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禽畜养殖污染一体化综合治理

来源:科技日报
摘要:2014年1月1日,国务院《禽畜大规模养殖污染防治条例》六章四十三条,颁布实施。这是新中国成立以来一部最为严格的防治养殖污染的规章。同时,它也警醒国人:养殖业污染治理刻不容缓。事实上,这只是畜牧业污染长期积累的一次爆发。...

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2014年1月1日,国务院《禽畜大规模养殖污染防治条例》六章四十三条,颁布实施。这是新中国成立以来一部最为严格的防治养殖污染的规章。它向世人昭示,中国作为世界上最大的养殖业大国,将有能力、有信心对其庞大的养殖业规范和治理。同时,它也警醒国人:养殖业污染治理刻不容缓。

去年3月,发生在上海的“黄浦江上万头死猪漂浮事件”,至今令人心有余悸。事实上,这只是畜牧业污染长期积累的一次爆发。目前,农村养殖业面源污染,已经跨区域跨城市,逼近我国生态环保的底线,成为继大气污染、固废污染之后,中国环保的最大挑战。

湖南和冠公司王涛团队,以其核心系列成果,构筑的全新的“一体化综合治理”模式脱颖而出。他们创造了环保产业“真实版的阿拉丁神话”:利用纯粹的微生物技术,以低耗的成本,彻底解决禽畜养殖污水及固体废弃物污染难题,治理效果达到国际最高“三零”(零排放、零填埋、零增长)环保标准要求。治污同时,变废物为良肥,反哺增值农业种植,打造新兴环保产业,形成生态大循环产业链……

湖南和冠生物科技有限公司,一家经历如白纸般的民营企业,硬生生的缔造了这个神话。亲历治污案例现场,给我们留下了深刻的震撼;更使我们无法想象的,是他们十几年如一日,与恶臭为伴,屡败屡战的艰辛。

湖南“和冠模式”,这种运用生态新技术,治理污染顽疾的全新样板工程,一旦得以在中华大地推广复制,必将使我国环保产业出现更多的奇迹。

湖南和冠禽畜养殖污染一体化综合治理研发纪实

2011年3月,湖南日报、红网等媒体,对岳阳县筻口镇“朱仑水库在哭泣,二万百姓在呻吟”投诉的关注,曾一石激起千层浪:当地引资,在水库边建起的一个年出栏可达近2万头猪的养猪场,让昔日的母亲湖,变成了悬在当地百姓头顶的巨大猪粪池。恶臭的黑水,严重淤塞的库床,人们增多的癌症、血管病、皮肤病等,迫使他们不得不举报维权,疾呼“还我青山绿水”!

当地官民关系,场民关系急剧紧张、恶化……养殖场紧急引进了湖南和冠生物科技有限公司重大创新成果,采用了他们的“禽畜养殖污水及废弃物生物一体化综合治理”成套方案与工艺装备。

去年初冬季节,记者长途驱车来到“案发地”:只见猪场排出的废水,经由四个小池阶梯式“洗礼”后,排入水库。汩汩清流,不黑,不臭。站在这个占地3000多亩,偌大水库的山坡上,放眼青山环绕,碧水荡漾。世代居住在这里的李和春、李伟平等村民,告诉我们:母亲湖水终于清亮了。山坡周围十几个池塘的水,也变清了,上十万亩的农田灌溉用水解决了。上万村民的喝水、用水不愁了。

神秘细菌 开启金融精英追梦之旅

“往事不堪回首”。朱仑村的村民们无限感慨,和冠公司董事长王涛亦同样万千感慨。

十几年前,一次沙漠旅行,同行的一位微生物专家,偶然发现了一种神奇的微生物,具备迅速“除臭”等良好体征。让专家兴奋一时,却让时为金融精英的王涛煞费思量。

“这东西很好啊。它快速除臭的性能,在未来的环保产业上能有大作为。”金融行家的高度敏感性,和对环保产业的浓厚兴趣,王涛的胃口迅速被“吊”起。门外汉的他,花了十几万美金,对该微生物进行了多个权威机构检测。在咨询了业内专家后,王涛毅然放弃了待遇丰厚的金融业,组建研发团队,开始了漫长的“治污”追梦之旅。

