大型养猪场粪污零排放处理模式的研究_欧杨虹
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872023年40卷第5期 SWINE INDUSTRY SCIENCE 猪业科学环境与设施ENVIRONMENT AND EQUIPMENT随着规模化猪场的普及和养猪业的快速发展,猪场粪污的处理和综合利用问题越来越突出。
传统的排放处理方式不仅浪费资源,还可能对环境造成污染和危害,因此需要开发和应用更加高效、环保的猪场粪污无害化处理技术和综合利用方案。
本文将对目前猪场粪污无害化处理技术的现状和发展趋势进行探讨,重点介绍厌氧发酵处理技术、好氧处理技术、物理处理技术等主要处理技术的原理和应用情况,并对这些技术的优缺点进行比较分析。
1 猪场粪污的成分和特点猪场粪污主要由猪粪和尿液组成,其成分和特点因猪的品种、饲养方式、饲料类型、猪舍卫生管理等因素而异。
一般来说,猪粪中含有大量的有机质和营养元素,如氮、磷、钾、有机酸等,但同时也含有大量的细菌、病毒、寄生虫卵等有害物质。
此外,猪尿液中也含有大量的氮和尿素,容易形成氨气,对环境和猪的健康都会带来不良影响。
因此,猪场粪污处理成为养猪规模化猪场粪污无害化处理技术与综合利用杨 博(镇宁布依族苗族自治县畜牧服务中心,贵州 安顺 561200)作者简介:杨博(1974—),男,苗族,贵州省镇宁县人,大学专科,畜牧师,主要从事畜禽品种改良技术推广工作业一项重要环节,既可以保障环境卫生,又可以实现资源循环利用。
随着规模化养猪业的发展,猪场粪污处理成为一个亟待解决的问题。
猪场粪污处理的问题主要包括以下几个方面:第一、废弃物处理困难:猪场粪污产生量大,且含有大量的有机物质和微生物,若不得当处理将会对环境和人畜健康造成严重影响。
第二、能源和资源浪费:猪场粪污中含有大量的营养成分,如氮、磷、钾等,若不能进行有效的回收和利用将会造成资源浪费。
第三、高成本和低效率:传统的粪污处理方式存在处理成本高、处理效率低、操作难度大等问题。
第四、环境污染:若处理不当,猪场粪污会对周围的环境和水源造成污染,对生态环境和人类健康造成潜在风险。
养猪场污水UASB+SBR工艺处理工程设计摘要养殖业污水中富含大量营养物质,若不经处理直接外排入水体,往往会造成水体富营养化。
养猪废水的特点是排放集中、水力冲击负荷强、有机质浓度高、水解酸化快、沉淀性能好。
本设计采用UASB+SBR处理工艺,该工艺优点在于艺对有机物、悬浮物、氮和总磷均有很好的去除效果。
废水首先进入调节池,去除大部分悬浮物和少量有机物,出水流入集水井,通过泵输送到UASB反应器,大部分有机物被降解,并产生沼气。
UASB反应器出水进入SBR反应器进行后续处理,部分有机物和大部分NH3-N被降解。
由于SBR反应器出水SS、COD还较高,影响出水水质,因此通过氧化塘作进一步处理,以满足达标排放要求。
废水经处理后达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)排放标准,本设计采用的工艺可达到预期的处理效果。
关键词:养猪场废水;有机废水;UASB;SBR;氧化塘AbstractA large number of aquaculture wastewater rich in nutrients, if not treated directly discharged into water bodies outside will often result in eutrophication. Emissions from swine wastewater is characterized by a concentration of strong hydraulic shock loads, high concentrations of organic matter, hydrolysis acidification rapid sedimentation performance. This design uses UASB + SBR treatment process, the process advantages of Arts of the organic matter, suspended solids, nitrogen and phosphorus removal were very good. First, adjust the pool water to enter, remove most suspended solids and a small amount of organic matter, water wells into the collection, by pumping to the UASB reactor, most of the organic matter