規(guī)?；B(yǎng)豬場的糞便及污水生態(tài)循環(huán)法處理工藝

1、規(guī)模化養(yǎng)豬場的糞便及污水生態(tài)循環(huán)法處理工藝一、國內(nèi)外現(xiàn)狀國內(nèi)外規(guī)?；i場糞便污水處理技術(shù)多種多樣,不勝枚舉。透過這些處理技術(shù)表象,從本質(zhì)上看,規(guī)模化豬場糞便污水處理模式不外乎有三種:還田模式、自然處理模式和工業(yè)化處理模式。日本在走了十多年的彎路后,從上世紀70年代又開始推廣糞污還田利用的處理模式。在美國,糞污還田前一般沒有采用專門的裝置進行厭氧消化,而是貯存一定時間后直接灌田。由于擔心傳播畜禽疾病和人畜共患病,糞便污水經(jīng)過生物處理之后再適度地還田利用已成為新的趨勢。德國等歐洲國家則是將糞便污水經(jīng)過中溫或高溫厭氧消化后再進行還田利用,以殺滅或去除寄生蟲卵和病原菌。我國上海部分地區(qū)也有采用還田模式

2、的養(yǎng)豬場。國內(nèi)一般采用厭氧消化后再還田利用,既可避免有機物濃度過.高引起作物爛根和燒苗,又能回收清潔能源-沼氣,減少溫室氣體排放。在還田利用模式中,關(guān)鍵問題是土地對糞便污水的承載能力。盡管還田模式具有:投資省;不耗能,毋需專人管理,運轉(zhuǎn)費用低;營養(yǎng)物質(zhì)資源化,污染物零排放等優(yōu)點。但是,還田模式也存在以下一些問題：(1)需要大量土地,萬頭豬場的糞污消納至少需要耕地1000畝,因此受條件限制,適應性不強; (2)雨季以及非用肥季節(jié)還須考慮糞污或沼液的出路; (3)存在傳播畜禽疾病和人畜共患病的危險；(4)不合理的施用方式或連續(xù)過量施用會導致硝酸鹽、磷及重金屬的沉積，從而對地表水和地下水構(gòu)成污染;

3、(5)降解過程產(chǎn)生的氨、硫化氫等有害氣體會污染大氣。自然處理模式采用氧化塘、人工濕地等自然處理系統(tǒng),對豬場糞便污水進行處理。適用于遠離城市,經(jīng)濟欠發(fā)達;土地寬廣,地價低廉,氣候溫和地區(qū)的規(guī)?；B(yǎng)豬場,特別是有灘涂、荒地、林地或低洼地可作污水自然處理系統(tǒng)的養(yǎng)豬場。美國、澳大利亞以及東南亞一些國家的豬場糞污處理采用這種模式較多。國內(nèi)南方地區(qū)（如江西、福建、廣東）也大多采用這種模式。自然處理模式雖然具有投資少 ，運行管理費用低,不耗能;污泥量少,不需要復雜的污泥處理系統(tǒng)等優(yōu)點但它仍需要占用大量的土地且處理不好容易污染地下水等諸多條件限制。對于那此規(guī)模較大、地處大城市近郊,經(jīng)濟發(fā)達，土地緊張,沒有足夠

4、農(nóng)田消納糞污或進行自然處理的豬場,只能采用工業(yè)化處理模式來處理糞便污水。這種模式包括厭氧處理、好氧處理以及厭氧-好氧處理組合系統(tǒng)。在日本,豬場糞污處理主要采用這種模式。韓國則是將畜禽養(yǎng)殖廢棄物集中起來進行處理。意大利、西班牙也有少部分養(yǎng)殖場的糞污處理采用這種模式。這種模式也在國內(nèi)規(guī)?；i場糞污處理中較多采用。他具有占地少、適應性強，處理能力強的優(yōu)點但是投資較大，運行費用高，需要專業(yè)人員進行維護等缺點。隨著隨著我國土地的日益緊缺,將會有更多的規(guī)模化豬場不得不選擇這種處理模式。河北奇驥生物技術(shù)有限公司經(jīng)過多次試驗確定了一種高效低耗的處理規(guī)?；i場廢物處理方案。主要分為三個階段：第一階段，通過在日糧

