張艷雯張 寧
(1.南寧學院,廣西南寧 530200;2.廣西農墾永新畜牧集團金光有限公司松樹嶺原種豬場,廣西南寧 530300)
廣西規(guī)?;i場糞污處理技術及對環(huán)境影響分析
張艷雯1張 寧2*
(1.南寧學院,廣西南寧 530200;2.廣西農墾永新畜牧集團金光有限公司松樹嶺原種豬場,廣西南寧 530300)
規(guī)?;i場規(guī)模不斷擴大導致環(huán)境污染問題日趨嚴重,隨著“美麗廣西,生態(tài)鄉(xiāng)村”建設的推進,豬場糞污處理收到我區(qū)相關部門的重視。廣西農墾永新畜牧集團金光有限公司松樹嶺原種豬場榮獲2015年中國美麗豬場之一,配套畜禽死尸無害化高速自動處理機,建設有日處理200t的污水處理站,發(fā)展“豬—沼—甘蔗(果)”生態(tài)農業(yè)模式。本文就松樹嶺原種豬場得糞污處理方法做詳細介紹,并分析對環(huán)境的影響,為廣西規(guī)模化養(yǎng)殖場糞污處理提供參考。
規(guī)?;i場 糞污處理 經濟效益
隨著我國畜牧業(yè)的快速發(fā)展,畜牧業(yè)環(huán)境污染問題日趨嚴重,逐漸引起我國政府的重視,中央和地方陸續(xù)出臺了一系列污染防治政策。2014年1月1日,國務院頒布實施的《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》(國務院令第643號),是我國第一部由國務院制定實施的農業(yè)農村環(huán)境保護行政法規(guī),凸顯了現(xiàn)階段我國政府對畜牧業(yè)環(huán)境污染防治,尤其是對規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖污染防治的高度重視[1]。目前廣西十分重視“美麗廣西,生態(tài)鄉(xiāng)村”建設,特別強調環(huán)境的治理與保護。
廣西農墾永新畜牧集團金光有限公司松樹嶺原種豬場占地總面積 12.67hm2,總投資 5000多萬元,基礎母豬存欄 2400頭,年出欄豬53000頭。該豬場2013年10月通過廣西壯族自治區(qū)級原種豬場驗收,2014年4月通過廣西壯族自治區(qū)級健康原種豬場驗收,2015年7月榮獲尋找中國美麗豬場廣西站金獎。豬舍采用鋼屋面大跨度設計,全自動喂料系統(tǒng),全自動通風換氣、調溫、全漏縫免沖水工藝。配套畜禽死尸無害化高速自動處理機,建設有日處理200t的污水處理站,發(fā)展“豬—沼—甘蔗(果)”生態(tài)農業(yè)模式。本文就松樹嶺原種豬場的糞污處理方法做詳細介紹,并評價經濟效益,為廣西規(guī)模化養(yǎng)殖場糞污處理提供參考。
豬場設立污水處理站,運用UMIC雙內循環(huán)厭氧反應器為核心處理部件,對豬場的糞污水采用“預處理+UMIC厭氧反應器+好氧處理”的工藝路線,日均可處理糞污水200t,40m3/h固液分離器一臺,常溫下平均生產沼氣600m3/d,厭氧顆粒污泥40kg/d,有機肥100Kg/d。豬場的糞污水采用“預處理+UMIC厭氧反應器+好氧處理”的工藝路線,日均可處理糞污水200t,40m3/h固液分離器一臺,常溫下平均生產沼氣600m3/d,厭氧顆粒污泥40kg/d,有機肥100Kg/d。圖1豬場糞污處理工藝流程
圖1 豬場糞污處理工藝流程
1.1 預處理
廢水處理中的預處理主要是為了改善廢水水質,去除糞渣、懸浮物和可直接沉降的雜質,利用固液分離器分離難降解的物體,調節(jié)廢水水質及水量等,提高廢水處理的整體效果,改善廢水水質,提供后續(xù)處理單元的處理效果,確保整個處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和達標排放,同時也涉及到運行成本的高低,廢水進行預處理后可大大改善廢水水質,有利于廢水進行進一步處理,最終達到去除污染物目的[2]。因此預處理工藝在本項目廢水處理中是必不可少的關鍵技術之一。其主要步驟有:
