清粪方式对养猪废水中污染物迁移转化的影响

一318一江苏农业科学2012年第40卷第6期刘永丰，许振成，吴根义，等．清粪方式对养猪废水中污染物迁移转化的影响[J]．江苏农业科学，2012，4o(6)：318—320清粪方式对养猪废水中污染物迁移转化的影响刘永丰，许振成，吴根义，苏文幸，贺德春(1．湖南农业大学资源环境学院，湖南长沙410128；2．环境保护部华南环境科学研究所，广东广州510655；3．湖南师范大学资源与环境科学学院，湖南长沙410081)摘要：采集不同清粪方式下的猪场废水，分析其中污染物浓度随时间的变化规律，探明不同清粪方式下养猪废水中污染物迁移转化规律及其在水中的负荷量。结果表明：水冲粪进入水体的CODo和11P随着时间的推移在水中的浓度不断升高；其中TP浓度7d后达到最大值295mg／L，CODc浓度大约10d后达到最大值12102mg／L；TN和NH一N浓度先下降后升高，10d后达到稳定，分别为1011、472mg／L。干清粪进入水体的CODc、TN、TP、NH3一N浓度达到平衡时分别为1268、286、50．24、67m#L。水冲粪进入水体的CODTN、TP、NH，一N的负荷量分别为314．60、26．29、7．67、12．27g／(d·头)；干清粪进入水体的CODcr、'IN、TP、NH一N负荷量分别为20．28、4．58、0．81、1．07g／(d·头)。水冲粪进入水体的CODc、TN、1]P、NH，一N的负荷量分别是干清粪的15．5l、5．74、9．47、11．46倍。干清粪工艺中猪粪营养成分损失小，肥料价值高，且水污染物含量低，易于净化处理，是比较理想的清粪工艺。关键词：清粪方式；猪场废水；负荷量；迁移转化中图分类号：X713文献标志码：A文章编号：1002—1302(2012)06—0318—03随着养殖业的迅速发展，畜禽粪便及污水污染已成为我国农业面源污染的主要原因之一，对农村生态环境造成了严重影响。王方浩等认为，2003年我国畜禽粪便产生量约为31．9o亿t，远超过当年工业固体废弃物10．00亿t的总量；其中畜禽粪便中的总氮量为1394．60万t，总磷量为378．50万tⅢ。畜禽粪便在堆放及冲洗过程中极易进入水体。因此，治理畜禽粪便污染问题刻不容缓。解决畜禽粪便污染问题不应只考虑畜禽粪便的污染治理，应从污染的各个环节加以综合考虑，选择合理的清粪方式就可以从源头控制畜禽粪便污染。我国现阶段的清粪方式主要是干清粪和水冲粪。农业部沼气研究所对四川、重庆、湖南等14个省份养猪场的随机调查显示，小型养猪场采用水冲粪方式的占86．95％，干清粪只占13．05％。据估算，1头猪每天水冲粪消耗的水量是干清粪的3．5～4倍，水冲粪的污水CODc为11000—13000mg／L、BOD5为5000—6000mg／L，分别为干清粪的6倍与10倍左右。本研究探讨不同清粪方式下进入水体中的污染物迁移转化规律及污染物质进入水中的负荷量，旨在为农业污染减排与环境保护提供依据。1材料与方法1．1试验条件与装置本试验在海南省文昌市锦山镇环境保护部华南环境科学研究所试验站的养猪场进行。猪场内建有带粪尿分离收集装置、干清粪收集装置、水冲粪收集装置的猪栏各3个。粪尿分离收集装置如代谢床，分上、下2层，可实现生猪排泄物的固收稿日期：2011—11—13基金项目：环境保护部公益基金(编号：201009017)。作者简介：刘永丰(1985一)，男，湖南娄底人，硕士，从事农业环境污染控制研究。E—mail：liuyongfeng85@yahoo．f3orl1．cn。液分离，上层用于收集干粪，下层用于收集猪尿。干清粪收集装置猪舍内的粪尿一经产生便分流，干粪由人工清扫、收集走，猪尿及冲洗水从下水道流出进入收集桶。水冲粪收集装置猪舍内的粪尿污水混合进入缝隙地板下的粪沟，污水顺粪沟流入收集桶。1．2试验设计试验共设计了3个处理：处理1在建有粪尿分离收集装置的猪栏内进行，在此装置内将生猪24h内产生的粪便进行分流，干粪通过人工收集，尿从下水道流出，分别称取猪粪及猪尿的重量，从中取一定量的新鲜粪样和尿样进行分析，连续进行3d。处理2在干清粪收集装置猪栏内将生猪24h内产生的粪人工收集起来，猪尿进入下水道，用40L水(4头猪每天干清粪大约消耗的水量)于24h后冲洗猪栏1次，冲洗水进入下水道，与猪尿混合进入收集桶，混合均匀后从收集桶取第1次水样，之后每隔3h取样1次，连续取样4次，之后每隔l2h取样1次，取10次之后，每隔24h取样1次，待水中污染物指标没有大的波动后停止取样。处理3在水冲粪收集装置猪栏内进行，将生猪24h产生的粪便用80L水(4头猪每天水冲粪大约消耗的水量)定时冲洗猪栏1次，使混合样沿粪沟进入收集桶，混合均匀后取样方法与处理2一样。各处理3次重复，每个栏投入4头体重为(60