is degraded, and produce methane. UASB reactor effluent into the SBR reactor for subsequent processing, part of the organic matter and most of the NH3-N degradation. SBR reactor effluent as SS, COD is also high, affecting water quality, so by oxidation pond for further processing to meet the discharge standards requirements.The treated wastewater to achieve "emission standards for livestock and poultry breeding industry"(GB18596-2001) emission standards, the design process can be used to achieve the desired treatment effect.Keywords: Piggery wastewater.;Organic waste ;USAB;SBR;Oxidation pond目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)第一章前言 (1)1.1 毕业设计课题及研究目的意义 (1)1.1.1课题的意义 (1)1.1.2 课题研究的目的 (2)1.2 国内外养殖业污染现状及防止措施 (2)1.2.1国外养殖业污染及防治措施 (2)1.2.2国内养殖业污染现状 (4)1.3 养殖厂废水处理的发展现状 (5)1.3.1国外发展现状 (5)1.3.2国内发展现状 (5)1.3.3 研究现状 (6)1.3.4 其他相关处理技术 (9)1.3.5 结论与展望 (9)1.4 养猪场废水处理工艺发展趋势 (10)第二章设计任务说明 (14)2.1设计依据 (14)2.2设计思想 (14)2.2.1 设计原则 (15)2.3水质水量 (15)2.3.1 设计水质水量的确定 (15)2.3.2 污水来源 (15)2.3.3水质特点 (15)2.3.4污水水质 (16)2.3.5 排放标准 (16)第三章污水处理工艺选择 (17)3.1废水工艺选择 (17)3.2工艺流程 (18)3.3构筑物对BOD5、COD cr的去除率 (19)第四章工艺流程设计计算 (20)4.1 筛网设计计算 (20)4.2格栅渠设计计算 (20)4.3初沉池设计计算 (21)4.4 调节池设计计算 (22)4.5 UASB反应器设计计算 (23)4.6二沉池设计计算 (32)4.7 SBR 反应池设计计算 (34)4.8 SBR设计程序 (35)4.9 SBR产泥量计算 (39)4.10 氧化塘设计计算 (40)第五章污泥处理与处置 (42)5.1污泥量与集泥池的确定与计算 (42)5.1.1 污泥量的确定与计算 (42)5.1.2 集泥池 (42)5.2 污泥浓缩池 (42)5.2.1 设计说明 (42)5.2.2 参数选取 (43)5.2.3 设计计算 (43)5.3 污泥脱水间 (44)第六章平面布置和高程布置 (45)6.1平面布置说明 (45)6.2 高程布置说明 (46)第七章污水处理工程中的水力计算 (47)7.1 污水处理高程水力计算 (47)7.1.1 高程计算注意事项 (47)7.1.2 水头损失计算及高程设计 (48)7.1.3处理构筑物及管道的水头损失 (48)第八章环境影响评价及工程措施 (50)8.1 环境影响评价 (50)8.1.1污水处理建设本身的环境保护问题 (50)8.2 工程技术措施 (51)结束语 (52)致谢 (53)参考文献 (54)第一章前言1.1 毕业设计课题及研究目的意义1.1.1课题的意义随着我国人民日常生活水平的提高,畜禽养殖越来越普遍。
38猪业科学 SWINE INDUSTRY SCIENCE 2017年34卷第03期主题策划F E A T U R E规模化养猪场粪污处理与资源化利用的主要模式邵 蕾1,孔凡克1,杨守军1,罗 星1,鞠鑫鑫2,董仁杰1*(1.中国农业大学烟台研究院,山东 烟台 264670;2. 山东中农三月环保科技股份有限公司,山东 烟台 264670)2016年末我国生猪存栏43 504万头,生猪出栏68 502万头[1],年产粪污估计约20亿t,包括固相(粪便和垫料)和液相(主要包括尿液、冲洗水等)。
养猪粪污含水量约80%~85%,有一定的黏结性,并且含有大肠杆菌、蛔虫卵等病原菌[2,3];养猪过程中添加的促生长剂(铜、锌等)和抗生素也会随粪污排出[4,5]。
