國內外對規模化畜禽場糞水的處理方法主要有綜合利用和處理達標排放兩大類。綜合利用是生物質能多層次利用、建設生態農業和保證農業可持續發展的好途徑。但是,目前由于我國畜禽場飼養管理方式落后,加上綜合利用前厭氧處理的不到位,常使畜禽糞水在綜合利用的過程中產生許多問題,如廢水產生量大、成分復雜、處理后污染物濃度仍很高、所用稀釋水量多和受季節灌溉影響等。對于處理達標排放的來講,雖然國內外所用的工藝流程大致相同,即固液分離-厭氧消化-好氧處理。但是,對于我國處于微利經營的養殖行業來講,建設該類糞污處理設施所需的投資太大、運行費用過高。因此,探尋設施投資少、運行費用低和處理高效的養殖業糞污處理方法,已成為解決養殖業污染的關鍵所在。
下面我們以養豬廠廢水為例。介紹畜牧廢水處理方法:
1、工藝選型
養豬場污水處理常用的工藝為厭氧-好氧-氧化塘,均采用鋼筋混凝土結構,投資大,運行費用高。因此,經各種工藝的篩選比較后,選擇新型厭氧-兼生物塘(包含濕地)和農業生態資源化綜合利用型組合處理工藝,解決了規模化豬場污水污染負荷高的難題。此工藝具有投資省、運行費低、操作管理方便、能源可回收的特點。
2、工藝流程
圖1 豬場污水處理流程
3、工藝流程說明
畜牧廢水處理3.1固液分離
從豬舍出來污水進入糞溝經過多級格刪、沉淀、再用水力分離篩網,經篩網過濾,使糞渣分離,篩網進行篩分可將豬糞中82%~85%的顆粒去除,效果很好。干糞經發酵制成有機肥。
畜牧廢水處理3.2厭氧發酵
厭氧發酵即物料中的有機物質在厭氧裝置內的缺氧條件下,通過微生物分解最終產生沼氣的過程。用厭氧工藝可去除分離后液體中80%以上的有機物。但是,對于規模化豬場投資很大,因而,此項處理工藝的應用急需降低成本,達到規模化豬場能夠承受的水平。新型厭氧-兼氧組合式氧氣塘技術的設計運行參數:坑的CODcr容積負荷(以CODcr計)為5.1kg/(m3•d)。污水在坑內停留時間為2.6d;在塘內停留時間(含坑的停留時間)為12d。
畜牧廢水處理3.3組合式氧化塘
氧化塘采用多級串聯式處理系統,塘深為1~1.5m,氧化塘內放養水生動物和水生植物,形成多級食物網的復合生態凈化系統,同時在氧化塘內設置表面曝氣機,提高氧化塘內污水交換能力,擴大水體與空氣的接觸面積,增加水體中溶解氧,從而提高氧化塘的污水處理功能。
畜牧廢水處理3.4能源的綜合利用
通過豬糞污水能環生態化綜合處理工程,產生的干糞經堆肥發酵形成有機肥。通過種豬試驗場與浙江大學生物系統工程和食品科學學院合作,進行“規模豬場污水資源化綜合處理”的水生作物栽培工程,主要以漂浮栽培觀賞性植物及經濟性植物為主。水生植物塘面積10000m2,水深0.5~1.5m,BOD55.2dBOD5/104d,HRT=53d,塘內種植水葫蘆、水浮蓮、空心菜、蓮藕等植物。并在塘內兼養草魚、鰱魚等,污水處理后達標排放。
畜牧廢水處理3.4人工濕地
人工濕地面積1400m2,采用垂直流和潛流式復合形式設計,濕地內采用礫石、砂作為填料,濕地內種植蘆葦、茭白、蓮藕等植物,主要用于去除水中的氨氮、總磷。水力負荷0.1M3/m2,HRT=9.3d。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
4、處理工藝特點
(1)固液分離設施可以將近一半的SS和COD被去除。所以,在該工藝流程中,固液分離和沉淀是必不可少的,也是一種省投資、去除效果好的辦法。
(2)對于豬場糞污這種高濃度的有機廢水,必須采用厭氧消化(沼氣發酵)工藝,因為只有厭消化,才能去除大量的可溶性有機物(去除率可達85%~90%),而且可殺死傳染病源,有利防疫。
(3)由于糞水處理量只有100m3/d,所以好氧處理采用間歇序批式完全混合的活性污泥法較為適宜。這樣不僅節省基建投資,而且可在保證污水排放達標的前提下,根據進水負荷的大小,調節曝氣時間,降低能耗。
(4)由實際運行的效果來看,水生植物對糞水的深度處理十分有效。只要有足夠的水面,BOD、COD等指標達到規定要求應沒有問題。即使沒有足夠的水面,作為好氧處理工藝的補充也是值得的。