廣州市規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水污染調(diào)查與防治對(duì)策探討

蔣 昕

(廣州市環(huán)境技術(shù)中心,廣州 510055)

1 引 言

隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整與產(chǎn)業(yè)化步伐的加快,廣州市養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展迅速,生產(chǎn)水平不斷提高,過去是以農(nóng)家分散飼養(yǎng)為主,現(xiàn)在規(guī)?；s化的商品養(yǎng)殖生產(chǎn)已占主要地位,根據(jù)廣東省生豬生產(chǎn)發(fā)展總體規(guī)劃,廣州到 2012年生豬出欄量要達(dá)到 260萬頭,主要建設(shè)大型集約化規(guī)模生豬養(yǎng)殖場(chǎng)。養(yǎng)豬業(yè)的快速發(fā)展一方面滿足城鄉(xiāng)居民的對(duì)豬肉消費(fèi)的需求,另一方面由于規(guī)?；B(yǎng)豬產(chǎn)生的糞便與污水更加大量與集中,所帶來的大氣、水體、土壤等環(huán)境污染問題會(huì)日趨嚴(yán)重,廣州市農(nóng)村生態(tài)環(huán)境及環(huán)境管理將面臨很大壓力,如何在合理發(fā)展養(yǎng)殖規(guī)模、調(diào)整養(yǎng)殖布局與方式的同時(shí)控制和削減污染物的排放,是廣州市農(nóng)村環(huán)境污染防治必須面對(duì)的問題。為此,我中心通過資料收集、專家咨詢、走訪座談、現(xiàn)場(chǎng)踏勘等方法,在對(duì)廣州七區(qū) (縣)存欄數(shù)≥500頭以上規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查的基礎(chǔ)上,根據(jù)養(yǎng)豬糞便和廢水收集與處理的不同方式在全市篩選出 5家有代表性的養(yǎng)豬場(chǎng)作為調(diào)查對(duì)象對(duì)養(yǎng)豬廢水進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),并在此基礎(chǔ)上研究提出適合廣州市規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)的污染防治對(duì)策。

2 廣州規(guī)?；i養(yǎng)殖業(yè)現(xiàn)狀

按照存欄數(shù)≥500頭為規(guī)?；B(yǎng)殖的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì),目前廣州市共有規(guī)模化生豬養(yǎng)殖場(chǎng) 974個(gè),各區(qū) (縣)均有分布,其中增城的養(yǎng)豬場(chǎng)數(shù)量最多,約占總數(shù)的 55.6%,年生豬出欄數(shù)占廣州總量的45.3%,其余各區(qū)中從化、白云、番禺、蘿崗、花都養(yǎng)豬場(chǎng)的數(shù)量較為接近,各占廣州出欄生豬總量的 10%左右。廣州各區(qū)生豬養(yǎng)殖場(chǎng)分布情況見表1。調(diào)查中發(fā)現(xiàn),為了運(yùn)輸方便,減少成本,廣州的養(yǎng)豬場(chǎng)大多數(shù)建在人口較密集、土地占有量相對(duì)較少的郊區(qū)或者城郊結(jié)合部位。

表1 廣州規(guī)模化生豬飼養(yǎng)場(chǎng)分布情況Tab.1 Distribution of scaled pig-farms in Guangzhou (個(gè))

2.1 豬舍建筑形式

豬舍是豬場(chǎng)建筑的核心。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,除生產(chǎn)母豬和保育豬采用高欄框架豬舍外,目前廣州市養(yǎng)豬場(chǎng)豬舍主要為傳統(tǒng)型水泥地板豬舍與高位漏縫板豬舍兩種形式,其中普通水泥地板形式的豬舍約占85%。水泥地板豬舍造價(jià)便宜,構(gòu)造簡(jiǎn)單,但其沖洗豬舍的用水量是漏縫板豬舍的 2～3倍。