5、中添加益生菌提高豬的飼料利用率，另外在環(huán)境中噴灑益生菌劑，提高環(huán)境中有益菌數(shù)量從而抑制有害菌的生長，并能起到豬糞尿提前分解的作用；第二階段，在沼氣厭氧池內(nèi)添加高性能沼氣發(fā)生菌，提高厭氧消化速率，增加產(chǎn)氣量并能起到縮短廢水處理周期的作用；第三階段沼液的后處理，通過曝氣處理及快速降解廢水有機質(zhì)芽孢菌的添加達到快速凈化水質(zhì)的目的。二、處理目標養(yǎng)豬場的豬糞便質(zhì)地較細，成分較復雜，含蛋白質(zhì)、脂肪類、有機酸、纖維素、半纖維素以及無機鹽。豬糞含氮素較多，碳氮比例較小(14：1)，一般容易被微生物分解，釋放出可為作物吸收利用的養(yǎng)分，是一種良好的農(nóng)家肥，是培肥改良土壤的優(yōu)質(zhì)有機肥資源。但大多數(shù)養(yǎng)豬場的糞便采用水

6、沖糞的方式清理糞便，這就使得產(chǎn)生豬糞的同時會伴隨大量污水的產(chǎn)生。因此需將其固液分離，糞渣可以進行堆肥，制成有機肥，污水經(jīng)厭氧處理使其達到排放標準直接排放并可產(chǎn)生利用沼氣這一能源。1頭豬每日產(chǎn)生糞2kg（以含水率80%計）、尿3kg（參考HJ497的規(guī)定，以實際產(chǎn)生量為準），根據(jù)養(yǎng)豬場中實際成豬與豬仔比例，則一萬頭豬按每日產(chǎn)生糞12t、尿18t計。采用水沖糞的方式清理豬糞便，參照GB18596，一頭豬每天產(chǎn)生的糞便需要0.018t的沖洗水，則5000頭豬每日需90t的水，則5000頭豬每日產(chǎn)生糞便經(jīng)固液分離后可產(chǎn)生100t的污水。豬糞便經(jīng)固液分離后污水中的污染物濃度及pH值如下：化學需氧量（CO

7、Dcr）為6500mg/L,氨氮（NH3-N）為590850 mg/L，總氮（TN）為8051000 mg/L，總磷（TP）為127 mg/L，pH為6.3-7.5。而經(jīng)厭氧處理后可將其降低至：化學需氧量（CODcr）為1400mg/L,氨氮（NH3-N）為1100 mg/L，總氮（TN）為1120mg/L，總磷（TP）為80mg/L，pH為7.3-7.8。而剩余的的厭氧廢液雖然有機物已經(jīng)降解了很大一部分但是其氨氮幾乎沒有降低甚至還有所升高，其余指標也高于國家畜牧用水排放標準，但是這種水可生化性能大大降低，不適合微生物生長 ，里面的生物質(zhì)成分很難被好氧菌分解，解決這種廢水難度很大。一般公司多采

8、用加堿平衡廢液酸度，加糖類來平衡廢液碳氮比從而達到適合微生物生長的標準進而將廢水凈化，但這樣做下來費用很高處理每噸廢水需要3元左右的費用，其高昂的費用讓很多公司不能應用。我們選擇用未厭氧發(fā)酵的廢液作為碳源及PH緩沖物以一定比例添加到沼氣廢液中在進行間歇曝氣處理，在不添加化學藥劑的情況下基本達到了加藥劑曝氣處理后的指標，能夠滿足國家廢水排放標準。三、處理方案在豬日糧內(nèi)添加0.01%我公司生產(chǎn)的飼用菌劑豬貝健，利于提高豬的飼料利用率，減少氨氮的產(chǎn)生及硫化氫的出現(xiàn)；并在豬場環(huán)境中噴灑益生菌稀釋液環(huán)境修復劑，使益生菌在豬的飼養(yǎng)環(huán)境中形成優(yōu)勢菌群，這樣就抑制了有害菌的生長，還能在糞尿處理前對其預發(fā)酵處理

9、，使后面處理糞便及廢水周期縮短。養(yǎng)殖場的豬糞經(jīng)固液分離后，固體糞及部分沉淀污泥加入我公司生產(chǎn)的組合肥料菌劑進行發(fā)酵，污水利用沼氣池進行厭氧處理，加入沼氣生產(chǎn)復合菌劑便于快速產(chǎn)生沼氣并使得污水降解更徹底，污水經(jīng)厭氧處理、好氧處理及殺毒等工序達到排放標準，從而直接循環(huán)利用或作為灌溉用水。糞便通過管道從豬舍排入糞便收集池，糞便收集池用來暫時存儲糞便；糞便從糞便收集池進入固液分離設(shè)備，實現(xiàn)固液分離，獲得固體糞便以及糞便污水；固體糞便利用組合肥料菌劑進行發(fā)酵，糞便污水進入?yún)捬跸剡M行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣，沼氣凈化后進入儲氣罐存儲。利用我公司的畜牧養(yǎng)殖菌劑飼喂可以提高厭氧發(fā)酵效率，增加豬的飼料消化率從而減

