发达国家畜禽废物处理技术与立法

好氧生物处理与厌氧生物处理 畜禽粪便的处理可分为物理、化学及生物方法。生物处理主要是通过微生物的作用，降解畜禽粪便中的有机物，从而达到降低污染之目的，它主要包括好氧生物处理与厌氧生物处理及堆沤等方法。从粪便废水处理技术的发展来看，多阶段、多方法的综合处理技术越来越流行。不少学者对好氧生物处理氧化过程的机理及处理过程的动力学模型进行了研究。Evans基于Monod的动力学模型，建立了好氧处理过程的动力学模型，预测在特定的处理时间内，不同畜禽粪便废水处理后的浓度，一般经过3～4天的连续好氧处理可减少化学需氧量(COD)1/3以上[6]。Williams则发现在动物粪便废水贮存过程中挥发性脂肪酸(VFA)浓主和废水气味之间的必然联系，并依此作为衡量气味的一个度量尺度［7]。好氧生物处理主要用于在畜禽粪便用于农田或排入河道之前的气味控制及降解COD，研究及试验表明，好氧生物处理比厌氧生物处理在气味与COD控制方面更为有效［8]。目前，正在英国Silsoe研究院进行的奶牛场废水处理研究项目，是为验证多阶段、多方法综合好氧生物处理系统的有效性，优化各部分设计参数及估算运行费用而设立的。它包括连续拌反应罐(CSTR)、高速滴滤(HF)及三次沉淀，并结合了活性污泥处理方法。试验表明，经过1～3天的连续处理50～90%的COD被降解。此外，水藻(Algae)的生长既可增加好氧生物处理的有效性，又可生产具有开发潜力的有用副产品［9]，但需较高成本。对厌氧降解处理粪便技术的研究，主要包括对沼气池的优化设计和处理过程的数学模拟。在许多国家已开展了卓有成效的工作，如在葡萄芽利用沼气池中积聚的残余物作为反刍动物和猪的饲料添加剂已成为普遍接受的实践［10]。Culimore［11]在温度对微生物活动及沼气生产的影响方面进行了研究。针对在冬季温度较低情况下，瑞士学者Welinger将畜舍下粪便废水池设计成为沼气池，试验表明，通过这种方法，动物身体的热量可保持沼气池温度高于环境温度，因此可保证冬季沼气生产较为正常［12]。除好氧和厌氧生物处理之外，粪水的冲释也是一种简单可行的方法。它既可降低气味，减少氮损失，又适合土壤、植物的营养需求［13]。另外，对堆沤的研究也有不少成果，Pos等人开发了畜禽粪便与锯末和玉米棒芯混合堆沤的方法，并对堆沤的设计参数进行了优化［14]。