董高華

（重慶市開州區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會(huì)，重慶 405400）

1 前言

當(dāng)前，隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高、《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》和《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》的相繼出臺(tái)，養(yǎng)殖廢棄物及其產(chǎn)生的環(huán)境污染已成為規(guī)?；i場(chǎng)亟待解決的問題。在養(yǎng)殖廢棄物中，固態(tài)豬糞便于運(yùn)輸，肥力高，適合制作有機(jī)肥，是一種生態(tài)資源，一般不構(gòu)成污染問題；而液態(tài)污水運(yùn)輸困難，處理難度大，容易對(duì)環(huán)境造成極大污染。當(dāng)前雖然有較多的豬場(chǎng)污水處理方法，如好氧曝氣法、電化學(xué)法、生物膜法、反滲透法等，但均存在投資巨大，能耗高，管理難度大，處理效果不穩(wěn)定等缺陷。為此，開州區(qū)以實(shí)施畜禽糞污資源化利用項(xiàng)目為契機(jī)，引進(jìn)立頁增氧污水處理系統(tǒng)，配合源頭減排、糞尿分離等措施，開展立頁增氧污水處理技術(shù)試點(diǎn)與示范，取得了良好效果?，F(xiàn)將規(guī)?；i場(chǎng)立頁增氧污水處理配套關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)如下，供讀者參考。

2 立頁增氧污水處理技術(shù)

2.1 技術(shù)原理和工藝流程

立頁增氧污水處理系統(tǒng)是湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)與湖南大湘農(nóng)環(huán)境科技股份有限公司共同開發(fā)的新一代污水處理系統(tǒng)，其技術(shù)原理可概括為：生物吸附，層濾擴(kuò)散，有氧發(fā)酵，增效蒸發(fā)，即：養(yǎng)殖場(chǎng)液態(tài)污水經(jīng)過收集并多層過濾、擴(kuò)散后，將液態(tài)污水中的不溶物沉淀下來，然后把污水中泵入含有益生菌的發(fā)酵體，污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被益生菌吸附、消化分解，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的，隨后污水通過緩存池、水泵和布水管進(jìn)入蒸發(fā)膜，因蒸發(fā)膜具有巨大的表面積，能夠保證污水溶氧量顯著增加，有助于膜表面的益生菌大量增殖，吸附消納污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；同時(shí)蒸發(fā)膜巨大的表面積有助于污水在蒸發(fā)膜表面蒸發(fā)。多余的污水沿蒸發(fā)膜下流到發(fā)酵體內(nèi)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)一步被發(fā)酵體墊料中的微生物快速分解消納，剩余的污水則通過發(fā)酵體底的縫隙流入儲(chǔ)液池內(nèi)。儲(chǔ)液池內(nèi)多余的污水通過管道進(jìn)入緩存池，再通過水泵和布液系統(tǒng)定期噴灑到蒸發(fā)布上，如此循環(huán)（見圖1）。

圖1 立頁增氧污水處理技術(shù)路線圖

2.2 立頁增氧污水處理系統(tǒng)構(gòu)成

立頁增氧污水處理系統(tǒng)由發(fā)酵體（生物吸附體）、蒸發(fā)體、布水系統(tǒng)、固定支架、緩存池等部分組成[1]。立頁增氧發(fā)酵污水處理系統(tǒng)分為板式立頁增氧污水處理系統(tǒng)和膜式立頁增氧污水處理系統(tǒng)兩種。從各地示范推廣的情況看，多數(shù)為膜式立頁增氧污水處理系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)示意圖見圖2，本文以膜式立頁增氧污水處理系統(tǒng)為例作詳細(xì)介紹。

圖2 膜式立頁增氧發(fā)酵污水處理系統(tǒng)

2.2.1 生物吸附體（發(fā)酵體）。即發(fā)酵池，由稻殼和專用益生菌劑組成，用于生物吸附、發(fā)酵分解，為防止稻殼散落、漂浮?？捎镁W(wǎng)紗袋將其裝起來，放在發(fā)酵池中。膜式立頁增氧污水處理系統(tǒng)的發(fā)酵池位于蒸發(fā)膜下方。

