一、课题背景

为了支撑渭河治理的科技需求，陕西省科技统筹创新工程计划设置了《渭河水污染防治关键技术研究与示范》项目。该项目包括三个课题，《渭河关中段农业（村）水污染物污染减排技术研究集成示范》是其中之一。

二、研究目的与创新点

2-1、农村畜禽养殖业的粪便与污水处理

调查显示：关中地区畜禽养殖以规模化牛猪为主。两者粪尿的数量及所含COD、TN的数量均占畜禽粪便和尿液总量的80%以上。规模化（奶）牛、生猪养殖业产生的污染物主要是畜禽的粪便和尿液以及冲洗水。

本研究针对养牛场重点改进和完善生物发酵床技术；奶牛养殖场采用生物发酵床之后剩余污水的生化处理技术；养猪场重点是粪尿分离技术，为后续的粪便生产有机肥创造条件。

主要成果：

1、以菌糠等农业废弃物作为奶牛场的生物发酵床垫料，一方面废弃物再利用，降低成本；另一方面较好地实现了饲养过程中废水零排放；第三又解决了添加专门微生物菌种的问题，吸收发酵了的菌糠可以很容易地制成生物有机肥。

关中地区有大量人工养殖蘑菇的传统，食用菌收货后产生大量培养基剩余物菌糠。研究显示，以废弃菌糠为养殖场的发酵床垫料，不需专门添加微生物发酵菌并缩短了发酵周期，降低了投资。为了解决生物发酵床存在的产热及牲畜防疫等问题，提出了合理的垫料高度、缩短发酵周期、定期更换垫料、减少翻动、加强自然通风等措施，较好的解决了上述问题。同时，将牛养殖场使用后的发酵床垫料资源化利用可以很容易生产生物有机肥。最终形成了完整的食用菌生产-牛养殖业-有机肥生产产业链，从而获得较高的经济效益。

2、养猪网床粪便尿液分离技术

畜禽粪污固液分离已成为发展规模化养殖场粪便无害化处理、资源化利用的关键。根据规模养猪场猪排泄粪便与尿液的的生理结构和特点，结合当前养猪场和养猪限位栏的的特点，设计了一种固液分离养猪网床（一种牲畜排便装置和牲畜饲养床，专利号：ZL 2013 2 0512962.6），可以达到猪尿液和粪便的有效分离和单独收集。

3、畜禽养殖业污水处理技术

采用生物发酵床之后的奶牛场废水主要是挤奶冲洗水和人工生活污水。将收集到的上述污水引入上流式厌氧污泥床（UASB）反应器+接触氧化单元，进行生化处理，可以做到达标排放。为了缓解UASB反应器大阻力配水系统处理畜禽养殖业污水存在的布水不均匀和毛发堵塞等问题，课题组改进UASB内部结构，采用大口径单点进水，并在底部加设搅拌装置，以降低运行过程的故障率。

2-2、村镇生活污水处理模式及低成本处理和利用技术

我们对近年来农村污水处理情况进行了考察，发现必须因地制宜，分类指导。据此提出三种处理模式和以下指导性意见：（1）弱化氮磷处理，出水就地就近用于农业灌溉，污水资源化；（2）对接纳污水体比较敏感的地区增加脱氮除磷深度处理（3）将村镇的污水处理与修复废弃的水塘、沟渠等相结合，以人工湿地作为污水生化处理的辅助和补充手段，同时作为存储场所，缺水季节进行资源化利用。

主要成果：

1、关中地区农村生活污水处理的三种模式。（1）镇村联合集中处理模式。（2）单户庭院分散处理模式。（3）介乎两者之间的可以采用农村集中连片处理模式。

2、支持农村三种生活污水处理模式的主要技术。包括（1）生物处理+湿地处理技术（2）生化与湿地处理系统的污染物优化分配技术（3）农村简易污水处理设施的低成本建设技术模式（4）降低运行费用的间歇曝气技术（5）污泥植物床技术（6）远程监控技术（7）节能型太阳能耕水机、风能曝气机技术与设备（8）农村(社区)生活污水泥液无动力混合反应器技术与设备（9）利用地温保温增温的生化处理技术和装置（10）双室交替使用单向排气粪尿分离技术与装置等。

三、社会经济效益

关中农村畜禽养殖业污水低成本处理与综合利用成套技术在杨凌新大陆农业技术开发有限公司进行了示范应用。应用课题以菌糠等农业废弃物做生物发酵床垫料的生物发酵床技术后，发酵床环境状况良好，不需要每天打扫牲畜栏、冲洗牲畜舍，在整个饲养过程中没有任何废水排放，使用后的垫料用作生产有机肥的原料。

以乡镇为单元的分散型污水低成本全过程控制成套技术在宝鸡眉县槐芽镇污水处理中应用。工程处理规模2000m3/d，污水处理厂工程费用为126万元（其中土建工程76万元，设备材料45万元），处理吨水运行费用为0.25元/吨。表现出明显的节能和污泥减排效果，出水水质良好，达到《黄河流域（陕西段）污水综合排放标准》中的一级标准。示范工程处理模式已推广至关中地区的多个乡镇，生活污水治理成效显著。