畜禽糞便處理

1、大豐中坤環(huán)保機械制造有限公司畜牧場固液分離及水沖系統(tǒng)簡介及設(shè)計要點中坤畜牧場固液分離及水沖系統(tǒng)是在結(jié)合國外先進設(shè)備和國內(nèi)畜牧場國情 基礎(chǔ)上提出的。系統(tǒng)工藝流程簡單，分離后的固體干燥、無臭味、運輸方便，可 為牛舍提供墊料或做有機肥，分離后的污水可作為糞溝或清糞通道沖洗水，實現(xiàn) 糞污的資源化利用。該工藝還能降低污水中的COD，BOD，TS的含量，減少后期 整個場區(qū)的污水處理量，為污水二次處理工程節(jié)省投資費用，體現(xiàn)了養(yǎng)殖污染防 治“資源化”和“減量化”的原則。為更好地指導(dǎo)工程實踐，以下對系統(tǒng)進行了 概括性介紹，并論述了設(shè)計中需要注意的要點。隨著我國畜牧業(yè)規(guī)?；?、集約化程度的不斷提高，其帶來的環(huán)境問題

2、也日益 突出。經(jīng)過業(yè)內(nèi)多年的研究和工程實踐，國內(nèi)畜牧業(yè)糞污處理工藝也已經(jīng)形成幾 種成熟的處理模式，如厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣模式、人工濕地土地處理法等。但針對畜 舍內(nèi)糞污收集及預(yù)處理方面的技術(shù)還不太成熟，雖然大部分牧場都已經(jīng)實現(xiàn)了機 械清糞工藝，較之以前在清潔生產(chǎn)方面有了一定進步，但收集起來的糞污含水量 高，存儲不方便，因而在存放或堆積過程中仍對周圍環(huán)境產(chǎn)生了很大污染。由于 畜牧場糞污中含粗纖維較多，而且在收集過程中難免會混入長草、秸稈、泥沙、 動物雜毛、飼料殘渣等雜物，尤其是牛場糞污，經(jīng)常造成泵和排污管堵塞、沉砂 池排砂困難，因此有必要改善現(xiàn)行糞污輸送系統(tǒng)使之更為順暢，并在糞污預(yù)處理 時進行必要的固液

3、分離處理。固液分離及水沖系統(tǒng)是在結(jié)合國外先進設(shè)備和國內(nèi) 畜牧場糞污收集系統(tǒng)國情基礎(chǔ)上研發(fā)的糞污收集及預(yù)處理工藝。本文將對工藝進 行簡單的概況，并對其工藝設(shè)計中需要注意的事項進行說明，以便更好地指導(dǎo)工 程實踐。1固液分離及水沖系統(tǒng)簡介1. 1工藝概況如圖1所示，以牛場為例，舍內(nèi)糞污經(jīng)機械刮板或水沖工藝清理之后進入集 污池，集污池內(nèi)安裝有進料切割泵和攪拌機。由于糞污中含有糞便、墊料、動物 雜毛等大量固形物及雜質(zhì)，因此需要用集水調(diào)節(jié)池內(nèi)的攪拌機對所有的糞污進行 混合、攪拌，混合均勻后的糞污再由進料切割泵提升到固液分離機。分離出的固 體直接落到分離平臺下方的硬化地面上，液體部分排放至污水池。經(jīng)過固液分

4、離 后的固體糞便部分含水率低（70%左右），運輸方便，可加工生產(chǎn)有機肥，也可在 晾曬、消毒后將其作為牛床墊料；液體一部分可循環(huán)用于回沖牛舍清糞。通道或 糞溝，另一部分作為稀釋用水回流到集污池中，多余的污水經(jīng)自然腐熟處理后可 稀釋作為農(nóng)田灌溉用水，或進一步做厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣處理或達標排放處理。圖1固液分離及水沖系統(tǒng)工藝流程圖1. 2系統(tǒng)組成1. 2. 1固液分離系統(tǒng)如圖1所示，無論是地面沖洗閥水沖清糞還是機械刮板清糞方式，最終收集 后的糞污都要匯集到糞污處理區(qū)的集污池進行固液分離預(yù)處理。其工藝流程及系 統(tǒng)示意分別見圖1及圖2。固液分離系統(tǒng)主要構(gòu)筑物及設(shè)備有：集污池（內(nèi)裝切 割進料泵、攪拌機、液位儀