(1)格柵:糞污水懸浮物顆粒均較多,設置格柵能夠有效攔截較大的懸浮物,為防止堵塞,選用細格柵,本工程采用格柵間隙為1mm。
(2)沉渣池:由于糞污水中含有大量的糞渣,從而大大增高了SS的值,糞渣比重較大,易沉降,可用利用沉渣池沉降。
(3)固液分離器:糞渣重力自然沉降后通過一臺時速為40m3/h固液分離機,經脫水后堆肥處理;減少水中的糞渣含量對降低SS有直接影響,經預處理后,水中的SS≤500mg/L。
(4)調節(jié)酸化池:設置調節(jié)池對廢水進行調節(jié),均衡水質,使其能夠均勻進入后續(xù)處理單元,提高處理效果。
1.2 UMIC雙循環(huán)厭氧反應器
本工程選用的UMIC雙循環(huán)厭氧反應器是基于顆粒污泥原理[3],替代UASB反應器的現(xiàn)今世界上最高負荷高效率的反應器。在UMIC內循環(huán)內反應器中,廢水經厭氧處理,水中的COD被含有活性微生物的厭氧顆粒污泥降解,轉化為沼氣,沼氣中以CH4和CO2為主,還有微量的H2S氣體。內循環(huán)是基于氣體提升原理,由于“上升”和“下升”管中所含氣體量的不同而產生的氣壓不同,受反應器氣流的驅動,循環(huán)流比率取決于進水COD濃度,因此可達到自行調節(jié)。高的進水COD負荷產生高的氣壓流動,形成更多的循環(huán),生成更強的進水被稀釋效應,一般用氣體流量和循環(huán)流量來顯示反應器進水量的函數。產生的氣體被兩個稱之為三相分離品的裝置從處理的廢水中分離,引出反應器。在UMIC反應器中含有上下兩個UASB反應室,其中一個負荷高,一個負荷低,它的特點是沼氣在整個反應器中分兩個階段進行分離,在第一階段收集的氣體,驅動氣流上升,并形成內部循環(huán)流,因此起名為內循環(huán)反應器。
1.3 改良型A2/O好氧處理工藝
改良A2/O好氧工藝是從傳統(tǒng)活性污泥處理工藝中演變出來的一種新型技術工藝(如圖1所示),它不僅具有高效去有機廢水中COD的功能,同時也具備了脫氮除磷功能,集傳統(tǒng)活性污泥、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合功能[4]。在該系統(tǒng)活性污泥微生物菌群當中,不僅存在好氧、兼氧/厭氧菌,同時也存在硝化菌、反硝化菌和聚磷菌等菌群。在好氧段,硝化細菌將入流中的氨氮及由有機氮氨化成的氨氮,通過生物硝化作用,轉化成硝酸鹽;在缺氧段,反硝化細菌將內回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用,轉化成氮氣逸入大氣中,從而達到脫氮的目的;在厭氧段,聚磷菌釋入磷,并吸收低級脂肪酸等易降解的有機物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通過剩余污泥的排放,將磷去除。而在厭氧-缺氧-好氧的整個過程當中,通過各種菌群的分解吸收,也是BOD5在被漸漸被吸附、降解、轉化去除的過程[5]。
經過“預處理+UMIC厭氧反應器+好氧處理”的工藝處理后,由環(huán)保部門評價項目污糞處理結果。
2.1 廢水方面