我国禽畜养殖业发达,由此带来的“负”产品也多:病死动物无害化处理不彻底或未处理,掩埋造成土地、地下水质污染;抛尸河流或随意弃尸、焚烧,则污染河流,空气,甚至滋生疫病。动物的排泄物,也难于搜集处理,造成大面积山河湖泊重度污染。此类废水、废弃物极其恶臭,成了最难治理的污染源。此前,业界一直未能找到彻底治理的良方。

根据这类微生物的特殊性能,王涛团队将目标锁定“养殖废水及其固体废弃物”治理:如果能根治这类重度污染,其他同类型污染的难题,将迎刃而解。

此后的经历,却并未径直奔着他们的美好愿望而去。团队很快便发现,单凭这种菌种,满足不了治污要求,更无法将其产业化。

不同养殖场,污水、废弃物的组成均是“个性化”的组合,在治理的不同阶段,其组合也会发生变化。治理它,如同中医把脉,需要对症配方施治。因此,除了该特殊微生物,还需要找寻其他功能的微生物菌种,组成“个性化”菌团,多功能配伍协作,才能治理不同的污染源。

为此,团队闻“臭”而动,终年扎根各类恶臭的污水、废弃物养殖、屠宰场,在一些“臭名昭著”的地段,王涛团队将实验室建在第一线,一驻就是六年多的时间,坚持现场取样,选择、测试和提取各种功能的微生物菌种。更为困难的,是将找到的菌种“组团”和“配比”。王涛介绍,菌团必须是“相生”的。即,前一菌种的排泄物,可成为后一菌种的“食物”,形成“菌种链”,群体“和平共处”,处理污染的同时,实现自身的繁殖。一旦任意两菌种“相克”,组合成的菌团就要推倒重来。此外,菌团中菌种配比,同理于中医问诊,即便两位病人均是感冒,但致病原因不同,药品的分量与配伍就必然不同。

他们查阅和研究了大量国内外相关前沿报道,不断试验,带着屡败屡战的顽执,十余年的努力,完成了对菌种的复配。让王涛团队坚持下来的,不仅有他们的执着精神,还有国家领导对他们的厚望。团队始终忘不了,2011年7月18日,时任国务委员,现任国务院副总理刘延东,专程来到和冠公司在湖南省耒阳市的科技示范基地,现场调研他们的研发进展,肯定他们的环保理念,并鼓励他们治污的追求。

王涛感叹国家的厚望,也感叹自己幸运:“其实如果研究中,走错一个方向,那就差之毫厘,失之千里了。”目前,团队已自如“掌控”了手中的微生物菌种,能针对各类污水、固体废弃物,个性化组合和配比“专业工程菌团”,对症下药。

实践表明,这些工程菌团可有效降解污水中的氨氮和有机磷等,使化学需氧量(COD),生物需氧量(BOD)和氨氮排放量等多关键指标达国家规定的排放标准。同时,可将固液分离后,污泥中的有机物污染接近100%的分解,转化为生产活性有机肥的再生原料。“变废为宝”的同时,杜绝废弃物对环境的二次污染。创造了独特的增值型环保治理模式。

独门利器 助力“梯级串联生物治理工艺”

在岳阳朱仑种猪及生猪养殖场的污水处理地,记者见到了四个处理污水的“生物池”。前三个池子,漂浮着白、蓝色的球状物体,水面不断向外翻滚着白色泡沫。

“看起来挺简单吧?这里面独门利器可不少呢。”王涛告诉记者,基于复合工程菌群的梯级串联畜禽养殖污水生物治理模式,可根据污水情况和治污所需的日处理量,制定个性化高效治污解决方案,同程不间断对污水进行治理。污水通过三级梯级串联生物池生物降解后,完全能达到国家规定的各类污水排放标准。

白、蓝球,是他们研发的“生物球”。“不要小看他们。这可是‘小球大世界’,它可附着十数亿个微生物,是名符其实的‘菌团’星球。”王涛说。与传统活性污泥处理污水技术比较,生物球利于菌群溶氧供应,消除污泥累积,提升出水水质、污水处理效率和稳定性等。

