作為供氫 體兼碳源進行光合作用的微生物。五、養殖廢水的生態化零污染排放全資源化利用對于養殖廢水排放帶來的生態環境污染問題，已經成為養殖行業的發展的絆腳石。因 其固有的性質造成廢水處理難度大，處理費用高、處理效果難以保證

28、，且處理成本不斷增 加等一系列原因。開辟一條生態化養殖模式和資源化利用，對于當下養殖業是必須改變的 一種模式。生態養殖是我國養殖業大力提倡的一種生產模式，其核心主張就是遵循生態學規律， 將生物安全、清潔生產、生態設計、物質循環、資源的高效利用和可持續消費等融為一體， 發展健康養殖，維持生態平衡，降低環境污染，提供安全食品。生態養殖是一種以低消耗、 低排放、高效率為基本特征的可持續畜牧業發展模式。養殖廢水的生態化處理就是建立以菌治菌，沼液回沖圈舍的養殖場生態循環模式，養 殖場-厭氧發酵沼氣池-沼液-豬舍-沼氣池-沼氣、沼液、沼渣-蔬菜、林果、 糧食作物、養魚，利用沼液厭氧發酵后富含多種有益菌的特性，根據自然界有益菌、有害 菌共存相互