養(yǎng)殖場排水系統(tǒng)實行雨水和污水收集分離輸送系統(tǒng),雨水收集后就近排放。項目產生的廢水主要為豬舍水泡糞廢水、員工生活污水。配套建設了一座日處理廢水200t的污水處理站,包括4000m3和2000m3的積糞池、8000m3的清水池及好氧、厭氧污水處理裝置、壓濾機等設施。廢水收集后經過格柵、厭氧(沼氣池)、好氧等工藝處理達標后,部分通過鋪設地下管道方式回用至豬舍作為水泡糞補充用水,部分用槽罐車或管道輸送到周圍農田,用于農作物灌溉用水。監(jiān)測結果表明,項目產生的廢水處理站處理后,廢水pH為8.70~8.75,總磷、化學需氧量、五日生活需氧量、氨氮、懸浮物和糞大腸菌群指標達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(GB18596-2001)排放標準要求,詳見表1。
表1 廢水處理結果
2.2 廢氣方面
廢氣主要是污水處理站惡臭廢氣。
檢測結果表明:場界臭氣檢測值均達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(GB18596-2001)標準。
2.3 噪聲方面
主要噪聲源為風機、水泵、應急發(fā)電機、豬叫等產生的噪聲。選用低噪聲設備,對產生高噪聲源的機電設備采取減振、隔聲等措施進行降噪處理。
監(jiān)測結果表明:廠界噪聲值達到《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》(GB12348-2008)1類標準要求。
2.4 固體廢物方面
豬場產生的固體廢物主要是污水處理產生的剩余污泥、病死豬、廢棄獸藥藥品和豬場管理人員產生的生活垃圾。
(1)已經規(guī)范建設具有防滲、防雨作用的污泥臨時貯存場,收集后的污泥返回田間重新利用。
(2)病死豬實體、胞衣通過無害化設備,采用高溫化制技術進行無害化處理。加熱烘干處理后的動物尸體殘渣作為肥料回用田間。
(3)規(guī)范建設有專用的危廢貯存容器及臨時儲存場所,按《危險廢物貯存污染控制標準》(GB18597-2001)對廢棄獸藥藥品進行管理。
集約化豬場污染防治是一個系統(tǒng)工程,污染的源頭是糞尿,一旦處理不當就會造成環(huán)境污染。優(yōu)化生產工藝、因地制宜選擇好糞污處理工藝技術,實現(xiàn)豬場糞污無害化處理與資源化利用;實行農牧結合,建立生態(tài)型豬場是實現(xiàn)規(guī)?;i場可持續(xù)發(fā)展的方向。同時,還需要對豬場實行科學管理和營養(yǎng)養(yǎng)分調控,使用環(huán)保型飼料與畜用除臭劑等以減少排泄物及其氣味的污染;實現(xiàn)環(huán)境、經濟和社會效益三統(tǒng)一。
[1]本社.畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例[J].中國環(huán)保產業(yè),2013,(12):4-6.
[2]劉英俊,吳華東,江作川,等.規(guī)?;i場不同污水處理工藝污染物降解率的研究[J].豬業(yè)科學,2014,(2):78-81.
[3]徐富,繆恒鋒,任洪艷,等.廢水處理中厭氧污泥顆粒化研究進展[J].上海環(huán)境科學,2013,(2):47-51.
[4]汪立高.改良型A2/O脫氮除磷工藝調控與影響因素研究[D].湖南農業(yè)大學,2012.
[5]於慶雄,藍常力,張寧,等.規(guī)?;i場糞污水 UMIC 厭氧處理結合 A2/O好氧處理資源化綜合利用技術[J].養(yǎng)豬,2015,(2):85-87.
廣西科協(xié)資助高校青年教師及研究生專項調研課題(科協(xié)【2015】Z-17)
張艷雯(1983-),女,講師,碩士,主要從事畜牧業(yè)環(huán)境污染研究工作。
張寧(1981-),男,獸醫(yī)師,主要從事養(yǎng)豬及豬病防治研究工作。