2.2.2 固定支架及蒸發(fā)體。固定支架是由鍍鋅鋼管拼接（焊接）而成的長(zhǎng)方體形的鋼架，用來懸掛安裝蒸發(fā)增氧膜和布水管，鋼架長(zhǎng)21～30m，寬約2m，高約4m。固定支架頂端安裝透明陽光板遮雨棚，可采用拱形或單坡，有利于排水即可。遮雨棚長(zhǎng)約21.7～30.7m，寬約2.7m，遮雨棚四周邊緣均比固定支架四周寬0.3m以上，遮陽棚檐口比蒸發(fā)增氧膜上沿高0.2m。蒸發(fā)增氧膜是一種特制的布簾，單塊長(zhǎng)3m、寬1.8m，兩端用鋼管固定在固定支架上，布簾長(zhǎng)軸與地面垂直，每隔0.1m安裝1塊，可安裝210～300塊。含有益生菌的污水通過布水管被噴灑在蒸發(fā)增氧膜上，便于有氧發(fā)酵和增效蒸發(fā)，從而達(dá)到污水減量的目的。鋼架長(zhǎng)度、蒸發(fā)膜數(shù)量、布水管長(zhǎng)度與立頁增氧污水處理系統(tǒng)型號(hào)有關(guān)，鋼架越長(zhǎng)，可安裝的蒸發(fā)膜數(shù)量越多，污水蒸發(fā)量越大，處理污水能力越大。

2.2.3 布水系統(tǒng)。布水系統(tǒng)包括儲(chǔ)液池、布水管、水泵等。儲(chǔ)液池位于發(fā)酵池下方，長(zhǎng)21 m、寬2 m，深約1 m，磚砌、水泥抹面、防水處理，用于收集、儲(chǔ)存蒸發(fā)體上未蒸發(fā)而淋下來的污水。

2.2.4 緩存池。體積有1～2m3即可，主要用來儲(chǔ)存生物吸附體（發(fā)酵體）、儲(chǔ)液池內(nèi)溢出的發(fā)酵污水，并向蒸發(fā)體提供蒸發(fā)污水來源。緩存池中多余的污水則回流至豬場(chǎng)污水貯存池中。

2.3 選址

立頁增氧污水處理系統(tǒng)的建設(shè)場(chǎng)地要求地質(zhì)堅(jiān)實(shí)、地勢(shì)高燥、通風(fēng)良好、向陽，最好是東西走向、坐北朝南。蒸發(fā)膜短軸方向與風(fēng)向方向平行，有利于提高蒸發(fā)量，提高處理污水的能力。場(chǎng)地長(zhǎng)度為22～33m，寬度要求2.5m以上。污水設(shè)備地勢(shì)位置高于污水收集池（多級(jí)沉降池），利于污水蒸發(fā)。

3 規(guī)模化豬場(chǎng)配套建設(shè)技術(shù)

規(guī)?；i場(chǎng)采用立頁增氧污水處理技術(shù)處理養(yǎng)殖污水，需要從養(yǎng)殖各環(huán)節(jié)提高水的利用率，盡量減少養(yǎng)殖污水的產(chǎn)生，為此，需要對(duì)新建豬場(chǎng)進(jìn)行配套規(guī)劃建設(shè)或?qū)σ呀ㄘi場(chǎng)進(jìn)行配套改建，具體包括以下方面：

3.1 豬舍

為給豬提供冬暖夏涼的生長(zhǎng)環(huán)境，提高生產(chǎn)水平，減少豬場(chǎng)運(yùn)行過程中能源消耗，在豬場(chǎng)設(shè)計(jì)建設(shè)或改造時(shí)，要選用具有隔熱保溫效果的材料。比如，圈舍頂棚外層使用彩鋼瓦或樹脂瓦，內(nèi)層使用PVC板提高抗腐蝕性，中間用泡沫填充，達(dá)到保溫、隔熱作用；圈舍安裝推拉式玻璃窗，通過開關(guān)窗戶，結(jié)合溫控系統(tǒng)的使用，也可以達(dá)到一定的降溫或保暖效果；改圍墻豬欄為鋼管圍欄，提高通風(fēng)效果，利于熱量散發(fā)。