2.2 豬場(chǎng)清糞工藝

目前廣州市規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)主要清糞工藝有水沖式和干清糞兩種,水沖式占 75%,干清糞占 25%。兩種方式在廢水產(chǎn)生及資源利用方面存在較大差異,水沖式清污耗水量大,排出的水和糞尿混合在一起,粘稠度大,有機(jī)質(zhì)濃度高,后續(xù)處理困難大,而且固液分離后的干物質(zhì)肥料價(jià)值降低。干清糞工藝污水產(chǎn)生量少,干糞直接分離,養(yǎng)分損失小,肥料價(jià)值高,經(jīng)過適當(dāng)堆肥后,可制作出高效生物活性有機(jī)肥[1]。經(jīng)實(shí)地調(diào)查,豬場(chǎng)工人為了操作方便,部分采用干清糞方式的豬場(chǎng)仍然進(jìn)行水沖式清糞。

2.3 產(chǎn)污及污染治理狀況

養(yǎng)豬場(chǎng)排放的廢水主要來源于豬舍內(nèi)地面清潔用水、沖糞水。各養(yǎng)豬場(chǎng)因生產(chǎn)方式、管理水平及污染治理工藝不同,產(chǎn)排污狀況存在較大差異。根據(jù)重點(diǎn)調(diào)查和抽樣調(diào)查的原則,選取 5家有代表性的規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè),其結(jié)果見表2、表 3。

2.3.1 廢水中污染物的濃度

由表 2可見,養(yǎng)豬場(chǎng)產(chǎn)生的廢水中含有高濃度難降解的有機(jī)物、氨氮及病原微生物等,遠(yuǎn)高于廣東省《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn) (DB44/613-2009)》中珠三角地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。廢水中污染物濃度與清糞方式關(guān)系密切。水沖糞方式的養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中CODCr濃度約是干清糞方式的 2倍,NH3-N則為 4～5倍。

表2 不同清糞方式養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中污染物濃度Tab.2 Concentrations of pollutants in sewage from differentways of excrement clearance (mg/L)

2.3.2 廢水與污染物產(chǎn)生量

依據(jù)監(jiān)測(cè)廢水中污染物的平均濃度,在文獻(xiàn)檢索基礎(chǔ)上[2,3],結(jié)合走訪踏勘、實(shí)地測(cè)量等方式取得的不同清糞方式的用水與排水系數(shù),以廣州市2007年年出欄數(shù) 250.8萬頭 (存欄數(shù) 135萬頭)為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),計(jì)算得到全市規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)年排放污水量 862.3萬 t,污染物產(chǎn)生量分別為：CODCr6.44萬 t、BOD51.92萬 t、SS 0.38萬 t、NH3-N 1.07萬 t、TP 877.32t。數(shù)量巨大的污染物若不經(jīng)處理直接排放,必然對(duì)珠江流域的水體、土壤產(chǎn)生嚴(yán)重污染。

2.3.3 廢水污染治理狀況

據(jù)調(diào)查,廣州全市養(yǎng)豬場(chǎng)主要有 3種污水處理方式,即 1.固液分離 +沼氣池(或厭氧池)+好氧曝氣池 +氧化塘 (或魚塘);2.沼氣池 (或厭氧池) +兼性塘 +氧化塘(或魚塘);3.直接排入魚塘。第一種工藝通過固液分離降低后續(xù)處理設(shè)施負(fù)荷,厭氧后增加好氧曝氣設(shè)備,利用好氧菌降解有機(jī)物;第二種工藝?yán)脜捬醭浞纸到庥袡C(jī)物,厭氧后續(xù)充分利用兼性塘和氧化塘自然生物降解有機(jī)物和氨氮。各處理工藝處理效果的實(shí)測(cè)情況如表 3所列。

表3 養(yǎng)豬場(chǎng)廢水 3種處理工藝的處理效果Tab.3 Effects of three kinds ofwastewater treatment on pig far ms (mg/L)

從表 3可看出,3種污水處理工藝的出水中CODCr、BOD5、SS基本達(dá)到廣東省《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn) (DB44/613-2009)》中珠三角地區(qū)標(biāo)準(zhǔn),其中厭氧沼氣池去除率為 80%左右,總?cè)コ蔬_(dá) 98%以上。部分豬場(chǎng)廢水 NH3-N超標(biāo); TP、糞大腸菌群數(shù)超標(biāo),這與治理措施中沒有脫磷、消毒措施有關(guān),直接排入魚塘的糞大腸菌群數(shù)顯著超標(biāo),成為傳播疾病的主要隱患。目前廣州市存欄數(shù) ＞5000頭的養(yǎng)豬場(chǎng) 90%建有沼氣池或厭氧池;500＜存欄數(shù) ＜5000養(yǎng)豬場(chǎng) 50%建有沼氣池或厭氧池;其余的規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)將糞污水經(jīng)化糞池后或直接排入魚塘或用于果林灌溉。