5、）、固液分離平臺（放置固液分離機用）、污水池（內(nèi)裝 回沖泵及液位儀）、晾曬大棚（堆肥或晾曬固體糞污并放置空壓機及控制系統(tǒng)）。攬拌機曾F進攬拌機曾F進J料:切割案固被分K機污水被圖2固液分離系統(tǒng)斷面示意圖1. 2. 2水沖系統(tǒng)傳統(tǒng)的人工收集方式已不能滿足集約養(yǎng)殖的需要，將逐漸被淘汰。目前國內(nèi) 集約化牛場舍內(nèi)清糞工藝廣泛應(yīng)用的主要有機械刮板清糞和水沖清糞。根據(jù)牛舍舍內(nèi)清糞工藝的 不同，水沖系統(tǒng)的工藝和組成也有所區(qū)別。但相同的是，水沖系統(tǒng)都可以結(jié)合固 液分離系統(tǒng)來實現(xiàn)分離后污水的循環(huán)利用。(1)適合機械刮板清糞方式的水沖系統(tǒng)這種清糞方式都是在不需要大量沖洗水的情況下，直接對牛舍內(nèi)的糞污進行 清除，將

6、糞污刮至牛舍端頭的糞溝內(nèi)，由糞溝最終將糞污輸送至集污池。由于舍 內(nèi)清理出的糞污粘稠度較高，為保證糞污輸送的順暢，必須在糞溝的起始端配備 氣動沖洗閥(糞溝較長時，可在中間加設(shè)氣動沖洗閥)，通過氣動沖洗閥的瞬時開 啟形成的水壓和水流來推動糞溝內(nèi)糞污的輸送。該清糞工藝的水沖系統(tǒng)主要是用 氣動沖洗閥回沖糞溝，主要組成設(shè)備有回沖泵、氣動沖洗閣、空壓機等。(2 )適合地面沖洗閥清糞方式的水沖系統(tǒng)該清糞工藝是牛舍內(nèi)的糞污收集采用地面沖洗閥沖洗，設(shè)備主要包括水塔、 地面沖洗閥及空壓機，該水沖清糞方式在適合在我國南方地區(qū)應(yīng)用。這種設(shè)備需要的人力少、勞動 強度小、勞動效率高、能頻繁沖洗，從而保證牛舍的清潔和奶牛的

7、衛(wèi)生。該系統(tǒng) 初始使用時需配備充足的水量，并保證合適的牛舍清糞通道坡度、地面形式及糞 溝輸送能力及坡度（坡向集污池）。1. 3系統(tǒng)特點該系統(tǒng)的特點如下：1）需要的人力少、勞動強度小、勞動效率高、能頻繁沖 洗，從而保證牛舍的清潔和奶牛的衛(wèi)生。2）可以實現(xiàn)分離后污水及固體糞便的循 環(huán)利用，節(jié)約資源。3）固液分離后的固體糞便經(jīng)晾曬干燥、消毒后，無臭、松軟 而干燥，可做牛床墊料使用，不僅能節(jié)約傳統(tǒng)的沙質(zhì)墊料，而且舒適的牛床墊料 可以延長奶牛在臥床上休息的時間，從而提高奶牛的產(chǎn)奶量?；貨_管道洗閥回沖旁道機械刮板氣動沖洗閥機械刮板液位jf回沖泵污水池固液分離性迸料祥M切割進虹豪送忒I N排液管衡流管液箜/

8、集瀉池攪屈L=iiujiiin iTirn清糞通道,3EEffimi I I清糞通墮 _倡菜污溝11 一 II禱系矗iif清花通道 J jp機械刮板).2% 供械時故機械刮言機械刮極r I OEE消糞通道4rn機械刮振Nd圖3適合機械刮板清糞方式的!口I沖系統(tǒng)液位計污水池循環(huán)水塔上固液分離機3% 清燹通道3% 一清糞通道ffi清糞通道 3%?rsS3%nu逐一 濤羹通童沖洗閥神洗水塔沖洗水塔排液管切割進料泉p崢管 液陞州羹污池 攪一I l r*Ff消糞罐武3% 清糞通道3% 清糞通豆，項我一一：湄 山劇眺IIH T消糞通道3% C清糞通道 3%電選閥圖4水沖清龔系統(tǒng)2固液分離及水沖系統(tǒng)設(shè)計要點

