能源生態(tài)環(huán)保型豬場糞污處理模式的應用.doc

能源生態(tài)環(huán)保型豬場糞污處理模式的應用一、工程介紹 1飼養(yǎng)規(guī)模種豬場常年存欄生產(chǎn)母豬3100頭，公豬114頭，哺乳仔豬(28天斷奶)5210頭，保育仔豬(620kg) 7502頭，生長豬(20一50 kg) 9803頭，育成大豬(50一100 kg)7315頭。2廢棄物排放量及廢水水量、水質經(jīng)過對種豬場 href=/yangzhujishu/zhudehuanjing/200808/26-42385.html target=_blank豬場廢棄物的長時間跟蹤檢測，徹底摸清了豬場污水排放量及特點，如表1所示。種豬場每天排放的鮮豬糞約593 t，豬尿及沖洗水2783t。此排污量已結合工程的特點及飼養(yǎng)工藝的要求。進行了調整，進行清潔化生產(chǎn)?？紤]到當?shù)厝肆Y源豐富和人工工資相對較低的實際情況，豬糞采用人工收集的方式，以減少沖洗水的使用量，其中用于防暑降溫的清潔水進行回用，雨污分流，并按清潔化生產(chǎn)的要求，嚴格控制飼料中重金屬等飼料添加劑的使用量，以減少對周圍生態(tài)環(huán)境的影響。同時把場區(qū)內(nèi)的所有生活污水接人污水處理站進行集中處理，結合生態(tài)牧業(yè)項目的要求，經(jīng)處理后的水部份進行綜合利用，其余經(jīng)處理后全部達到國家規(guī)定的畜禽廢水排放標準。廢水在經(jīng)過厭氧發(fā)酵的處理后，部分經(jīng)發(fā)酵處理過的廢水作為生態(tài)有機肥加以利用，在遇到用肥淡季或雨季，全部廢水經(jīng)進一步處理后，可以達到國家畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準(GB18596-2001)中所規(guī)定的標準。3工程設計規(guī)模每頭豬每天排放的污染物按表1中數(shù)據(jù)計算，種豬場每天排放的鮮豬糞59.3 t，豬尿及沖洗水278.3 t，考慮到10 的設計系數(shù)，該場的污水處理站處理規(guī)模為日處理豬糞污水300 td-1，有機肥加工車問處理豬糞40 td-1。經(jīng)多次檢測，豬場混合廢水水質如表2所示。表3、表4分別為工程的主要構筑物和主要設備。3 處理工藝流程工藝流程是設計指導思想的具體體現(xiàn)，也是整個工程成功與否的關鍵。本工程按生態(tài)理念為指導，注重資源綜合開發(fā)利用和生態(tài)平衡，協(xié)調環(huán)境保護、資源利用之問的關系，形成生態(tài)上與經(jīng)濟上的兩個良性循環(huán)，工藝流程見圖l。污水通過溝管由場區(qū)自流進入污水處理站，廢水先經(jīng)過格柵，去除廢水中的稻草和大的懸浮物體，經(jīng)沉砂井沉砂，去除廢水中的砂，減少管道等的堵塞情況發(fā)生，廢水自流進入集水池?？紤]到豬場污水排放特點以及后續(xù)處理工藝的要求，集水池容積為100 m。進入集水池的廢水由泵泵入水力篩網(wǎng)，以進一步去除污水中的懸浮物和豬毛等雜物，水力篩網(wǎng)篩出的浮渣等集中進入集糞池，進行固體堆肥處理。經(jīng)處理后的污水自流進入水解酸化池。水解酸化的作用不僅在于降解部分懸浮物質，將復雜的有機物轉化為簡單的有機物質，提高廢水的可生化性能，同時也為后續(xù)好氧處理配水起到積極作用。水解酸化池容積為300 m。本工程采用改良型的UASB發(fā)酵工藝，總池容為1350 m ，分成獨立的二格，便于后續(xù)管理運行，采用相互并聯(lián)的方式，日處理水量約為300 t，采用常溫發(fā)酵(520cC，冬季采用增溫的方式)。由于厭氧出水中污水的BODCOD比值較小，僅為026，不利于污水的進一步處理，必須進行調節(jié)。由酸化調節(jié)池中的一部份酸化污水進入配水池，以調節(jié)厭氧出水的BODCOD的比值。配水池容積為150 m。好氧處理工藝采用SBR污水處理工藝，采用自動化管理。SBR好氧處理池容積為600 m 。在工程設計時采用了穩(wěn)定塘工藝，主要考慮到可以防止環(huán)保突發(fā)事故的發(fā)生，設置穩(wěn)定塘也可以減少好氧處理運行費用。