3 廣州市規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)存在的問題

此次調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前廣州全市基本未有現(xiàn)代化、環(huán)?；囊?guī)模養(yǎng)豬場(chǎng),其生豬飼養(yǎng)方式、廢水治理措施、生產(chǎn)管理等方面存在以下主要問題。

3.1 飼養(yǎng)方式相對(duì)落后

絕大部分養(yǎng)豬場(chǎng)采用普通的水泥地板豬舍,未從節(jié)水及減少排污的角度考慮從源頭上控制污染。高位漏縫板豬舍等環(huán)保型、清潔型養(yǎng)豬方式在廣州未得到很好的推廣與普及。

3.2 污染治理措施不完善

3.2.1 未采用干清糞措施

絕大部分養(yǎng)豬場(chǎng)采用水沖式清糞方式,一方面增大用水量,另一方面由于糞便的排入導(dǎo)致污水有機(jī)質(zhì)濃度高,增加污水處理設(shè)施負(fù)荷,污水處理效果不穩(wěn)定。

3.2.2 糞污水直接排入魚塘

部分養(yǎng)豬場(chǎng)的糞污水未經(jīng)處理達(dá)到無害化要求而直接排入魚塘,糞大腸菌群數(shù)嚴(yán)重超標(biāo),導(dǎo)致病菌通過水體傳播,同時(shí)也對(duì)魚塘中魚類產(chǎn)生較大影響。盡管由于所監(jiān)測(cè)的養(yǎng)豬場(chǎng)配套有較大面積的魚塘,出水指標(biāo)基本能滿足相應(yīng)排水標(biāo)準(zhǔn),但在不利條件下,如魚塘換水、暴雨時(shí)污水外溢等,將對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

3.2.3 氧化塘容量小

多數(shù)養(yǎng)豬場(chǎng)配套的氧化塘 (魚塘)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足消納養(yǎng)豬廢水進(jìn)行生物降解的需要,處理效果很差,許多氧化塘因糞便堵塞而停用,廢水直接排放。

3.2.4 未充分利用沼氣資源

廣州全市約有 32%的養(yǎng)豬場(chǎng)沒有設(shè)置糞污發(fā)酵沼氣池,一些建有沼氣池的養(yǎng)豬場(chǎng)將沼氣用于食堂煮飯及取暖,剩余的排放,有的甚至未利用而直接排放,造成資源浪費(fèi)。

3.3 生產(chǎn)管理水平差

據(jù)調(diào)查了解,大部分養(yǎng)豬場(chǎng)環(huán)保管理落后,沒有專職人員管理污水處理設(shè)施,沒有操作規(guī)程及運(yùn)行記錄,更沒有在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。缺乏環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急措施,難以應(yīng)對(duì)突發(fā)性環(huán)保問題,如污水處理設(shè)施出現(xiàn)故障時(shí)的廢水事故排放。此外,環(huán)境管理部門尚未對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)的設(shè)施運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督管理,造成一部分處理設(shè)施處于閑置狀態(tài)。

4 污染防治對(duì)策

針對(duì)廣州市規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)目前存在的問題,結(jié)合廣州的實(shí)際情況,從以下幾個(gè)方面提出污染防治對(duì)策。

4.1 推行清潔生產(chǎn)工藝

(1)改變末端治理模式,從源頭控制污染,推廣采用節(jié)水型漏縫地板豬舍。

(2)強(qiáng)制推行干清糞方式。如將現(xiàn)有 75%采用水沖式清糞方式、存欄量 81萬頭的規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)全部改為干清糞方式,每年可減少排放廢水 287萬 t,削減各項(xiàng)污染物排放量 30%～60%。