公司还研发了与之配套的,适用于不同水深的静态搅拌器,可产生独特羽毛状气旋式微气泡,以保证溶氧的高效供应。搅拌器不仅节能,还具有使用寿命长、曝气效率高、不堵塞和免维护等优点。与传统碟式及机械搅拌装置净化能力相比,其含氧量分解效率高,搅拌力更强,无底部沉淀物,也不造成堵塞。

团队研发的微气泡气浮(固液分离)设备,无二次污染物添加,可一次性去除60%以上的悬浮物及COD/BOD,提高了处理效率,可高效去除污水中的污泥、悬浮物、藻类等各类悬浮污染物;研发的天然高分子絮凝剂,对水中重金属的吸附能力极高,不仅杜绝了传统“化学絮凝剂”的二次污染,而且成本更为低廉……

岳阳治污 固液一体化处理模式“出炉”

和冠公司团队与岳阳县朱仑猪场合作治污,原本是为治理养殖废水。可是,王涛心中还有一个未了之梦:团队“蛰伏”10余载艰苦攻关,所获的成果,除了处理污水,还可以解决动物的固形粪便、病死猪尸体,动物羽毛等难处理的废弃物。“如果我们能建立一种禽畜养殖污水及废弃物生物一体化综合治理的模式,那不是可以将所有由此带来的污染同步化全处理,并形成增值的新兴环保产业,岂不是更完美?”

根据这一创新设想目标,王涛团队坚持“一体化处理模式”项目的攻关。他们利用养殖污水固液分离后的“固体”,与动物尸体、羽毛等废弃物混合,并将其置于特殊的密闭厂房处理,研发出废弃物处理复合工程菌,结合公司核心发酵工艺技术,实现了固体污染物七天快速强力发酵,并转化为高档新型活性肥料。该肥料经试验田种植实验,具备良好的增产性能,并能有效解决降低土壤酸性、板结等问题,改良修复土壤。

“一体化模式”构建的一站式污水解决方案,使该猪场养殖废水、固体废弃物达到了国际最高“三零”(零排放、零填埋、零增长)环保标准要求。曾对公司治污心怀疑虑的当地村民,而今心服口服,心存感激。

湖南和冠公司在经历了“和冠模式”的三次跃升后,终于历练成“一体化”的完整版本。此后,他们携带着自主研发的治污成果和方案,从“摆平”温暖南国的岳阳养殖污水,到挑战极端气候频发,水资源匮乏的北国山西“烂尾楼”屠宰场污水治理难题,再转战攻关长江江浙一带生猪密养区河道污染治理,华中重镇湖北武汉南湖“臭水”……

依靠科技,还原绿水青山,打造新兴环保产业。这一路,他们誓将污染治理到底。

湖南和冠生物科技有限公司(简称“湖南和冠”)研发团队,十几年如一日,与恶臭污染“纠缠”,终于构建出具有自主知识产权,针对畜禽养殖、屠宰污水及废弃物、生活污水、河流污染及城镇污水的一站式一体化生物治理成套工艺及方案。

目前,团队已在上海、浙江、湖南、山西、海南、云南等省市开展了有关污水、废弃物综合治理工程,将他们的系列创新研究成果,由实验室推向生产第一线。人们见证其治污奇迹的同时,更为其独特的生物治污、增值治污模式而赞叹。业界人士一致认为:湖南和冠的创新实践,不仅为我国大规模治理养殖污水,提供了科技支撑,亦为发展新型环保产业,拓宽了广阔的空间。

扎根巴陵 拔除养殖污染“钉子户”

“洞庭天下水,岳阳天下楼”。地处洞庭湖畔,名楼名水兼得的岳阳县,在积极招商引资,实现经济发展的过程中,也不可避免地遭遇了环境与发展不和谐的尴尬。

2000年,当地最大的朱仑水库附近,修建起了一个年出栏可达近2万头猪的养猪场。几年下来,曾经的风景美地,让当地百姓水旱无忧的母亲湖,变成了臭烘烘的“猪粪池”:一到枯水季节,库床淤塞着粪渣,水体呈墨绿色。碧波不见了,水鸟不来了,村民掬水畅饮的场景也消失了。更可怕的是,水库灌溉沿线的10多个村,癌症、血管病、皮肤病,怪病频发。

