養(yǎng)豬場一體化處理污水設備

近年來，隨著奶牛養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?；?、集約化的迅速發(fā)展，奶牛場糞便集中排放造成的環(huán)境污染問題日益凸顯。2012年全國奶牛存欄量約1440萬頭，牛糞日排泄量高達約30萬t，尤其是規(guī)?；膛觯羧狈τ行幚硎侄?，大量牛糞堆積容易造成嚴重的污染。牛糞在造成對土壤、水源、大氣污染的同時，大量堆放占用奶牛場自身有限的生產(chǎn)場區(qū)，影響了奶牛場正常的生產(chǎn)秩序。與此同時，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，中國的能源需求急劇增長，2012年中國能源消費達到36.2萬億示準煤。能源消耗的持續(xù)增加不僅導致石化能源的枯竭，也帶來了嚴重的環(huán)境問題。 沼氣作為一種方便、清潔、高品位的能源，由于其原料豐富、技術簡單、造價低廉、環(huán)境友好的特點而受到國家的高度重視。沼氣的推廣應用不僅可以緩解能源壓力，而且對提高奶牛養(yǎng)殖小區(qū)的環(huán)保要求具有重要意義。

1 規(guī)模化養(yǎng)牛場牛糞污的綜合利用 

1.1 項目概況

本研究應用于沈陽市某養(yǎng)牛場，養(yǎng)牛廠目前奶牛存欄量為3000頭，其中成牛2600頭，幼牛400頭。根據(jù)《關于減免家禽業(yè)排污費等有關問題的通知》（環(huán)發(fā)[2004]43號文件）的規(guī)定，奶牛日排糞量為20kg/d，排尿量為10kg/tl,則該養(yǎng)殖廠推算每天產(chǎn)糞量為60t排尿量為30t同時實際測量糞尿混合物的含水率為80%。

1.1.1 廢水水質(zhì) 

根據(jù)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術規(guī)范》（HJ497—2009)的規(guī)定，畜禽養(yǎng)殖場廢水中的污染物因畜種、飼養(yǎng)管理水平、氣候、季節(jié)等情況會存在很大差異，通過對養(yǎng)殖場 實際廢水的長期測定，廢水水質(zhì)見表1。

1.2 工藝流程

根據(jù)對養(yǎng)牛場奶牛數(shù)量計算、糞尿量推算及進出水指標的確定，本項目畜禽糞污處理的工藝流程主要分為預處理和主反應階段，其工藝流程見圖1。

1.2.1 預處理階段

①新鮮的牛糞加水配成一定的濃度，用特種泵打至螺旋擠壓固液分離機，通過安置在篩網(wǎng)中的螺旋軸，擠壓分離出固態(tài)物質(zhì)，液體則通過篩網(wǎng)從出液口流出，送至厭氧處理設備中，經(jīng)過脫水分離后的牛糞進行好氧發(fā)酵。②該養(yǎng)殖廠每天產(chǎn)糞量為60t/d,排尿量為30t/d，根據(jù)測得糞便處理前含水率為80%，固液分離機離心后的糞便設計含水率為70%，則固液分離后污水出水量為72t/d。

1.2.2 主反應階段

①調(diào)節(jié)后的分離水進入USR反應器進行厭氧發(fā)酵，有效削減C0D、BOD,并產(chǎn)生沼氣。其設計參數(shù)：進水有機負荷：2.3kgC0D/m3/d；停留時間：48h；反應溫度：30—35 °C；產(chǎn)氣量：約為180m3; C0D出水濃度：2380mg/L。②通過厭氧發(fā)酵后的出水，經(jīng)固液分離機再次固液分離后，進入間歇曝氣池曝氣，并通過懸浮填料來實現(xiàn)***終的污水處理。其設計參數(shù)：設計水量：100m3/d；總停留時間：62h；總有效容積：312m3；懸浮填料填充率：50%; C0D出水：119mg/L。③***后利用濕地的生物降解功效，進一步降解COD，對水質(zhì)進行深度處理。COD出水：85mg/L。

1.2.3 輔助設備

①固液分離后的固體進行好氧發(fā)酵，回填牛臥床。該養(yǎng)殖場固液分離后可得好氧堆料43.6t/d。②產(chǎn)生的沼氣通過沼氣凈化設備進行脫硫、脫水，保障沼氣的使用。通過脫硫罐、汽水分離器、阻火器等設備實現(xiàn)。③凈化后的沼氣通過沼氣鍋爐產(chǎn)生熱能，加熱廢水，保障冬季厭氧發(fā)酵、好氧曝氣池的運行。