4.2 養(yǎng)豬污水治理措施

養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理有多種工藝技術(shù),有些具有良好的處理效果,但因投資大、處理過程運(yùn)行費(fèi)用高,難以普及。根據(jù)本次調(diào)查監(jiān)測(cè)和文獻(xiàn)[4,5]查閱結(jié)果分析,從廣州市土地資源日趨緊張的實(shí)際出發(fā),考慮環(huán)保及經(jīng)濟(jì)效益,存欄量 5000頭以下的中小型養(yǎng)豬場(chǎng)建議采用豬場(chǎng)污水→集水池→固液分離機(jī)→厭氧沼氣池→沉淀池→兼性塘→氧化塘 (或魚塘)模式;存欄量 5000頭以上的大型養(yǎng)豬場(chǎng)建議采用豬場(chǎng)污水→集水池→固液分離機(jī)→厭氧沼氣池→好氧曝氣池→沉淀池→氧化塘 (或魚塘)模式。豬場(chǎng)建設(shè)沼氣池,既對(duì)廢水進(jìn)行處理,又可利用厭氧產(chǎn)生的沼氣發(fā)電,供給污水處理設(shè)備或用于生活,節(jié)約成本。

豬場(chǎng)氧化塘 (或魚塘)的設(shè)計(jì)規(guī)模應(yīng)能滿足實(shí)際處理廢水的需要,據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)[1],60～100頭豬產(chǎn)生的廢水需配置 1hm2魚塘來降解。水產(chǎn)品種結(jié)構(gòu)、養(yǎng)殖密度與捕撈計(jì)劃、塘水肥瘦、養(yǎng)殖季節(jié)、養(yǎng)殖地區(qū)氣候、水質(zhì)管理方法等均對(duì)“豬 -魚”比例的配置產(chǎn)生影響。

4.3 加大污染治理的資金補(bǔ)助

由于廣州養(yǎng)豬業(yè)利潤低,目前仍屬于弱勢(shì)產(chǎn)業(yè),建議建立養(yǎng)豬業(yè)污染治理的資金補(bǔ)助政策：對(duì)實(shí)施污染治理或治理設(shè)施改造的給予補(bǔ)助;對(duì)建設(shè)沼氣池,利用沼氣發(fā)電的給予補(bǔ)助;對(duì)購置專用糞污運(yùn)輸車實(shí)現(xiàn)糞污歸田的給予補(bǔ)助;對(duì)養(yǎng)豬新技術(shù)、清潔生產(chǎn)技術(shù)等給予補(bǔ)助。

4.4 強(qiáng)化環(huán)境監(jiān)督管理

(1)嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)保審批管理制度。新建、改建和擴(kuò)建的規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià),未開展環(huán)境影響評(píng)價(jià)的已建豬場(chǎng)按照審批權(quán)限期補(bǔ)辦環(huán)保手續(xù)。

(2)加強(qiáng)養(yǎng)豬場(chǎng)選址的管理。位于禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)的限期搬遷或關(guān)閉,限養(yǎng)區(qū)內(nèi)污染物未能達(dá)標(biāo)排放的應(yīng)限期整改,實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的同時(shí)進(jìn)行總量控制。

(3)實(shí)施污染物排污申報(bào)登記制度和排污許可證制度。加強(qiáng)對(duì)污水處理設(shè)施運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)與監(jiān)督。

(4)在各養(yǎng)豬場(chǎng)安裝水表,采取定額用水管理辦法,節(jié)約用水,減少污水排放量。

[1] 卞有生主編 .生態(tài)農(nóng)業(yè)中廢棄物的處理與再生利用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2000.86-124.

[2] 徐 謙,朱桂珍,向俐云 .北京規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)污染調(diào)查與防治對(duì)策研究[J].農(nóng)村生態(tài)環(huán)境,2002,18(2)：24-28.

[3] 徐 斌,李丕學(xué),黃志華,等 .雷州半島規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖污染現(xiàn)狀與對(duì)策[J].生態(tài)科學(xué),2004,23(3)：253-255.

[4] 卞有生,金冬霞.規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)污染防治技術(shù)研究[J].中國工程科學(xué),2004,6(3)：53-57.

[5] 劉 紅 .養(yǎng)豬場(chǎng)對(duì)環(huán)境的污染改善對(duì)策及處理利用技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),2000,19(2)：101-103.