9、2. 1清糞通道的設(shè)計2. 1. 1清糞通道地面形式無論是機械刮板清糞還是水沖式清糞，清糞通道的地面做法建議采用圖5 所示做法。該形式的地面做法是國外牧場普遍采用的做法，也是經(jīng)過實踐檢驗的，有助于牛體防滑 及提高糞污收集效率。這也是近幾年國內(nèi)新建大中型牧場推薦采用的地面形式。2. 1. 2清糞通道坡度選擇對于刮板清糞工藝，除采用上圖所示齒槽形地面外，還要保證刮板工作時不 會逆坡，以保證糞污輸送的順暢。而對于水沖清糞工藝，其清糞通道的坡度對沖 洗用水量影響很大，見表1。從節(jié)約水源和奶牛站立舒適性兩方面考慮，建議選 用的2% 3%的坡度。圖3牛舍清糞通道地面形式表I不同長度和坡度情況3.Q5 m寬

10、通道沖洗水用量（K，次-）序號沖世通道長度 m沖洗通道坡度1%2%m3%145.758.504.923.60261.0011.366.434.73376.2514. 198.145.87491.5。17.039.847.005106+7519. E71L368.2562222.7113.069.46注；沖洗水用量每次12. 2糞污處理量的確定牛場糞污水的來源主要有牛糞尿、牛舍及糞溝沖洗水、擠奶廳沖洗水及設(shè)備 消毒、清洗用水。為了便于計算和統(tǒng)計牛場糞污產(chǎn)生量，根據(jù)產(chǎn)生地點將糞污水 主要分為兩部分，一部分來自牛舍，一部分產(chǎn)生于擠奶廳。擠奶廳污水主要包括 擠奶坑道清洗水、待擠廳沖洗水、設(shè)備清洗水，其

11、產(chǎn)生量與擠奶廳擠奶班次及沖 洗制度設(shè)計有關(guān)，一般來說千頭牧場可取50 m3 do 1或以實測數(shù)據(jù)為準。由于畜禽糞尿的產(chǎn)生量不僅與養(yǎng)殖種類、品種、性別、生長期、飼料、天氣 情況等多種因素有關(guān)，還與管理水平有很大的關(guān)系，因此在具備實測條件的牧場， 建議采用糞污實測量。缺少實測數(shù)據(jù)時，主要參考下列方法：2. 2. 1機械刮板清糞針對機械刮板清糞工藝的牛舍，由于采用的是干清糞的原理，因此在考慮產(chǎn) 生的糞污量時，主要是考慮各牛群的日排糞尿量（見表2）。然后根據(jù)各牛群的數(shù)量乘以日產(chǎn)糞污量累加，再適當考慮沖洗水即可求得牛舍總糞污產(chǎn)生量。表2各牛群日排糞尿量序號牛群體重每日每頭排糞尿量/L116月小牛1407

12、212月小型牛27014318月小毋牛38021412月小肉牛400275成牛500452. 2. 2水沖清糞對于采用沖洗閥清糞工藝的牛舍，是通過計算沖洗用水量來間接計算出所產(chǎn) 生糞污量的。主要步驟是根據(jù)牛舍內(nèi)各清糞通道的長度、坡度按表1所列查出每次的沖洗水用 量。然后根據(jù)各通道數(shù)量，計算出每次沖洗用水總量作為糞污水產(chǎn)生量參考值。2. 3回沖水源要求2. 3. 1機械刮板清糞對于機械刮板清糞工藝，需要對糞溝進行沖洗，由于糞溝可設(shè)置在舍端外側(cè)， 與牛舍相對分離，其對舍內(nèi)養(yǎng)牛衛(wèi)生和防疫不會造成大的影響，因此該部分沖洗 水可以采用經(jīng)固液分離完后的污水。而對衛(wèi)生安全要求高的擠奶廳必須采用清水 沖洗。2