2 技術創(chuàng)新

本項目采用的工藝流程是在傳統(tǒng)畜禽糞污處理的基礎上，進行了工藝路線的優(yōu)化，主要從以下3方面進行了技術創(chuàng)新闡述。

2.1 發(fā)酵前固液分離

固液分離在提高畜禽糞便厭氧發(fā)酵效果和臭味控制方面作用顯著。日本北海道大學的巖淵和則等研究了牛糞固液分離機特性和分離液沼氣發(fā)酵試驗，得出分離液容積產(chǎn)氣率遠高于未分離原牛糞的結論，原因可能是經(jīng)過固液分離處理后，分離液中微小的易分解的固形物含量增加。東北農(nóng)業(yè)大學關正軍等通過從對奶牛糞綜合資源化利用的目的出發(fā)，在對固液分離參數(shù)優(yōu)化的基礎上，用自行研制的螺旋壓榨固液分離機對牛糞進行固液分離，對分離后的液體進行物理參數(shù)測試，并將其與未分離牛糞在相同條件下進行中溫厭氧發(fā)酵試驗，得出分離液較稀牛糞發(fā)酵產(chǎn)氣量可以提高32.68%,甲烷產(chǎn)率也都有較大幅度提高，同時，可以縮短水力停留時間，提高設備利用率。與稀牛糞相比，分離液在發(fā)酵過程中產(chǎn)氣高峰明顯提前，高產(chǎn)氣周期在第13d基本結束，而稀牛糞發(fā)酵時間較長，后期產(chǎn)氣較分離液多, 發(fā)酵時間長，見圖2。

借鑒以上基礎數(shù)據(jù)，本養(yǎng)殖場厭氧發(fā)酵工藝采用固液分離在厭氧發(fā)酵前進行，不僅甲烷產(chǎn)率可較大幅度提高，同時，可以縮短水力停留時間，提高設備利用率。

2.2 牛糞好氧發(fā)酵回填牛臥床

沉沙后的糞液進入固液分離機，經(jīng)固液分離后的固體含水率在65%左右，經(jīng)過自然堆儲，后續(xù)好氧發(fā)酵溫度達到55 °C以上，對分離固體進行了有效的殺菌，有利于回填牛臥床。

根據(jù)該養(yǎng)殖場畜禽糞便量，經(jīng)固液分離后可得好氧堆料43.6t/d,每年產(chǎn)生堆料1.6萬t回填牛臥床。

2.3 濕地型生物降解引入糞污治理

本工藝在水處理的深度處理階段采用了潛流人工濕地技術，面積共計200m2，濕地凈尺寸為20m x 10m,深1.2m。濕地構筑物由池體、防滲膜、填料、濕地植物、集配水系統(tǒng)構成；豎向結構由防滲土工膜、濕地填料、濕地植物、集水及配水系統(tǒng)、水位調(diào)節(jié)及導膜系統(tǒng)構成；種植密度25株/m2，見圖3。

養(yǎng)豬場一體化處理污水設備

處理后出水達到《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》 (GB5084—2005)中標準，C0Dcr達到85mg/L。 其主要技術如以下3點：①配水系統(tǒng)采用了渠堰式均勻布水技術，配水干管將污水引入各濕地單元，布水方式為穿孔管向卵石層布水；②集水系統(tǒng)采用了防堵均勻集水和水位無級調(diào)節(jié)技術，通過在底部集水區(qū)鋪設的集水管匯入集水渠；③填料床沿水流方向采用分段多規(guī)格填料，種植土底層設置了防寒隔熱層。

3 結論

規(guī)?；B(yǎng)牛場進行牛糞污的綜合利用，牛糞污經(jīng)固液分離后，液態(tài)物通過厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，然后利用好氧曝氣和生態(tài)型濕地達到達標排放標準，固體物進行好氧發(fā)酵回填牛臥床，沼氣通過沼氣燃燒爐和熱水循環(huán)系統(tǒng)為整套系統(tǒng)增溫，有效提高了牛糞污的處理效率和副產(chǎn)物的利用率。結果表明，對牛糞進行發(fā)酵前固液分離， 降低了物料的粘度，利于微生物的傳質(zhì)，可以取得較好的產(chǎn)氣效果，沼氣為系統(tǒng)增溫降低了其他能源的供給，濕地的利用有效改善了牛場周邊環(huán)境，為牛糞污生產(chǎn)沼氣工程提供新思路。

夏日的中午，人們在公園里綠蔭如蓋的大樹下休息，腳下鋪著小草織成的茵毯，人們只會想到大樹的“蔭德”，不會想到默默無聞的小草的功勞。

畫家愛畫朵大如盤的牡丹，詩人愛吟凌霜盛開的菊花，有誰為小草畫過一幅畫，作過一首詩呢這使我不禁想到，如果沒有小草沒有作鮮花的背景和底襯，鮮花恐怕就顯得十分單調(diào)了吧！我想起了那些在平凡崗位上無聲無息，埋頭苦干的人，如果沒有道岔工人按時板道岔，火車還能暢行無阻嗎如果沒有清潔工人，城市的街道該是個什么樣子呢如果沒有掏糞工人的辛勤勞動，城市的空氣會有那樣新鮮嗎