3.2 飲水系統(tǒng)

目前，我國(guó)規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)使用的飲水器多為鴨嘴式飲水器、乳頭式飲水器。豬在使用這類飲水器飲水時(shí)，嘴巴無法合攏，容易導(dǎo)致水從豬嘴角流出來，不僅易造成水資源大量浪費(fèi)，導(dǎo)致豬舍地面潮濕，而且也加大了污水量和污水處理難度。因此，應(yīng)采用帶水位閥的飲水碗，不僅避免了豬喝水時(shí)的浪費(fèi)，保持豬舍干燥，而且也減少污水量。同時(shí)，在養(yǎng)殖過程中，應(yīng)將凈水和養(yǎng)殖污水分開收集，既可實(shí)現(xiàn)凈水循環(huán)利用，又可減少養(yǎng)殖污水處理的壓力。

3.3 溫控系統(tǒng)

豬舍溫度過高或過低均會(huì)影響豬只的生長(zhǎng)，良好的溫控設(shè)備是保證豬舍室溫相對(duì)穩(wěn)定的必要條件。降溫系統(tǒng)方面，可以在豬舍一端山墻上安裝濕簾，另一端山墻上安裝噪音低、風(fēng)量大的軸流風(fēng)機(jī)，采用負(fù)壓、縱向通風(fēng)，可以達(dá)到降溫4～10℃的效果。供暖系統(tǒng)方面，可以在豬只睡覺的混凝土層下邊預(yù)先鋪2～3cm厚的擠塑板保溫層，在保溫層上鋪設(shè)耐熱聚乙烯水暖管（間隔25～30cm）或電熱絲（間隔10～15cm），通過熱水循環(huán)或電熱絲發(fā)熱可為豬提供溫暖的生活環(huán)境。

3.4 漏縫地板和清糞工藝

目前，我國(guó)規(guī)?；i場(chǎng)的主要清糞工藝有：水沖式、水泡糞清糞工藝和干清糞、發(fā)酵床養(yǎng)豬工藝。為避免水沖圈舍及人工勞動(dòng)強(qiáng)度，地板應(yīng)采用半漏縫地板，靠走道欄側(cè)為實(shí)心混凝土地面，約占總欄舍面積的40%，為豬的休息和采食區(qū)，其余為漏縫地板，為豬的飲水和排泄區(qū)。漏縫寬度約為2.3cm。漏縫地板的總長(zhǎng)度與舍內(nèi)豬欄總長(zhǎng)度相等，漏縫地板寬度約為豬欄寬度的60%，漏縫地板面積約占總欄舍面積的60%。漏縫地板下為糞溝，采用糞尿自動(dòng)分離的刮糞板清糞工藝（如圖3所示），豬的糞便通過漏縫地板進(jìn)入糞溝，尿液通過自動(dòng)清糞機(jī)的導(dǎo)尿管道直接進(jìn)入集尿溝，固態(tài)糞便通過自動(dòng)清糞機(jī)定期刮出豬舍。

圖3 糞尿自動(dòng)分離的刮糞板

3.5 通風(fēng)系統(tǒng)

為改善豬舍內(nèi)空氣質(zhì)量，有效降低豬舍內(nèi)有害氣體的濃度，除了安裝溫控系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)外，還需要再安裝糞溝風(fēng)機(jī)。糞溝風(fēng)機(jī)一般選擇風(fēng)壓大、尺寸較小、轉(zhuǎn)速高的軸流風(fēng)機(jī)，每隔5～10m安裝一個(gè)，以便均勻通風(fēng)。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)氣溫變化和舍內(nèi)空氣質(zhì)量情況，采用自然通風(fēng)、屋頂通風(fēng)囪通風(fēng)、屋頂動(dòng)力通風(fēng)、山墻負(fù)壓通風(fēng)、糞溝通風(fēng)等不同通風(fēng)方式，及時(shí)排出舍內(nèi)的有害氣體。

