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摘要:文章分析了畜禽养殖场选址以及设计阶段的环保要求。对新建畜禽养殖场选址原则和设计阶段的细节分别作了阐述,根据法律、法规和技术规范中的要求结合生产实际,分析了目前养殖场在项目选址、雨污分流、清粪工艺、场区布局、恶臭污染治理、粪污处理工艺等方面需要注意的细节,指出了一些理解上的误区,并对养殖场粪污处理工艺提出了个人见解,为新建规模畜禽养殖场环保方案的选择提供参考。
关键词:养殖场;选址;雨污分流;固液分离;干清粪;粪污处理
近年来环保工作逐渐成为企业的工作重点,畜禽养殖企业也不例外。随着环保要求越来越高,一些养殖场不堪环保压力陆续关闭。有些养殖企业意识到环保工作事关企业存亡,开始设置专门的环保职能部门,专门从事养殖场环保工作的研究与实施。由于这项工作起步晚,涉及面广,存在一些认识上的误区。本文旨在对养殖场设计阶段的环保工作进行归纳总结,提示一些容易忽略的技术细节,并对今后的行业发展进行展望,为该领域的技术发展提供可供参考的思路。
1场址选择原则
根据《动物防疫条件审查办法》(2010年农业部7号令)、《畜禽养殖业污染防治技术规范》(HJ/T81—2001)和《畜禽场环境污染控制技术规范》(NY/T1169—2006)的有关规定,规模化养殖场应选在饲料生产基地附近,交通发达,供水供电方便的地方,不要靠近工厂、居民住宅区。根据《中华人民共和国畜牧法》第四十条规定,项目场址应在水源保护区,风景名胜区、人口密集区等禁养区外,在适养区内。
1.1地势水位
场址内地势较高、干燥,背风向阳,最好北高南低,土质坚实(以沙质土为好),地下水位较低,具有缓坡的排水良好的开阔平坦地方。严禁在平原的低洼地,潮湿地建场。
1.2水源、水质
水是养殖生产必需的条件,因此,在选择场址时要首先考虑有充足良好的水源,且取用方便。同时,还要注意水中所含微量元素的成份与含量,特别要避免被工业、微生物、寄生虫等污染的水源。
1.3利于防疫和环境卫生
场址要距离生活饮用水源地、动物屠宰加工场所、动物和动物产品集贸市场500m以上;距离种畜禽场1km以上;距离动物诊疗场所200m以上;动物饲养场(养殖小区)之间距离不少于500m。选择的场址要留有发展余地,以利养殖生产头数增加、生产经营规模扩大和畜产品加工生产之需求,从而便于集中经营管理,节省易地另建资金,增加经济效益。
1.4交通便捷,饲料丰富
必须根据养殖场总体规划,充分考虑项目区饲料条件。由于饲料运进,畜产品运出,粪肥的销售,运输量很大,来往频繁,有些运输要求风雨无阻。因此,在满足防疫要求的情况下,养殖场应建在离公路或铁路较近,但符合防疫安全的地方。
2设计细节要求
2.1雨污分流
畜舍地面向排水沟方向做1%~3%倾斜,排水沟沟底有2‰~5‰的坡度,且每隔一段距离有0.5m深的沉淀坑,保证排水畅通。污水管网和雨水管网符合《室外排水设计规范》(GBJ50014—2006)的要求,实现雨污分流,在场区内外设置的污水管网不得采用明沟布设。
2.2清粪工艺
根据《畜禽养殖业污染防治技术规范》(HJ/T81—2001)4.3条:“新建、改建、扩建的畜禽养殖场应采取干法清粪工艺,采取有效措施将粪及时、单独清出,不可与尿、污水混合排出,并将产生的粪渣及时运至贮存或处理场所,实现日产日清”。这是干清粪工艺的基本概念,是养殖场粪污处理的开端,特别是对于雨水多、配套土地不足的养殖场,如果一开始就错了,后面就困难了。
