養(yǎng)豬場(chǎng)養(yǎng)殖糞便廢水零排放處理方案

養(yǎng)豬場(chǎng)養(yǎng)殖糞便廢水零排放處理方案

1 設(shè)計(jì)依據(jù)與應(yīng)用領(lǐng)域

隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)集約化發(fā)展，養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的糞便污染成為了主要的農(nóng)業(yè)面源污染源之一，尤其是規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)污染問題引起了各級(jí)相關(guān)部門的重視，并且陸續(xù)出臺(tái)了相關(guān)的治理管理辦法與實(shí)施意見。目前福建省仍有相當(dāng)一部分養(yǎng)殖場(chǎng)污水的處理沒有達(dá)標(biāo)排放，或是有些治理設(shè)施不合理、不完善，受到成本的制約未能充 分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。福建省2015-2018年生豬養(yǎng)殖場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化改造任務(wù)中，存欄量在250~1500頭有7903家，存欄量在1500~5000頭有734家。這些養(yǎng)殖場(chǎng)在全過程綜合治理方面中，應(yīng)考慮降低治理成本，盡量避免動(dòng)力設(shè)備資金投人，利用山勢(shì)落差實(shí)現(xiàn)進(jìn)出料向流，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)向循環(huán)處理模式，zui終達(dá)到區(qū)域內(nèi)養(yǎng)殖場(chǎng)糞污的“零排放”。

2 設(shè)計(jì)框架及工藝流程

設(shè)計(jì)采取能源生態(tài)型模式，要求廢水進(jìn)人厭氧反應(yīng)器之前應(yīng)**行固液分離，同體糞渣出售制作**肥，污水經(jīng)厭氧消化處理后不直接排入自然環(huán)境，而是作為農(nóng)作物的**液體肥料。工程建設(shè)的目標(biāo)是盡可能多生產(chǎn)沼氣，養(yǎng)殖場(chǎng)糞污經(jīng)厭氧消化后，剩余的沼渣、沼液可作為優(yōu)質(zhì)**肥施用于農(nóng)作物，使糞便得到能源、肥料等多層次的資源化利用，zui終達(dá)到污水減量化、無害化、資源化利用的目的。這是符合福建省養(yǎng)殖場(chǎng)現(xiàn)狀的一種有效污染治理模式，其工藝流程見圖1。

3 模式設(shè)計(jì)

模式設(shè)計(jì)選擇松羅王加養(yǎng)殖場(chǎng)，存欄生豬1200頭，按生豬平均體重68kg，每頭豬每天排泄英1.73kg，排泄尿?yàn)?.83kg，養(yǎng)殖場(chǎng)全面實(shí)施雨污分離與干清糞下藝，日排放污水總量為24t。

養(yǎng)豬場(chǎng)養(yǎng)殖糞便廢水零排放處理方案

3.1 前處理系統(tǒng)

3.1.1 漏縫地板 豬圈采取半漏縫地板按存欄豬每頭0.4m2鋪設(shè)，靠外墻鋪設(shè)漏縫地板與地面的垂直距離不小于60cm，地面按10%御坡度向外墻傾斜，并用水泥同化抹光，以便人工從外墻清糞。

3.1.2 雨污分離 雨水、生活洗滌用水走明溝，人畜糞污走暗溝，全面實(shí)現(xiàn)雨污分離，有效防止豬場(chǎng)污水隨著雨水直接排放。

3.1.3 格柵 設(shè)置2道同定格柵攔截畜禽廢水中較長(zhǎng)纖維、毛等雜物，粗格柵柵條間隙為25mm，細(xì)格柵柵條間隙為15mm，設(shè)置傾角為45°。

3.1.4 沉砂池 沉淀畜禽廢水中較大顆粒砂粒，減輕后道下序的污泥量。規(guī)格為2mXlm，有效水深為0.8m，前部設(shè)一水流擋板達(dá)到降低流速、快速沉降懸浮物效果。