3.6 污水貯存

根據(jù)《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污資源化利用設(shè)施建設(shè)規(guī)范（試行）》規(guī)定，養(yǎng)殖場(chǎng)污水貯存池容積≥單位畜禽日糞污產(chǎn)生量（m3）×貯存周期（天）×設(shè)計(jì)存欄量（頭）。以規(guī)?；i場(chǎng)為例，若污水貯存周期為60d，則其每存欄一頭豬，應(yīng)配套設(shè)計(jì)建設(shè)污水貯存池0.6m3以上。養(yǎng)殖場(chǎng)的尿、污水等經(jīng)集尿溝收集后，流入污水貯存池進(jìn)行貯存、氧化、沉淀，污水貯存池根據(jù)其總體積分為6格，以便進(jìn)行6級(jí)沉淀。相鄰兩級(jí)沉淀池的格預(yù)留30～50cm高的過濾墻，過濾墻以磚砌后，用水泥砂漿抹面，其余部分再用水泥漿抹面，做防滲處理。出水口位于過濾墻上沿10cm以上，以便污水流入量過大時(shí)，及時(shí)排入下一級(jí)沉淀池，防止溢出。過濾墻距池底的高度，隨著沉淀級(jí)數(shù)的增加而逐級(jí)下降，以便達(dá)到過濾污水中雜質(zhì)的目的。豬場(chǎng)污水經(jīng)過多級(jí)過濾、沉淀后，已除去水中大部分雜質(zhì)，即可通過水泵將污水泵入生物吸附體（發(fā)酵體），進(jìn)行生物吸附、發(fā)酵。

4 立頁增氧污水處理系統(tǒng)能耗及污水處理效果

立頁增氧污水處理系統(tǒng)一次性投入后，后期運(yùn)行費(fèi)用較低，據(jù)開州區(qū)立頁增氧污水處理技術(shù)試點(diǎn)豬場(chǎng)—開州區(qū)伍氏生豬養(yǎng)殖場(chǎng)業(yè)主介紹，該場(chǎng)建設(shè)并投入使用的W-30型立頁增氧污水處理系統(tǒng)每小時(shí)抽2次污水，一次約11min，全天運(yùn)行約9h，兩臺(tái)水泵總功率約為4.5kw，全天耗電量約40度，每天需電費(fèi)22.8元。這與唐希等人的報(bào)道雖有差異，但對(duì)于一個(gè)年存欄2 500頭的規(guī)模化豬場(chǎng)來說，采用這種方式處理養(yǎng)殖污水，運(yùn)行成本相對(duì)較低。立頁增氧污水處理系統(tǒng)處理污水的能力與當(dāng)?shù)貧鉁?、空氣濕度、風(fēng)速有直接關(guān)系，氣溫越高、空氣濕度越小、風(fēng)速越大，水分蒸發(fā)量越大，即系統(tǒng)處理污水能力越大、效果越好。據(jù)伍氏生豬養(yǎng)殖場(chǎng)業(yè)主觀察記錄，2020年7月，平均每天處理污水可達(dá)10.71t，2020年11月平均每天的污水處理量8.09t。

5 展望

立頁增氧污水處理系統(tǒng)比傳統(tǒng)的污水處理建設(shè)成本低，設(shè)施占地面積小，系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用低，在污水處理過程中，添加了專用益生菌，不僅可以大大消除養(yǎng)殖糞污產(chǎn)生的臭味，改善養(yǎng)殖場(chǎng)周邊環(huán)境，而且可以解決規(guī)?；i場(chǎng)周邊無污水消納土地的難題。因此，立頁增氧污水處理系統(tǒng)適宜在無污水消納土地的中小型規(guī)?；i場(chǎng)中推廣。