[00141901]沿海都市規模化養殖污染物控制與利用關鍵技術研究與示范

比對國內外畜牧業污染防控,美國、歐盟、新西蘭等西方發達國家起步較早,對整個農業生態環境保護力度大,發展至今已做到從政策法規高度嚴格控制單位面積載畜量,規范養殖從業者行為,從生產飼喂-屠宰-物流-加工-市場等各個環節做到良好銜接,在糞污轉化利用技術角度,絕大多數采用種養結合和沼氣工程兩種管理模式,在生態和能源補貼等政策激勵以及市場環境良性運行的大背景下,規?；笄蒺B殖企業和家庭農場得以長足發展。這也是多數發達國家大力發展生態農業和能源農業的根本支撐。相比之下,我國大多數規?；笄蒺B殖場糞污治理效果欠佳,從技術層面上來說多由于運行成本較高、未做到因地制宜-因場而異、缺乏基礎性長期性精確性監測數據支撐等問題。 在天津地區,各畜禽養殖場均以自發形式處理糞便,作為有機肥源是主要利用途徑之一,但僅有低于10%的畜禽糞便得到無害化處理,處理方式主要有4種： 1人工堆腐,在敞開的棚內或露天堆積畜禽糞便自然發酵,并進行人工翻倒; 2大棚發酵槽,修建水泥槽,上方修建塑料大棚,將畜禽糞便置入槽內,利用翻拋機倒料; 3密閉發酵塔堆腐,利用密閉型塔式發酵裝置對畜禽糞便發酵處理; 4烘干處理,利用橫式圓筒裝置,燒煤直接烘干。這些方法各有缺陷,要么成本高、處理效率低,要么勞動強度大,不適合規模生產。此外,天津地區的規?；B殖場廢水處理工藝主要有4種： 1減量化處理模式,主要包括“三改兩分再利用”的工藝; 2生態化處理模式,按照《畜禽養殖業污染物排放標準》工藝要求設計; 3無害化處理模式,以中水回用質量為污水處理標準,物化處理工藝為主要手段; 4資源化處理模式,在實現治理環境污染的同時,以獲取能源、墊料、生物有機肥為目的。這些工藝技術也存在一些共同的弊端,就是處理后的廢水不能達到《農田灌溉水質標準》,此外固定投資和運行成本相對較高。 因此,亟需研發高效的、低成本的、模塊化、組裝集成式的規?；B殖糞污無害化處理與資源化利用技術,改善沿海都市農業生態環境,保障沿海都市畜禽養殖業健康和可持續發展,為天津市現代畜牧業又快又好發展提供科技支撐。本研究中,將采用全混式厭氧發酵反應器進行豬場糞污沼氣發酵;將高效改良塞流式厭氧反應裝置、菌藻塘和藻網濾床集成一套系統完整的生態組合處理技術用于規?；B殖場廢水的處理;將高溫發酵、雙孢菇種植和有機肥制備應用于奶牛場糞污處理,綜合1套模塊化集成技術模式,保障沿海都市規?；B殖污染物的有效控制及利用,為天津市政府決策提供堅實科技支撐。 鑒于此,項目以天津市典型規模化豬場和奶牛場各一家為研究對象,開展了畜禽養殖糞污高效處理和資源化利用技術研究和試點示范,主要包括： （1）規?；膛黾S便高效處理與綜合利用關鍵技術研究與示范; （2）規?；i場糞污的高濃度發酵關鍵技術研究與示范; （3）規?；i場廢水無害化處理及設施農業水肥一體化循環利用關鍵技術研究與示范。 按照項目計劃,研發了1套規?；i場糞污“三分離一凈化一利用”的集成新技術,即糞污的雨污分離、固液分離、干濕分離,廢水的生物生態凈化,高濃度糞污沼氣發酵和農田安全利用等模塊有機結合;研發了1套基于作物水肥需求的農田安全利用的技術模型,該模型在充分考慮不同作物的水肥需求特征和灌溉模式后,制定養殖廢水水肥一體化循環利用的灌溉制度;研發了1套規?；黾S便的高溫二次發酵與基質化耦合的新技術,合理配比牛糞和作物秸稈的配比,建立隧道式好氧發酵系統,通過二次高溫堆肥發酵起到滅菌和熟化的作用,發酵培養料質量好,不受季節限制,為雙孢蘑菇周年化提供保障。 項目啟動后,運用上述奶牛糞便處理利用技術,規?；膛ｐB殖場年直接收益合計129.5萬元,其中：年產食用菌60噸,按照16元/千克的均價計算,獲得直接銷售收入96萬元。規模化生豬養殖場采用上述廢水處理技術后,出水CODcr去除率達到60%以上,糞大腸菌群小于10000個/L,蛔蟲卵去除率達到95%以上。同時經過厭氧發酵可回收能源CH4, 減少溫室氣體排放。采用藻網濾床與多級生物塘對養殖廢水進行再凈化,實現養殖廢水無害化和非灌溉季節穩定儲存。以處理規劃化奶牛場和豬場養殖糞污和廢水為主,兼得沼氣能源的“能源環保工程”的實施,利用厭氧發酵技術就地處理了大量高濃度有機污染源,有效解決了都市農業養殖污染排放所造成的污染問題。實施本項目可有效解決沿海都市養殖引起的污染問題,減少病蟲害傳染源、美化環境,有利于解決沿海都市畜禽養殖污染面臨的緊迫難題。特別在“控源、減排、截污、凈化”理念的更新過程中,尋找當地農業發展和養殖環境經濟的和諧平衡點。天津市規?；i場和牛場養殖業發展迅速,且大量糞污沒有配套處理設施,本項目實施適應于本地特點,畜禽養殖污染控制和集成技術能夠形成都市農業環境保護的科學管理體制,項目完成后所獲得的集成技術與成果在其他都市中可以進行大面積的移植和復制。