穩(wěn)定塘總面積為19300 m2。畜牧場人工收集的糞便由車運至集糞池，每天收集的豬糞約為53t，同時由水力篩網(wǎng)篩出的懸浮物約為每天2t，全部進入集糞池，集糞池容積為100m3。豬場 href=/yangzhujishu/zhudehuanjing/200808/26-42385.html target=_blank豬場每天收集的糞便由集糞池進入固體廢棄物有機肥堆場進行處理。 沼氣作為清潔高效能源，熱值約為230103Jm3，沼氣必須加以完全利用，不允許向外排放而形成第二次污染。沼氣主要用于場內(nèi)生產(chǎn)區(qū)小鍋爐、05t飼料加工蒸氣鍋爐的輔助能源、75kW雙燃料發(fā)電機組發(fā)電及豬場仔豬舍等的增溫，多層次、多角度利用沼氣方式，從而避免了因季節(jié)變化可能引起的沼氣外排現(xiàn)象。由于沼氣中含有細小雜質及Hs等腐蝕性氣體，沼氣經(jīng)氣水分離器、脫硫凈化塔、計量后進人200m。沼氣貯氣柜，為了防止回火，沼氣在經(jīng)過阻止回火器后供場內(nèi)各用氣單位使用。 由于污水處理工程處于坡地上，與有機肥使用基地之間存在高程差，為了減少工程投資，同時也考慮到使用有機肥的方便，本設計采用溝管自流的方式，把經(jīng)厭氧發(fā)酵的有機肥自流進人各用肥單位。在用肥淡季，則可采用手扶拖拉機把有機肥運送到較遠地區(qū)用肥的單位使用，以提高有機肥的使用比例，減少對好氧及穩(wěn)定塘的壓力，同時也能更有效的確保不產(chǎn)生突發(fā)性環(huán)保事故。 在用肥季節(jié)，有機肥的使用可結合農(nóng)田灌溉同時進行，這樣可大量節(jié)約灌溉用水，對有限的水資源也是一種很好的保護。豬場的廢水經(jīng)過厭氧發(fā)酵后，可殺滅大量的病菌，特別對于大腸桿菌有很強的滅菌能力，厭氧出水作為有機肥使用，作物的病蟲害發(fā)病率大幅下降，可減少農(nóng)藥的使用量。隨著農(nóng)藥使用量的減少，不僅可減少農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)成本，同時對于環(huán)境也能起到一個很好的保護作用。整個污水處理工程的裝機容量見表5。整個污水處理站用電設備共計13臺，總裝機容量2834kW，常用容量為512kW，每天總耗電量為9032kWh。 5工程設計特點 (1)可根據(jù)用肥季節(jié)，按需及時調整工藝路線，以達到資源綜合利用、污染治理與生態(tài)環(huán)境保護的有機結合。 (2)采用多級自流，減少運行成本；厭氧池采用并聯(lián)的方式設計成獨立的兩格，便于管理。 (3)污染治理采用厭氧消化與SBR相結合工藝，設置中間水池，將厭氧出水與酸化集水池的水進行混合，提高CN后，有利于好氧反應。二、工程調試運行 污水處理工程自2005年7月建成后，進入工程調試階段。 1厭氧調試 厭氧工程調試利用在建設沼氣工程時先期建成的100m。集水池進行菌種的富集工作。取正常發(fā)酵沼氣池的污泥10t加入集水池，隨后每天加入1t污水并每天攪拌5次，從外觀和pH進行判斷，如上部產(chǎn)生較多的細小白色氣泡或污水經(jīng)常上下翻動并pH正常，再根據(jù)需要每天加入污水。當工程建成時已培養(yǎng)了近4個月，將富集的厭氧菌直接泵入?yún)捬豕?，再用清水把池?nèi)注滿進入正常調試。污水進水濃度由低到高，不必進行COD等檢測，只要控制每天的進水量，從產(chǎn)氣情況和pH進行簡單判斷就可，如產(chǎn)氣正常，pH在7左右，就可以加大進水，同時為了加快調試過程，采用循環(huán)泵進行間斷回流，經(jīng)20天后，基本達到滿負荷狀態(tài)，出水COD去除率達70以上。 2SBR池的調試 好氧工程調試時取城市污水處理廠含水率在98左右的好氧污泥30t進入SBR池，池內(nèi)加滿清水后開始曝氣，加入污水量約為池容的10，前三天進行悶曝，接著按設計流程時間進行進出水的控制。但加入的污水量不能在30分鐘污泥沉降體積(sV)達到15前全部進入，而根據(jù)池內(nèi)DO與污泥沉降性能進行控制。