养殖污染,主要来自畜禽产生的粪便、圈栏冲洗、淋洗等流程,其水量大、排水不均、浓度高、杂质和悬浮物多、可生化性强。是含有较高化学需氧量(COD)/氨氮排放量(BOD)的富营养水。

国内诸多畜禽养殖场,或是投入大资金治污,效果颇微;或是治理后能达排放标准,却因过多使用化学絮凝剂等,造成“污染转移”,形成更难处理的二次污染。此外,部分废水处理设施,运行费用过高,难以持续,也导致设施成为了摆设。

针对朱仑猪场的具体情况,湖南和冠首创和建立了“禽畜养殖污染一体化综合治理”工艺流程,利用其自主知识产权的复合工程菌群团,个性化对症畜禽养殖污水及固体废弃物,彻底治理了污染顽疾,达到了国际最高“三零”(零排放、零填埋、零增长)环保标准要求。

测量数据显示,治理后出水水质的各项指标均优于原《畜禽养殖业污染物排放标准》要求的4倍,也高于最新修订的污水排放标准。他们采用自主研发的工程菌和生物絮凝剂等全生物处理法,彻底杜绝了对环境的二次污染。此外,设备运行费用,较其他治理模式大为降低,仅用电一项,就可节省80%。

这还是一种“边治理边挣钱”的增值治污模式。湖南和冠利用其“化腐朽为神奇”的创新工艺,仅7天,就可将自然发酵需半年到一年周期,还不能完全发酵的固体废弃物,完全发酵,并转化为高档生物活性有机肥,不但比国际上目前发酵制肥工艺流程的极限值,缩短了1倍以上,还达到了我国农业行业NY525-2012的高品质生物肥标准,是农田水稻,尤其是高端农作物的最佳生态肥料。岳阳县早、晚稻实验田试验结果显示:肥料能有效助力稻谷增产和提质。早稻每亩用生物有机肥120公斤,土壤pH值由原来的5.6提高至6.5,重金属镉含量从0.034下降到0.02。

和冠生物肥很快成了远近农村的抢手货。

号脉阳泉 收掇屠宰污染“烂尾楼”

“我就是赌了一把。”回忆最初引进湖南和冠生物治污技术治理当地屠宰污染,平定县长任晓华简单的用了一个“赌”字。

多年前,在湖南省商务厅挂职锻炼的他,一次调研考察中,见识了湖南和冠当时并未完全成熟的治污处理技术,印象深刻。履职山西省“养殖大市”阳泉市平定县的县长后,当地一家屠宰场的烂尾工程摆在了他面前。这是山西平定福润禽业食品有限公司的屠宰场。因其位于水源地上方,对屠宰排污的要求,十分严格。建场四年多来,污水排放始终达不了标,也就成了名符其实的烂尾楼工程,无法开工运营。

任晓华想到了湖南和冠,向他们提出日处理1000吨屠宰污水,达到《肉类加工工业水污染物排放标准》一级排放标准,出水水质指标达到国家地表三类水标准的要求。

处理如此高难度污水,还要使出水水质达到国家三类水的饮用水标准,湖南和冠研发团队颇感这个挑战难度极高。此外,微生物“菌团”在北方省份冬季“极寒”的极端气候下,是否活性下降,强力治污的能力是否失效,都是未知数。

然而,这个项目还是让团队很兴奋,除了煤炭资源,山西可谓是资源贫乏的省份,水资源尤其匮乏。如果团队能成功治理该项目,对我国北方缺水和生态脆弱地区的屠宰和养殖废弃物处理,将是良好的样板工程,大大减少相关企业和地方环保治理成本,带动相关产业的良性快速发展,推动“和冠模式”成果在全国范围的推广。

