规模化畜禽养殖废水深度处理关键技术研究、装备开发及产业化

项目名称：规模化畜禽养殖废水深度处理关键技术研究、装备开发及产业化

项目编号：HJJS-2021-2-06

获奖等级：二等奖

完成单位：广东益康生环保科技有限公司、广东工业大学、温氏食品集团有限公司、广东以色列理工学院

完 成 人：许燕滨、戴睿智、廖劲松、潘湛昌、廖新俤、顾继东、郑莉、林志高、张祥斌、史金才、孔令海、俞捷径、李宇馨、杜青平、谢光炎

许燕滨

广东工业大学 教授

获奖感言：

畜禽养殖业是保障民生水平的重点行业，我国畜禽养殖量和消费量均居世界第一，畜禽养殖污染成为我国最主要的面源污染。目前已经发现，部分养殖区地下水受到污染，并加剧了养殖区防疫压力；水体中发现的激素、畜用抗生素等污染物可能会危害健康，畜禽养殖污染形势严峻。2017年，国务院办公厅印发的《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》（国办发〔2017〕48 号）要求通过技术集成加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用，推广粪污全量收集还田、专业化能源利用、污水达标排放等经济实用技术模式。我国既有地广人稀的东北、西北和西南地区，更有经济发达、人口密集的中、东、南部地区，后者没有足够的养殖污染物消纳面积，而且水网密集，还田还林可能造成严重的流域和地下水污染，加之非洲猪瘟病毒的强大抗逆能力也加大了还田农用的风险，以及“双碳”目标下产生的碳减排压力，这些都将是养殖业发展乃至农业生态文明建设中的难题。通过技术创新与集成，研发先进适用的污染治理技术，对于上述问题的解决意义重大。

◎ 规模化猪场废水处理工程现场

◎ 规模化鸭场废水处理工程现场

项目简介

畜禽养殖业是保障民生水平的重点行业，我国畜禽养殖量和消费量均居世界第一，畜禽养殖污染已经成为我国最主要的面源污染。项目团队在国家重点研发计划、国家自然科学基金和广东省重大科技专项等的支持下，历经十余年攻关，通过产学研合作在畜禽养殖废水深度处理的理论、技术与装备关键技术开发方面取得了突破，主要创新如下：

（1）针对畜禽养殖废水经过传统碳回收后除碳效率难以提高的困境，发明了具有高析氢电位的PbO2阳极和高效催化氧还原的改性石墨毡阴极，发展了选择性破解沼液中难/抗生物降解物质的适度阳极氧化-电芬顿耦合技术，揭示了难/抗生物降解物质选择性破解规律，解决了低碳氮比和难/抗生物降解化合物累积造成的沼液可生化性差的难题，土霉素等抗生素破解率达100%，BOD5/CODCr从0.1 升高到0.42，可生化性大大提高，为后续深度脱氮和除碳奠定了坚实基础。

（2）针对好氧除碳过程出现的好氧池硝酸盐累积并造成缺氧反硝化效率低下的难题，发明了关键高效优势菌剂和定植调控工艺技术，揭示了优势菌P.mendocinaLYX 同化吸收—异化反硝化同步脱氮的机理，形成了基于优势菌剂定植强化的低成本原位削减技术，解决了好氧池硝酸盐氮累积问题，硝酸盐氮去除率和总氮削减量分别实现了40%和20%的增幅，总氮削减率比传统AO 工艺好氧池高出20%。

（3）针对畜禽养殖废水传统工艺处理后氨氮超标且缺少低成本高效脱氮技术的难题，发现了解决典型畜禽养殖废水运行工艺中低C/N 比水质瓶颈的厌氧氨氧化工艺调控机制，发明了集Annomox 移植、定植及工艺调控策略于一体的创新型低耗高效脱氮工艺技术，实现了厌氧氨氧化工艺在规模化畜禽养殖废水处理中的应用，氨氮排放浓度仅为现行国家排放限值的50%。

本项目获授权国际专利1 项，中国发明专利10 项、实用新型专利26 项。本项目组起草制定广东省地方标准1 项，在国际权威期刊上发表论文57 篇。近三年，通过项目技术服务和转让直接新增销售额10 亿元，新增利润1.7 亿元；项目成果在广东省超过30 个集约化畜禽养殖场成功实现工程应用，并推广到国内180 个养殖场。项目成果支撑我国畜禽养殖废水处理总规模达2600 万t/a，实现减排CODCr0.22 万t/a、BOD50.10 万t/a、氨氮0.04 万t/a，成功为国内畜禽养殖行业龙头企业解决了深度脱氮除碳问题，实现达标排放，支撑企业可持续发展。专家鉴定项目成果整体技术水平达到国内领先水平。