《中华人民共和国环境保护法》、《畜禽规模养殖污染防治条例》、《水污染防治行动计划》和《土壤污染防治行动计划》,以及《全国生猪生产发展规划(2016-2020年)》和《农业部关于促进南方水网地区生猪养殖布局调整优化的指导意见》等,尤其是2016年习近平总书记在中央财经领导小组第十四次会议上就解决好畜禽养殖废弃物处理和资源化利用问题的重要讲话,为养猪业的可持续发展和养猪粪污的处理和利用指明了方向。
养猪场粪污处理的技术路线见图1。
1 养猪场原粪水直接处理-常规厌氧发酵针对养猪场大量存在的水冲粪和水泡粪等粪污收集方法获得的高含水量(超过90%)粪污(又称“粪水”),目前许多养殖场通过常规厌氧发酵降解有机物和回收能源,降低后续处理的负荷。
常规厌氧发酵追求高的沼气产量,滞留期长因而需要较大的处理设施,通常适用于中等及以上规模的畜禽养殖场,并配套沼气利用,如制备生物燃气和发电等[6]。
厌氧反应器通常包括全混式厌氧反应器(CSTR)和厌氧折流反应器(ABR)。
全混式反应器应采用中温发酵,总固体浓度宜保持在5%以上,滞留时间长于30 d。
厌氧折流反应器也应采用中温发酵,总固体浓度宜保持在5%以下,滞留时间约20 d,不需搅拌装置,结构简单,投资较少。
大型养猪场绿化沼气工程工艺参数设计方案
1.沼气设施规模
根据养猪场的规模和产生的废弃物量,确定沼气设施的容量。
一般推
荐每头猪产生的废物量为0.05-0.1m³/天,根据养猪场的实际情况进行计算。
同时考虑到养猪场未来的发展规划,适当增加一定的冗余量。
2.畜禽粪便处理
养猪场产生的废弃物经过必要的预处理后,可以输送到沼气池发酵产气。
预处理包括废弃物的固液分离,采用机械离心机等设备进行处理。
离
心机的主要参数包括旋转速度、筛板间距等,根据实际情况进行调整。
此外,还需要考虑废弃物的进料速度和含水率等因素。
3.废水处理
养猪场的废水一般含有大量的有机物和悬浮物,需要进行处理后才能
排放。
常见的废水处理方式包括厌氧处理和好氧处理。
厌氧处理主要是通
过厌氧池进行有机物的分解,产生沼气;好氧处理则是将废水加入到好氧
池中进行生化反应,降解有机物。
具体的工艺参数包括池体容量、进水量、回流比等,根据废水的水质和处理要求进行设计。
4.沼渣利用
沼气池中的沼渣经过沉淀和脱水处理后,可以得到沼渣。
沼渣具有一
定的肥料价值,可以用于农田施肥。
根据沼渣的含水率和肥料需求量,可
以确定沼渣的处理方式和利用途径。
综上所述,一个大型养猪场绿化沼气工程的工艺参数设计方案需要综
合考虑养猪场的规模、废物处理、废水处理和沼渣利用等多个因素。
在设
计过程中,需要根据实际情况进行参数的确定,并且保证各个环节的协调运作,以实现沼气工程的高效运行和可持续发展。
第21卷第2期2005年2月农业工程学报T ransacti ons of the CSA E V o l .21 N o.2Feb . 2005规模化养猪场粪污处理工程设计陈 彪1,陈 敏2,钱午巧1,翁伯琦2,徐庆贤1(1.福建省农科院地热农业利用研究所,福州350003; 2.福建省农科院红萍研究中心,福州350003)摘 要:根据循环经济和可持续发展的理念,以实现资源和能源利用的最大化为原则,提出了以固液分离机与厌氧中温发酵工艺技术相结合的规模化畜禽养殖场污水综合治理方法。
结合福建省南平市大横农业生态园区大型养猪场污水治理工程实践,表明该技术可以解决禽畜养殖业的废水污染问题。
处理后水质:COD Cr 为367m g ・L -1、BOD 5为132m g ・L -1、SS为169m g ・L -1、N H 32N 为76m g ・L -1,均符合国家《畜禽养殖业污染物排放标准》规定的要求,而且工程运行效果稳定,经济效益和生态效益显著。
关键词:养猪场;污水处理;厌氧;工程设计;效益分析中图分类号:S 828;S 273.5 文献标识码:A 文章编号:100226819(2005)022*******陈 彪,陈 敏,钱午巧,等.规模化养猪场粪污处理工程设计[J ].农业工程学报,2005,21(2):126-130.Chen B iao ,Chen M in ,Q ian W uqiao ,et al.D esign of sew age treatm ent engineering on large 2scale s w ine far m [J ].T ransacti ons of the CSA E ,2005,21(2):126-130.(in Ch inese w ith English abstract )收稿日期:2004202209 修订日期:2004206228基金项目:福建省发展计划委员会闽江流域污染治理项目和福建省科技攻关计划重点项目(编号2003NO 44)共同资助作者简介:陈 彪(1965-),男,助理研究员,农业工程研究室主任,主要从事农业工程应用技术研究。