寒区规模猪场粪污沼气处理研究 (1)

1规模化养猪场粪污水处理工程的中试研究规模化养猪场粪污水处理工程的中试研究杨厚德1,3韩志刚2麦月仪1,3廖玲玲1,3肖正中1,3周晓情1,3王崇洲1,3（1广西柯新源（集团）原种猪有限责任公司，广西南宁530001；2福州北环环保技术开发有限公司，福建福州350002；3广西柯莉莱原种猪有限责任公司，广西南宁530001）摘要：摘要：本文以广西柯新源集团柯莉莱原种猪场粪污水处理工程的中试运行情况为例，介绍了新型三段式红泥塑料粪污水处理工程工艺的技术特点、运行效果和成本效益情况。工程运行实践表明，该工艺不仅具有运行稳定，处理效果好，费用低以及对气温的变化缓冲能力强等特点，而且其出水水质指标已完全达到《国家畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001），因此比较适用于规模化养殖场的粪污水处理。关键词关键词：规模化养猪场、红泥塑料；畜禽粪污水；污水处理工程改革开放以来，畜禽养殖业向集约化、规模化、现代化迅速发展，已呈现“点—线—面”的发展态势，然而规模化养殖废水所造成的环境污染问题也日渐突出。据国家环境保护总局对全国23个省、市规模化畜禽养殖业的污染状况调查表明，畜禽粪便产生量为工业固体废弃物产生量的2.4倍，畜禽粪便中的化学需氧量（COD）已远远超过我国工业废水和生活污水中COD排放量之和[1,2]。目前，许多地区畜禽养殖废水已经或正在成为当地环境的主要污染源，如不妥善处理将破坏周边的农田生态环境，污染水体和空气，传播疾病，严重影响周围居民的身心健康。因此，合理处理和综合利用畜禽养殖污水，彻底解决规模化畜禽养殖废水的污染问题，已成为畜禽养殖企业规模化发展的重中之重。目前，有关规模化养殖场粪污水处理方法很多，其中厌氧消化技术因其独特的产能方式，已日益受到人们的青睐：厌氧消化工艺不仅可去除畜禽污水中大量可溶性有机物，杀死传染病菌，同时还可产生洁净的燃料和高效的有机肥料及饲料，既解决了农村地区“三料”（燃料、肥料和饲料）短缺的问题，而且又有效防止和减少了环境污染。1工程概况广西柯莉莱原种猪场位于广西南宁市东郊，距离市区约10km，猪场占地面积约280亩，周边配套鱼塘150亩和牧草地100亩。现已建猪舍60栋，面积约30000m3，存栏母猪1800头。该场实行雨污分流，主要采用干清粪工艺的饲养方法（干清粪率约为50%），日排污水约200吨，TS浓度1.2%。工程采用福州北环公司设计的环保型基金项目：南宁市科学研究与技术开发计划项目：大型规模猪场粪污处理与能源开发利用示范项目（20123247）污水处理系统，日处理粪污水200吨，日均产气400m3（在20℃的状况下），该工程不仅可使最终出水达到畜禽养殖排放标准，还可产生一定的经济效益。同时有利于提高企业自身形象，扩大影响力，也有利于提高地区地表水环境质量，有利于保障周围居民的身心健康，对改善周围居民的工作、生活环境都会产生明显的效益。2工艺流程该工程采用前处理系统、厌氧处理系统和后序处理系统组成的新型三段式消化工艺处理猪场污水，工艺流程见图1。图1污水处理工程工艺流程图3工艺技术3.1前处理系统针对畜禽养殖污水具有水量大、集中，水力冲击负荷强，且水中有机污染物浓度高，水解、酸化快，沉淀性能好以及污水中还常伴有消毒水、重金属、残留的兽药以及各种人畜共患病原体等特点，本工艺在前处理中设置了格栅、沉砂池、固液分离机、沉淀酸化调节池和污泥干化场，及时对鲜粪水进行固液分离、排除沉（浮）渣，调整水质、调节水量，有效提高后续厌氧处理效果，并节省了投资。3.2红泥塑料厌氧消化系统厌氧处理系统是畜禽粪污水处理沼气工程的核心部分，采用的是国家农业部发布的农业行业标准（NY/T1220.1-2006）中《沼气工程技术规范》所推荐的CSTR-ABR-AF的工艺。在厌氧条件下，污水通过微生物作用降解转化，达到污水的减量化、资源化与无害化的目的。红泥塑料厌氧发酵装置根据有机废水的悬浮物浓度和有机物浓度在厌氧发酵装置中消化过程的梯度设置成多级（前、中、后）发酵槽。3.2.1厌氧前槽为高负荷区，采用CSTR结构根据厌氧进水的高悬浮物浓度和高有机浓度，采用多池并联进水，以达到较合理的容积负荷；池底部设置有沼气搅拌装置使高浓度的有机废水在此阶段形成完全混合的状态以达到较好的去除效果，池顶部设置有回流喷淋系统以达到内循环搅拌及防止浮渣结壳。每级前槽末端顶部设置有出水口，底部设置有剩余污泥排放口、剩余污泥沉淀槽，剩余污泥沉淀槽底部设置有排泥斜底和锥形排泥斗，厌氧消化过程中产生的剩余厌氧污泥及发酵底物通过剩余污泥排放口排到剩余污泥沉淀槽沉淀经污泥泵抽至污泥干化场。3.2.2厌氧中槽为中负荷区，采用多级串联的ABR结构厌氧中槽每级均设有上下折流板，底部进水、上部出水进入下一级，污水经过多次的上下折流，使污水中有机物与厌氧微