2.3场区布局
新建、改建、扩建的畜禽养殖场应实现生产区、生活管理区的隔离,粪污处理区、贮存区处于生产、生活区常年主导风向的下风向或侧风向,距离各类功能地表水源不小于400m,有遮雨棚和水泥硬化等防渗漏措施,粪便堆场高出周围地面不小于30cm。
3恶臭污染治理
1)场区绿化面积要达到30%,宜种植高大常绿的乔木和低矮的灌木,在场外缓冲区形成5~10m高矮结合、错落有致的能吸收臭气、有净化空气作用的环境绿化带。2)利用理想蛋白质模型和利用氨基酸平衡来设计饲料配方,可提高饲料养分的利用效率,减少及粪尿中氨氮化合物、含硫化合物等恶臭气体的产生和排出。3)在饲料中添加微生物制剂、酶制剂和植物提取物等物质,在粪尿沟和粪池每周喷洒一次0.1%~0.2%除臭的活菌制剂以减少粪便恶臭气体的产生。4)畜舍内的粪便和污水及时清除和处理,以减少粪尿贮存中产生恶臭气体。5)在场界、畜舍和粪污处理区等处定期喷洒植物提取液除臭剂。6)粪污处理区密闭,设置机械抽排风系统,同时于末端设置除臭装置,废气经处理后最终经由15m高的排气筒达标外排。
4粪污处理工艺
4.1工艺选择原则
根据《畜禽养殖业污染治理工程技术规范》(HJ497—2009):选用粪污处理工艺时,应根据养殖场的养殖种类、养殖规模、粪污收集方式、当地的自然地理环境条件以及排水去向等因素确定工艺路线及处理目标,并应充分考虑畜禽养殖废水的特殊性,在实现综合利用或达标排放的情况下,优先选择低运行成本的处理工艺;应慎重选用物化处理工艺。养殖规模在存栏(以猪计)2,000头及以下的应尽可能采用模式Ⅰ或模式Ⅱ处理工艺;存栏(以猪计)10,000头及以上的,宜采用模式Ⅲ处理工艺。采用模式Ⅰ或模式Ⅱ处理工艺的,养殖场应位于非环境敏感区,周围的环境容量大,远离城市,有能源需求,周边有足够土地能够消纳全部的沼液、沼渣。当采用干清粪工艺时,清粪比例宜控制在70%。
4.2几种典型的粪污处理模式
《畜禽养殖业污染治理工程技术规范》(HJ497—2009)中有三种基本的粪污处理模式,如图1-3。现有养殖场的粪污处理工艺都是以此为模板,并根据实际情况进行改动。模式Ⅰ工艺以能源利用与综合利用为主要目的,适用于沼气能完全利用,同时周边有足够土地消纳沼液、沼渣,并有一倍以上的土地轮作面积,使整个养殖场(区)的畜禽排泄物在养殖场周边较小区域范围内全部达到循环利用的情况。采用模式Ⅰ工艺需要注意:干清粪工艺的养殖场,不宜采用模式Ⅰ处理工艺,有的养殖场干清粪之后把干粪投入调浆池调浆后再固液分离,显然违背了干清粪的初衷;粪水经过厌氧反应池之后能够分离出来的粪渣有限,沼液浓度会比较高,需要在厌氧反应池和沼液贮存池设置搅拌装置,防止很快淤积。模式Ⅱ工艺废水进入厌氧反应器之前应先进行固液(干湿)分离,然后再对固体粪渣和废水分别进行处理;主要以进行污染物无害化处理、降低有机物浓度、减少沼液和沼渣消纳所需配套的土地面积为目的,且养殖场周围具有足够土地面积全部消纳低浓度沼液,并且有一定的土地轮作面积。采用模式Ⅱ工艺需要注意:养殖场周边没有足够的配套土地,不能实现全量还田,需要严格执行干清粪工艺,清出来的干粪、固液分离的粪渣和厌氧反应池的沼渣都要单独处理,尽量减少废水产生量和降低沼液浓度,并提高单位面积土地的沼液承载力。