規(guī)?；i場糞污處理工程模式與技術(shù)定位

1、規(guī)?；i場糞污處理工程模式與技術(shù)定位時間：2013-05-29來源：鄧良偉作者：佚名對于規(guī)?；i場糞污，除資源化利用外，還可采用物理法、化學(xué)法、物化法以及生物法 進行處理：要達到排放標準，國內(nèi)外公認的最經(jīng)濟的手段是生物法。生物法又分：厭氧處理：好氧處理：自然生態(tài)處理三大類。 厭氧處理有：完全混合式厭氧反應(yīng)器（CSTR）、厭氧濾池（AF）、厭氧序批式反應(yīng) 器（ASBR）、厭氧擋板反應(yīng)器（ABR）、厭氧復(fù)合反應(yīng)器（UBF）、上流式厭氧污泥床（UASB）、 內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）等工藝技術(shù)。 好氧處理包括：活性污泥法、接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤、氧化溝、序批式反應(yīng)器（SBR）、 膜生物法（MBR）等工藝

2、方法。 自然生態(tài)處理：可采用上地處理系統(tǒng)、氧化塘以及人工濕地等。而對種類繁多的處理工藝，養(yǎng)殖場業(yè)主以及政府管理者等非廢水處理專業(yè)人士往往無所 適從。因此，很有必要對這些處理工藝技術(shù)在大的方向進行歸納分類，為養(yǎng)殖場業(yè)主選擇糞 污處理方法以及決策管理部門對畜禽養(yǎng)殖糞污處理政策左位提供參考。透過不同工藝技術(shù)的表象，從本質(zhì)上看，規(guī)?；i場糞污處理可總結(jié)為3種模式： 沼氣（厭氧）-還田模式： 沼氣（厭氧）-自然處理模式： 和沼氣（厭氧）-好氧處理模式（工業(yè)化處理模式）。以這3種模式為基礎(chǔ)，根據(jù)規(guī)?；i場所處的自然環(huán)境、社會經(jīng)濟條件以及飼養(yǎng)規(guī)模， 可以對糞污處理模式做出適當選擇與準確定位。1沼氣（厭氧）-

3、還田模式1.1沼氣（厭氧）-還田模式的適用范圍番禽糞污或沼液還田作肥料是一種傳統(tǒng)、經(jīng)濟的處置方法，可以在不外排污染的情況下, 充分循環(huán)利用糞污中有用的營養(yǎng)物質(zhì)，改善上壤中營養(yǎng)元素含量，提高上壤的肥力，增加農(nóng) 作物的產(chǎn)量。分散戶養(yǎng)殖方式的畜禽糞污處理均是采用這種方法。這種模式適用于遠離城市、經(jīng)濟比較落后、上地寬廣的規(guī)?；i場。養(yǎng)豬場周圍必須要 有足夠的農(nóng)田消納沼液。要求豬場養(yǎng)殖規(guī)模不大，一般岀欄規(guī)模在2萬頭以下，當?shù)貏趧?力價格低，沖洗水量少。1.2沼氣（厭氧）-還田模式的工藝流程1.3沼氣（厭氧）-還田模式的關(guān)鍵要真正達到營養(yǎng)物質(zhì)還出利用、污染物零排放，必須解決好4個關(guān)鍵問題。1.3.1第1個

4、關(guān)鍵：豬場周圍要有足夠的土地也就是要考慮周囤上地的承載力。一些歐美國家就上地對厭氧消化殘余物（沼渣沼液） 的承載力有明確的規(guī)立（表1）。我國上海、北京以及江蘇等地也對畜禽糞污丄地承載能力 進行了研究，提出土地承載能力，見表2。表1一些國家有關(guān)上地對厭氧消化殘余物營養(yǎng)物質(zhì)承載力的規(guī)左國家氮每公頃年 最大負荷/kg需要的儲 存時間/月強制的施用季節(jié)奧地利10062月28日一10月25日丹麥2003 年前：牛 210230、豬 140170：92月1日一收獲2003年后：牛170、豬140170-500意大利基于備禽數(shù)量362月1日一12月1日瑞典2505006102月1日一12月1日英國1504法

5、國第1年450,以后280美國12表2我國部分地區(qū)畜廊糞污丄地承載能力地區(qū)土地承載能力上海糧食作物:每年每公頃11.25 t豬糞當量:蔬菜作物：每年每公頃22. 5 t豬糞當量：經(jīng)濟林：每年每公頃15 t豬糞當量。江蘇大田:氮40 kg/畝,五氧化二磷18 kg/畝:大棚:氮80 kg/畝,五氧化二磷32 kg/畝。北京糞肥23 t/ffl1.3.2第2個關(guān)鍵：沼渣沼液的經(jīng)濟運輸距離。廈門大學(xué)曾悅等以福建為例，研究了糞肥的經(jīng)濟運輸距離，認為豬糞的經(jīng)濟運輸距離為13.3 km、雞糞43.9 km,牛糞5.2 km。而丹麥沼氣工程的沼渣沼液運輸距離一般在10 km以內(nèi)。規(guī)?；i場沖洗水量大約是豬糞

6、的10倍。因此，可以推測，規(guī)模化豬場糞污厭氧處理 后沼渣沼液的經(jīng)濟運輸距離在2 km以內(nèi)。1.3.3第3個關(guān)鍵：沼渣沼液的儲存。必須要有足夠容積的儲存池來貯存暫時沒有施用的沼渣沼液，不能向水體排放廢水。一 些歐美國家要求的糞肥或沼渣沼液儲存時間見表仁1.3.4第4個關(guān)鍵：沼渣沼液還田利用的標準。目前，我國還沒有制左沼渣沼液作肥料還出利用的標準。環(huán)保部門往往套用農(nóng)出灌溉 水質(zhì)標準（GB5084-1992）要求：對于水作，化學(xué)耗氧量（COD） 200 mg/L,生化 需氧量（BOD5） 80 mg/L,凱氏氮vl2 mg/L,總磷（以磷汁）5.0 mg/L：對于旱 作，CODOOO mg/L, B