13、.3. 2水沖清糞對于沖洗閥清糞工藝的牛舍，考慮到牛場的防疫和病牛的衛(wèi)生安全，擠奶廳 及特需牛舍均宜采用清水水沖工藝。而其他牛舍，如泌乳牛舍、后備牛舍等可采用循環(huán)污水作為 沖洗水。2. 4各建構(gòu)筑物作用及容積大小確定2. 4. 1集污池集污池的主要功能是收集糞污水。由于畜禽舍 沖洗水排放的不穩(wěn)定性，因 此集污池的另一個功能是調(diào)節(jié)水量，保證后續(xù)固液分離機的穩(wěn)態(tài)連續(xù)運行。集污池內(nèi)裝有攪拌機和切割進料泵，攪拌機主要是將糞便和污水攪拌調(diào)節(jié)稀 釋均勻，以保證進料的均勻；切割進料泵能將糞污中的雜草等纖維物質(zhì)切碎后連 同糞污水一并提升至固液分離機。集污池有效容積應(yīng)至少應(yīng)足以容納整個牛場一次沖洗產(chǎn)生的糞污水，

14、并不小 于進料泵0. 5 h的流量，且應(yīng)滿足所選配攪拌機對池體最低有效池深的要求。2. 4. 2污水池污水池的主要功能是容納固液分離后的液體部分，并作為循環(huán)回沖水池，兼 有沉淀池的功能。分離出的液體部分在污水池經(jīng)過自然沉淀后，上清液可循環(huán)利 用作為糞溝和牛舍清糞通道的沖洗水，其余的可以稀釋灌溉農(nóng)田、厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼 氣或經(jīng)進一步處理后達標排放。污水池的容積在設(shè)計時需要考慮牛舍每次清糞的回沖水量，并兼顧回沖泵的 流量，有效容積一般不小于整個牛舍一次回沖水量。2. 4. 3污水存儲塘污水存儲塘的主要功能是在非農(nóng)灌季節(jié)作為長期存儲塘來存儲分離后的污 水。若分離后的污水做沼氣發(fā)酵或達標排放處理，則該污水存

15、儲塘可以用于存儲沼液和達標后的排 放水。污水存儲塘存儲時間應(yīng)考慮當?shù)貎蓚€灌溉季節(jié)的最大間隔時間、冬期的歷 時時間、年最大降雨量等，確保存儲過程中不造成外溢污染環(huán)境。對于需要設(shè)置污水儲存塘的大中型牧場，若現(xiàn)場土質(zhì)、地下水位等地質(zhì)條件 滿足鋪設(shè)HDPE（Hi曲一 densi哆polyethylene plastics高密度聚乙烯）要求， 建議存儲塘鋪設(shè)成HDPE膜結(jié)構(gòu)，這樣既能達到防滲要求，又能節(jié)約大量資金。2. 4. 4固液分離機平臺固液分離機平臺的基本功能是為固液分離機提供安裝平臺，留出足夠的固體 糞污存儲空間，同時使固體糞污在分離后的降落過程中降低固體含水率?？梢愿?據(jù)固體糞污兩次清理的時間

16、間隔、運輸機械的高度來選擇安裝平臺的高度?？紤] 到分離機房結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性，一般選用3 nl左右。2. 4. 5沖洗水塔對于沖洗閥水沖式清糞的大中型牛場，還應(yīng)考慮建造循環(huán)水沖用的沖洗水 塔。為了滿足沖洗閥沖水壓力要求，沖洗水塔高度一般不宜小于6m,在直徑選擇上需要考慮水塔 所服務(wù)的沖洗閥對應(yīng)的沖洗水用量，沖洗水塔的容積不宜小于該組沖洗閥一次沖 水的水量。3結(jié)語該系統(tǒng)具有工藝先進、流程簡單、投資少、運行成本低等優(yōu)勢，系統(tǒng)的推廣 應(yīng)用可產(chǎn)生極大的社會效益、經(jīng)濟效益及生態(tài)效益：社會效益：以千頭牛場為例，牛場Et產(chǎn)糞污水量可由100 n13左右減少到 70 in3左右，可節(jié)約水源30%，每年可節(jié)約水源10950 m3。這對于我國這個水 源極其短缺的國家來說，有很大的社會效益。經(jīng)濟效益：經(jīng)過固液分離后，可減輕后期糞污處理難度，降低設(shè)施投資和運 行費用。糞污收集系統(tǒng)的自動化控制和管理的便利性，可減少人工管理成本。另 外，經(jīng)晾曬、消毒后的固體糞便可用作牛床墊料，節(jié)省了傳統(tǒng)牛床所需的沙質(zhì)墊 料。按每頭牛每天墊床用沙量20 kg，沙子按平均售價每立方米60元（松散沙子 折合1500 kg左右）計算，每頭牛每年可節(jié)省沙