养殖场没有配套土地或者只有少量配套土地,废水必须经处理后达标排放或回用的,应采用模式Ⅲ处理工艺。采用模式Ⅲ处理工艺需要注意:养殖场没有配套土地或者只有少量配套土地,一般也没有土地用于废水自然处理,所以多采用工业方法处理,需要注意絮凝剂引起二次污染,而且养殖场没有相关的专业人员,需要引进第三方专业公司运营。采用工业化处理难度大,成本高,与模式Ⅱ工艺相比,更需要严格执行干清粪工艺。《环保税法》实施后,达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596—2001)后排放需要缴纳环保税。
5结语
1)养殖场环保设计的总体要求:选址正确,合理布局,实施“环保三同时”。2)养殖场环保设计思路,以环保合规为目标,以节水减排为抓手,考虑粪污收集、贮存、处理和利用的各个环节之间的衔接,根据养殖场的实际情况确定粪污处理工艺。3)如果养殖场周边配套土地充足,优先考虑粪污无害化处理,全量还田模式(模式Ⅰ);如果配套土地不足,可以采用干清粪之后,干粪与固液分离的粪渣堆肥,废水无害化处理之后还田,也就是减量还田的模式(模式Ⅱ)。如果经过减量还田之后,牧场配套土地仍不足以消纳贮存于氧化塘的肥水,需要建设污水处理站(模式Ⅲ),将粪水处理到总量不超过配套土地的承载能力。建设的污水处理站的工艺可以根据牧场配套土地情况确定。如果牧场没有配套土地,可以处理到纳管标准或直排标准,需要注意的是絮凝产生的污泥不能用于生产商品有机肥;如果牧场配套土地不足,根据土地承载力测算,经过减量之后的肥水应该与之相匹配,可以仍然按照还田标准确定污水处理工艺;在南方多雨地区,配套土地又严重不足的养殖场,可以将污水处理到农田灌溉水质标准用于农田灌溉。4)不论哪种模式,都涉及堆肥,特别是模式Ⅱ和模式Ⅲ。干清粪之后的干粪与固液分离出来的粪渣及时堆肥或沤肥并能有计划清运,是粪污处理能否顺利运行的关键。5)近年来从国外引进干式厌氧发酵工艺,粪污与秸秆等混合发酵,几乎没有污水排放,是缺少土地配套的养殖场粪污处理的理想工艺。但是该工艺技术引进时间短,国内技术还不成熟,需要同行们深入研究,逐步消化该工艺技术。之后,危废处理开始逐步规范。养殖场需要建设专门规范的危废仓库,建立危废管理制度,制定年度危废处置计划,报当地环保部门备案,与有资质专业处理公司签订处置合同,并保留出入库记录。7)根据国家“双碳”战略,养殖场要减少企业自身碳排放,实现绿色低碳发展。减少养殖场碳排放的技术方案一般包括:提高动物生产水平,减少单位动物产品的碳排放量;选择低排放的养殖品种;配制低碳日粮;打造低碳循环农业;提高当地饲料资源的使用比例,降低饲料运输过程中的能源消耗,以减少碳排放;选择合适的粪污处理方案,进一步扩大粪便的资源化利用率,减少粪污存放和处理过程中的碳排放,达到“减排降碳”的目标。8)随着生态环境保护理念逐步深入推进,养殖业环保要求会越来越严格,符合环保要求的养殖场才能生存,不符合环保要求的养殖场会被要求整改、罚款,甚至关停。从设计建设阶段就开始谋划整个养殖场的环保方案,使养殖场环保措施符合达标排放、资源化利用的环保要求,是养殖场环保方案合法合规的保证。养殖企业作为环保工作责任主体,应主动作为,积极主动研究涉及养殖行业的环保法律、法规、标准,找到适合本地本企业的环保方案,为“两山”经济的发展贡献力量。
作者:吴金堂 单位:光明牧业有限公司