養(yǎng)殖場沼氣工程二次污染防治措施

丁正義+肖剛

摘要：養(yǎng)殖場沼氣工程產(chǎn)生的沼液消納難，易造成二次污染。人工濕地技術具有投資少、運行穩(wěn)定、維護管理方便，是防治沼液二次污染的一種有效措施。

關鍵詞：人工濕地；防治；沼氣工程；二次污染

養(yǎng)殖場開展沼氣工程建設，是實現(xiàn)養(yǎng)殖糞污的無害化處理和提高綜合效益的有效措施，對提高資源利用率、緩解養(yǎng)殖場污染起了很重要的作用。但隨著沼氣工程的運行，暴露出了一些問題，其中最突出的是沼液消納難，存在著對環(huán)境造成二次污染的隱患。因此，配套建設高效低耗的治污設施對治理養(yǎng)殖場沼氣工程存在的沼液二次污染 ，具有非常重要的意義。

一、造成沼液消納難的原因

部分養(yǎng)殖場缺少可供消納沼液的土地；部分養(yǎng)殖場利用沼氣工程開展農(nóng)牧對接來解決沼液、沼渣的出路，但缺乏科學的指導，技術措施和方法不到位，再加上遠距離運輸成本過高、冬季農(nóng)閑時利用量小等因素影響，導致沼液沒有去處；部分已建成的沼氣工程因為管理不善，導致利用率下降而面臨被迫停用的窘境，且在沼氣工程完工運行一段時間后因沼液沒有得到有效利用而被直接排放，造成水體富營養(yǎng)化，污染了環(huán)境。

二、沼液的處理利用途徑

沼液的處理利用可以歸納為以下兩個途徑： 一是作為有機肥使用，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，但存在沼液消納難的問題，一定程度上限制了農(nóng)業(yè)消納的可行性。二是經(jīng)處理達標后安全排放。人工濕地技術是防治養(yǎng)殖場沼氣工程二次污染，確保沼液經(jīng)處理后達標安全排放的一個重要途徑。

三、人工濕地技術原理

利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學和生物的三重協(xié)同作用來實現(xiàn)對污水的凈化。沼氣工程與人工濕地組成的污水處理系統(tǒng)，主要利用沼氣發(fā)酵過程中厭氧發(fā)酵處理與人工濕地各自的優(yōu)勢，將厭氧發(fā)酵-接觸氧化-人工濕地進行組合。經(jīng)過沼氣發(fā)酵池的前處理，可降低人工濕地進水有機負荷及固體懸浮物濃度，提高人工濕地處理應用效率；人工濕地系統(tǒng)可進一步去除有機物和氮、磷營養(yǎng)物，保證出水水質(zhì)達標排放。

四、工藝流程

養(yǎng)殖場養(yǎng)殖污水（指牲口尿液、圈舍沖洗水和干清糞壓榨排放污水）首先經(jīng)過收集進入格柵池，經(jīng)過格柵池的攔截作用去除污水中的漂浮物、懸浮物、雜質(zhì)沉砂，然后污水進入水解酸化池，在水解和產(chǎn)酸菌的作用下，將污水中大分子有機物降解為小分子有機物，經(jīng)調(diào)節(jié)計量后再進入沼氣池中進行厭氧發(fā)酵。

經(jīng)過沼氣池發(fā)酵后，殘留物沼渣經(jīng)干化濃縮后到有機肥加工車間制成有機肥；而沼液經(jīng)沼氣池頂部溢流跌落進入沼液貯存池，由于新鮮沼液COD值一般較高，即還原性物質(zhì)較多，在跌落過程和在貯存池中沼液與空氣接觸氧化而自然復氧。

沼液貯存池中的沼液通過溢流的方式經(jīng)過配水系統(tǒng)進入人工濕地系統(tǒng)，在人工濕地內(nèi)經(jīng)過過濾、吸附、植物吸收以及生物降解等作用得以去除磷、氮等成份，使出水水質(zhì)達標排放。對于人工濕地的排放水，可排入就近的水塘中，水塘中可養(yǎng)殖魚類、設置人工浮床、種養(yǎng)鳳眼蓮及其它植物等用以吸收殘余的營養(yǎng)物質(zhì)。

格柵的柵渣、水解酸化池、沼氣發(fā)酵池、人工濕地需要定期進行人工清理與維護。

五、 工程設計與建設

1、沼氣工程設計與施工

應根據(jù)養(yǎng)殖場排污量情況，由有資質(zhì)的單位依據(jù)《規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場沼氣工程設計規(guī)范》開展沼氣工程的設計與建設，也可采用現(xiàn)成的國標圖集中設計圖紙建設，這里就不再詳述。

2、人工濕地系統(tǒng)

（1）因地制宜

盡量選擇有一定自然坡度的洼地或經(jīng)濟價值不高的荒地，一方面減少土石方工程、利于排水、降低投資，另一方面防止對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。

（2）采用二級水平潛流人工濕地（簡稱SFS）

特點是污水在濕地床的表面下流動，一方面可以充分利用填料表面生長的生物膜、豐富的植物根系及表層土和填料截留等作用，提高處理效果和處理能力；另一方面由于水流在地表下流動，保溫性好，處理效果受氣候影響較小，且衛(wèi)生條件較好。

（3）設計參數(shù)

濕地表面積計算公式：As=Q/a，式中：As代表人工濕地表面積（m2），Q 代表每天產(chǎn)生的沼液量（m3/天），a代表人工濕地的水力負荷（mm/d）。為保證沼液以推流方式流經(jīng)濕地，長寬比控制在3∶1以下；濕地床的深度一般根據(jù)濕地植物的自然根系的伸展程度來設計的，一般多為0.7-0.8 m，最深不超過1.2 m；水力坡度取0.5；構筑物結(jié)構形式：池底采用鋼筋砼結(jié)構，池壁磚砌，水泥砂漿粉刷；池內(nèi)從底部向上依次填充卵石、碎石、細石、粗砂和混合土。

（4）配水的均勻性

人工濕地床的進水系統(tǒng)應確保配水的均勻性，一般采用多孔管。設計時應考慮當接納最大設計流量時，進水端不會出現(xiàn)雍水現(xiàn)象；為有利于植物生長，床中水面浸沒植物根系的深度應盡可能均勻。

（5）濕地植物的選擇

應該滿足：耐污能力和抗寒能力強，適宜于本土生長；根系發(fā)達，莖葉茂密；抗病蟲害能力強；有一定經(jīng)濟價值的植物，有蘆葦、大米草、水葫蘆、水花生、水芹菜和空心菜等。

（6）保溫措施

為了保證冬季也能正常運行，應在人工濕地上建造溫室大棚保溫。

六、結(jié)語

本模式“沼氣池厭氧發(fā)酵+人工濕地” 組合工藝，用來對養(yǎng)殖場沼氣工程產(chǎn)生的未能利用的沼液進行后處理，能取得較好的有機物降解和除磷脫氮效果，目前在縣部分養(yǎng)殖場開展應用，效果明顯。該工藝經(jīng)濟實用，工程造價低、運行費用少，低能耗，操作管理、維護方便，且出水穩(wěn)定可靠，具有一定的經(jīng)濟、社會及環(huán)境效益。