为此,湖南和冠签下了出水水质不达三类水标准,就分文不取的协议。

屠宰污水及废弃物,主要来自于畜禽在屠宰前的静养期间,所产生的粪便、肠胃内容物、圈栏冲洗、淋洗、屠宰及其他厂房地坪冲洗、烫毛、剖解、副食加工、洗油等流程。

目前,该类污水处理主要采用自然沉降后菌种辅助降解、利用酸分解法化学降解等。与养殖污染的治理一样,这些方法亦或治污效果差,亦或造成更难治理的“污染转移”。

极寒气候带来的首要问题是结冰。团队自主研发成功独特的静态气液混合系统,可确保污水为“活水”,使处理池内充足溶氧,迅速降解污水中的氨氮、COD和BOD,实现污水的连续发酵和不间断处理。在此前提下,团队连续为屠宰场开出了“个性化处方”,成功兑现了他们写下的“军令状”。

恶臭黏稠的屠宰污水,变成了国标三类水,人们的喜悦难以言述。这个“烂尾”的屠宰场工程,终于实现了经济与生态的完美结合,正式开张运营。这也成为了平定县的一张环保科技名片,吸引着诸多来该县调研考察人员的驻足。“震撼”,是大家的最大感受。

现在,湖南和冠肩负起了将阳泉打造为“山西污水治理一体化方案示范地”的重任。下一阶段,他们将在阳泉建设日处理12万吨城镇化污水处理场,和“生物固体废弃物一体化处理中心”,承担传统污水处理场的升级改造。

鏖战“浦江” 原位根治市区“老大难”

2013年初,黄浦江松花江段水域大量死猪漂浮事件,让禽畜尸体污染现状,生动而苦涩地走进了人们的视线。其实,这一“触目惊心”的上海场景,对于禽畜养殖业的动物正常死亡尸体数而言,仅仅是“冰山一角”。

根据《全国畜牧业发展第十二个五年规划》,到2015年,我国畜禽养殖总量将达到14亿头(猪当量)。按畜禽养殖过程中生猪正常死亡率8%—10%来算,每年将产生6000—7000万的死猪尸体,对环境污染的挑战极为严峻。

长江地区江浙一带,为我国生猪密养区,动物正常死亡与非正常死亡所产生的污染,对当地密集的水网,构成了极大的威胁。现今,当地臭烘烘、黑乎乎的市区景观水,已严重影响了市民的正常生活。当地政府纷纷制定法令,投入巨额资金,来治理这个“老大难”。

城市污染河流治理及修复技术,通常采用定期“清淤”等异位修复模式,不仅费用昂贵,污染残留、漏失,破坏原水体底部生态等缺点颇多。这使得“原位修复模式”,逐步成为业内研究的热点。

在调研湖南和冠对养殖和屠宰污水及废弃物的完美处理案例后,当地政府也开始尝试和启用这种全新的“原位生态修复”治污模式。

目前,研发团队正在实施上海市奉贤、嘉善区的河道示范工程,进行生猪养殖污水及废弃物一体化综合治理,今年“五一”前,项目有望竣工。如果示范工程成功,湖南和冠将担当起同时治理该市88条河道污染的重任。对“和冠模式”治污,区委、区政府的领导充满期待,具体联系运作的水务局局长陈凯和他的同事,更是全力以赴,不敢丝毫懈怠,这是当地天大的民生科技工程。

同样有着迫切需求的,还有华中重镇的湖北省武汉市。武汉市素有千湖之城的美誉。可近年来,污染严重的湖水,威胁着城市居民的生存环境,也挑战着城市的形象。大力度治理湖水污染的武汉市,闻讯接洽了湖南和冠。在查看了当地的水面情况后,研发团队选择了水质最差的南湖,拟三个月内,完成7000平方米的示范工程。当地政府表示,示范工程成功后,将与湖南和冠展开治理该市湖泊的全方位合作。

“和冠模式”在王涛带领的研发团队手中,已凤凰涅槃,打造了畜禽养殖污水及废弃物治理、活性生物有机肥生产和高效循环农业的大循环产业链。

下一步,王涛团队的目标:挑战云南滇池的大面积重度污染工程。为此,研发团队早已深入滇池污水及废弃物治理的第一线,掌握了大量第一手资料。业界专家认为:“和冠模式”采用的原创性技术成果,以及因地制宜的个性化解决方案,在云南滇池此类富营养水源污染顽疾区域,将大显身手。

作者: 2014-2-23
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