10、少氨及硫化物的產(chǎn)出，提高所產(chǎn)沼氣的純度，進而增加熱值，提高沼氣的穩(wěn)定性。污水經(jīng)厭氧發(fā)酵后，進入氧化池，通過氧化池的好氧分解作用將污水中較復雜的有機化合物分解成二氧化碳、硝酸鹽、硫酸鹽等小分子物質(zhì)。污水經(jīng)氧化池進入消毒池，殺死污水中的病原性微生物，便于公司循環(huán)利用水資源。而好氧間歇曝氣后的水由于里面含有大量益生菌可不經(jīng)消毒直接作為灌溉用水。四、工藝參數(shù)計算由第一部分計算可知，5000頭豬可產(chǎn)生糞便經(jīng)固液分離后可產(chǎn)生100t的污水，固體糞6t。1、糞便收集池的參數(shù)計算污水及固體糞110t/d, 糞便收集池容積不少于污水及固體糞日總量的50%，糞便收集池的容積設(shè)計為60m3，具體尺寸為長、寬、高分別

11、為4m，寬4m，高4m（地下）。2、固液分離設(shè)備污水及固體糞110t/d，則固液分離設(shè)備應具有超過110t/d的處理能力。設(shè)備安裝尺寸為2.5m*2.5m*2m。3、厭氧消化池每日產(chǎn)生100t污水，根據(jù)厭氧消化設(shè)計要求，水力停留時間應大于5d，以6d計，則厭氧消化池的容積至少為100t/d*6d=600m3，按理論容積占厭氧消化池實際容積的80%計，則厭氧消化池實際容積不小于750 m3。厭氧消化池采用升流式厭氧污泥床（UASB），具體尺寸為：直徑5，高度8m。4、配水池每日產(chǎn)生100t污水，配水池需加至少30%原水，水利停留時間為1d，則配水池的容積應不小于130m3,按理論容積占實際容積的

12、80%計算，則配水池的實際容積為以165m3計，具體尺寸8m*8m*2.6m。5、氧化池每日產(chǎn)生100t污水，氧化池采用活性污泥工藝并加入廢水降解菌及硝化菌劑，水利停留時間為6d，則氧化池的容積應不小于600m3,按理論容積占實際容積的80%計算，則氧化池的實際容積為以660m3計，具體尺寸15m*15m*3m。氧化池需進行曝氣，具體曝氣量需按具體污染物濃度進行計算。（氧化池需兩個）采用間歇曝氣法進行日處理廢水水量90110t/d,水力停留時間(HRT)5-6d。SBR每天運行3個周期,8h為1個周期,其中曝氣4.0h,沉淀1.0h,排水1.0h,進水1.0h,閑置1h。6、消毒池每日產(chǎn)生10

13、0t污水，消毒池采用紫外線消毒，水力停留時間為2天消毒池理論容積為200 m3，按理論容積占實際容積的80%計算，則消毒池的實際容積以240m3計，具體尺寸15m*10m*2.4m。也可向池水內(nèi)撒消毒劑如次氯化鈣等進行消毒處理。7、自然凈水塘根據(jù)實際需求將凈化后的水放入進行長時間儲存?zhèn)溆?，塘?nèi)加光合細菌及水草等植物對其進一步凈化。8沼氣凈化及儲氣罐占地面積以實際工藝為準。9堆肥場地發(fā)酵車間內(nèi)建發(fā)酵槽2個，槽長30m、寬3m，高度2m，堆肥場地占地面積50*10=500m2。物料發(fā)酵周期大約為20-25天。五、工藝注意事項在厭氧消化液中添加不同比例的原水,可使SBR處理系統(tǒng)顯現(xiàn)不同的運行性能。以配水比30%的混合液作為處理對象,反應系統(tǒng)的pH保持在7.7左右,出水NH3-N逐步降低,到后期一般在10mg/L以下,并且穩(wěn)定。但是由于豬場廢水成分不穩(wěn)定，實際應用中可能造成配水比不