當sV達到15后，就可以進行滿負荷的運行，雖然前幾天會出現(xiàn)污泥外流與出水水質不透明的情況，只要控制DO達到20以上，以及污泥沉降性能較好即可，這樣既可以讓沉降性能不好的污泥自動外排，起到生物的自然淘汰，同時又可以快速增加污泥量，減少調試時間。經(jīng)過近25天的調試，SBR池就達到滿負荷運行，SBR池進水濃度和出水濃度的情況見圖2。SV30與COD去除率的關系見圖3。 圖2顯示的是調試過程中，進水量一般在COD去除率達到80后再增加水量，約在25天之后達滿負荷運行。由圖3中可以看出，COD的去除率隨著SV30的升高而增高，在35的時候，達到較大值，去除率約在85左右；而后，隨著sV的增高，COD去除率成下降趨勢，這主要是因為隨著污泥量的增大，影響了污泥的沉降效果，從而影響了去除效率。 因此，該SBR池的SV30宜控制在3035之間，在這個階段，COD去除率可保持在80以上。 三、工程運行管理 污水處理站應為一獨立的運行管理機構，由專門的管理、操作人員進行操作管理，實行兩班運轉管理，整個工程管理人員僅為3人。運行費用見表6。項目工程造價為30850萬元，加上工程設計費(4)、工程調試費(2)共185萬元，項目所需投資為327萬元。 四、效益分析 1環(huán)境與社會效益分析 (1)為解決養(yǎng)殖場普遍存在的糞尿流失、污染河道等問題找到了一條科學的出路，畜禽場周圍的環(huán)境衛(wèi)生也將因此得到很大程度的提高。該種豬場日處理養(yǎng)殖廢水300td(1O95萬ta)。隨著污水處理工程的實施，每年僅從種豬場 href=/yangzhujishu/zhudehuanjing/200808/26-42385.html target=_blank豬場排放的污水中就可削減大量的污染物排放量，污染物削減量詳見表7。 (2)由于使用糞尿還田和有機畜禽糞便肥料利用，可大大改善土壤的顆粒結構，從而增加了土壤的肥力，增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要，同時農(nóng)作物的產(chǎn)品質量也大大提高，口感較好，且化學污染少。沼液的施用，形成良性生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，本項目實施后，畜禽污水經(jīng)過厭氧發(fā)酵變成有機液肥還田生產(chǎn)農(nóng)作物，可少施或不施農(nóng)藥和化肥，形成“畜禽_+污染_+治理_+肥料_+飼料_+畜禽”生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，是一種可持續(xù)發(fā)展的良好模式。 (3)畜禽糞便經(jīng)過治理，變廢為寶，使有害有機糞污變?yōu)樯a(chǎn)綠色無公害有機農(nóng)副產(chǎn)品必須肥料；尿污水經(jīng)過厭氧發(fā)酵后，形成氮、磷、鉀兼?zhèn)涞挠袡C液肥，噴施于水果上，可防蟲，增產(chǎn)提高品質；用于蔬菜噴施上，可關閉植物生長細胞、抗旱增產(chǎn)增收。 (4)隨著生態(tài)畜牧業(yè)工程的實施，不僅改善了畜牧場周圍的環(huán)境，同時也給附近的種植農(nóng)戶帶來了良好的經(jīng)濟效益O該工程業(yè)主是一個以畜牧業(yè)為主的龍頭企業(yè)，生態(tài)牧業(yè)工程的實施，可以起到一個龍頭企業(yè)的示范作用，帶動一批畜禽專業(yè)戶的發(fā)展，從而使畜牧業(yè)成為引導農(nóng)民致富，振興和發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟的一大產(chǎn)業(yè)支柱。 2經(jīng)濟效益分析 采用沼氣工程和商品有機肥加工生產(chǎn)等場廢棄物綜合治理工程，如果僅從沼氣收益進行計算或比較，工程的投資收益很差，但如能將有機肥料的收益和沼液肥綜合利用的效益充分發(fā)揮，廢棄物治理工程的經(jīng)濟效益還是可觀的。但更重要的意義還在于環(huán)境效益和社會效益。 該種豬場年產(chǎn)沼氣146000立方米，按每立方沼氣05元計，收入73000元。每年可生產(chǎn)有機肥14600t，按每噸300元計