7、OD5150 mg/L,凱氏氮30 mg/L,總磷（以磷計）10.0 mg/Lo畜禽糞污處理后沼液基本上達不到這個要求。如果經(jīng)過處理后達到此要求，估計農(nóng) 戶也不會利用了，因為氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)都被去除了。盡管新的農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準（GB5084-2005）取消了氮、磷指標的要求，但是將 有機物指標提髙了：對于水作，COD150 mg/L, BOD560 mg/L；對于旱作,COD200 mg/L, BOD598%生化需氧量（/mg L-1）3960446016827811219999%氨態(tài)氮(/mg L-1)27811143481029249998%總氮(/mg L-1)7541415590917

8、51851993%懸浮物（/mg： L-1）2 310541051096070 11097%pH7. 1757. 2756. 675表6結(jié)果表明，處理工程對化學(xué)耗氧量、氨態(tài)氮的去除率達到98%以上、生化需氧疑 去除率達到99%以上、懸浮物去除率達到97%以上、總氮去除率達到93%以上。出水化 學(xué)耗氧量、生化需氧量、氨態(tài)氮、懸浮物分別低于350 mg/L、20 mg/L、15 mg/L、120 mg/L,達到畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準（GB18596-2001）。3.4沼氣（厭氧）-好氧處理模式的優(yōu)缺點沼氣（厭氧）-好氧處理模式的主要優(yōu)勢在于：1）占地少：2）適應(yīng)性廣，不受地理位置限制：3）季節(jié)溫

9、度變化的影響比較小。沼氣（厭氧）-好氧處理模式的缺點主要表現(xiàn)在：1）投資大，萬頭豬場的糞污處理，投資約150200萬元;2）能耗高，處理1 m3污水耗電約24 kWh：3）運轉(zhuǎn)費用髙，處理1 m3污水運轉(zhuǎn)費2.0元左右：4）機械設(shè)備多，維護管理量大；5）需要專門的技術(shù)人員進行運行管理。4以上3種處理模式的經(jīng)濟分析以年岀欄10 000頭豬的規(guī)?；i場為例。3種模式都采用于淸糞工藝，每天污水量大 約100 m3,進水化學(xué)耗氧量6 000-8 000 mg/L、生化需氧量3 5004 500 mg/L、 懸浮物3 000-4 000 mg/L、氨態(tài)氮500700 mg/L、pH 77.5。沼氣（厭氧

10、）-自 然處理模式、沼氣（厭氧）-好氧處理模式的處理出水達到國家畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標 準（GB18596-2001）,即化學(xué)耗氧400 mg/L.生化需氧量vl50mg/L,懸浮物 200 mg/L,氨態(tài)氮80 mg/L, pH 69。3種模式的經(jīng)濟比較見表7。表7：萬頭出欄豬場糞便污水不同處理模式的投資及運行費用比較費用沼氣（厭氧）- 好氧處理模式沼氣（厭氧）-自然 處理模式沼氣（厭氧）-還田模式污水處理投資/萬元170180160年耗電量/kWh101 4703 2854 745年污水處理運行費用/萬元-11. 17-3.27-2. 32*/-182.32*年節(jié)約化肥收入或種植收益/1.

11、 28*/30. 0*萬元年沼氣產(chǎn)M/m373 00073 00073 000沼氣收益/萬元5. 845. 845. 84年總收益（沼氣及節(jié)約化肥收5. 845. 847. 12*/35. 84*益）/萬元年利潤/萬元-5. 332. 574. 80*/-146. 48*注：*豬場自有上地足夠消納豬糞水厭氧消化液：*豬場沒有自有上地消納豬糞水厭氧消化 液。表7分析表明，幾種處理模式的投資比較接近，以沼氣（厭氧）-自然處理模式稍髙， 沼氣（厭氧）-好氧處理模式次之，沼氣（厭氧）-還田模式最低。沼氣（厭氧）-好氧處理模式的耗電量和運行費用均高于沼氣（厭氧）-自然處理模式和 沼氣（厭氧）-還田模式。

12、如果規(guī)?；i場沒有足夠自有土地消納厭氧消化液，靠租用上地來消納，沼氣（厭氧） -還田模式的運行費用明顯髙于沼氣（厭氧）-自然處理模式與沼氣（厭氧）-好氧處理模式。 對于擁有土地的豬場，采用沼氣（厭氧）-還田模式，即使種植作物或飼料沒有利潤，其運 行費用顯著低于沼氣（厭氧）-好氧處理模式。沼氣（厭氧）-好氧處理模式運行費用非常高，小的規(guī)?；i場是難以承受的，即使能修 建處理設(shè)施，也可能會因為高運行費用而無法運轉(zhuǎn)，該模式只能在前兩種模式無條件應(yīng)用時 才選用。沼氣（厭氧）-還用模式可以實現(xiàn)污染物零排放，資源化程度最髙，但是，如果規(guī) ?；i場沒有足夠的農(nóng)田消納糞污，需要周用農(nóng)戸使用糞污，這就存在著與周羽農(nóng)戶協(xié)調(diào)問 題：如果租用丄地來消納糞污，也存在非常髙的運行費用。沼氣（厭氧）-自然處理模式的 運行費用較低，在規(guī)模化豬場沒有丄地的情況下，租用上地的運行費用也低于沼氣（厭氧） -好氧處理模式。如果汁算產(chǎn)生沼氣