3.1.5 酸化濾床 酸化濾床分為上下層，上層為人工濾床，用以過濾糞渣，實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力同液分離；下層為酸化調(diào)節(jié)池，利用糞污中同體物沉降性能好和**物分解（水解、酸化)快的特點(diǎn)，降低糞污濃度，貯存、調(diào)節(jié)厭氧發(fā)酵處理的水質(zhì)、水量；上、下層之間用傾斜不小于30°的水泥漏縫板隔開，漏縫板上鋪濾網(wǎng)，濾床濾網(wǎng)上的糞渣向行瀝干后經(jīng)卸渣門收集、清掃、運(yùn)到糞便堆場(chǎng)。利用養(yǎng)殖場(chǎng)地勢(shì)落差，糞污通過豬圈旁的污水管道向流引人人下濾床，濾床前方設(shè)置均勻布水槽，使集中、間歇性進(jìn)水變成均衡、連續(xù)性出水；人下濾床采用3個(gè)并聯(lián)的獨(dú)立單體，在前方布水槽中安置活動(dòng)PVC套管，通過撥插套管方式隨意控制3個(gè)濾床的進(jìn)水，可以實(shí)現(xiàn)同一時(shí)間3個(gè)濾床分別進(jìn)行過濾、瀝干、清糞、清洗等不同操作；濾床卸渣門高lm，寬6m，底部距地面lm，方便車輛收集干糞或裝袋，卸渣門設(shè)有活動(dòng)檔板，底部設(shè)有料液冋流槽，防止料液外溢。水解酸化池酸化采用半地下式磚混結(jié)構(gòu)，滯留時(shí)間為12h，有效儲(chǔ)水容積12m3，設(shè)計(jì)高度為1.8m，有效水深設(shè)計(jì)1.2m，平面尺寸為4.8mX2.lm，底部保持5%破度，設(shè)有污泥排渣管。

3.2 沼氣厭氧發(fā)酵 采取厭氧發(fā)酵下藝為無動(dòng)力、向流進(jìn)料、常溫發(fā)酵、單元組合曲流布料水壓式沼氣裝置，池型選擇閼形（即短壁閼柱池墻+球冠拱**+反拱池底），結(jié)構(gòu)為地下式磚混結(jié)構(gòu)。糞便污水經(jīng)前處理系統(tǒng)后，從進(jìn)料口進(jìn)人裝置，經(jīng)過“八”字形檔墻曲流布料，經(jīng)各發(fā)酵單位逐級(jí)厭氧發(fā)酵，使糞污得到無害化和減量化處理，同時(shí)產(chǎn)生沼氣。

3.2.1 厭氧發(fā)酵裝置 養(yǎng)殖場(chǎng)每天污水排放量為24t，按發(fā)酵液滯留期9d。確定厭氧發(fā)酵容積為216m3。在實(shí)施過程中，根據(jù)地形采取埋地下式，按3個(gè)單元底部連通組合，每個(gè)單元容積為72m3。按實(shí)際經(jīng)驗(yàn)全年產(chǎn)氣率取0.2m3/m3?d，平均日產(chǎn)氣量為43.2m3，水壓池按停止用氣12h的zui大產(chǎn)氣量計(jì)算，設(shè)計(jì)容積為21.6m3，尺寸為6mX3m，有效高度為1.2m。水壓池底部的標(biāo)高與主池投料液面（即零壓液面)在一個(gè)水平線上，為池墻體**部圈梁上部球冠拱**開始處上方約20cm處。設(shè)計(jì)參數(shù)如表1。

3.2.2 壓力調(diào)節(jié) 水壓池有效高度設(shè)計(jì)為1.2m，意味著池內(nèi)zui大下作壓力為12kPa?？紤]到用氣高峰時(shí)沼氣供應(yīng)問題，設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)易調(diào)節(jié)主池內(nèi)沼氣壓力，使貯存沼氣空間増加的方法。在水壓間有效高度向下40cm處増?jiān)O(shè)一個(gè)閥門，作為可活動(dòng)的泄流口，用以調(diào)節(jié)壓力，増加沼氣產(chǎn)生量。在夜間停止消耗沼氣的前提下，打開活動(dòng)泄流口，實(shí)現(xiàn)主池內(nèi)壓力在8?12kpa間調(diào)節(jié)，料液冋落，沼氣存貯空間増加。然后關(guān)閉活動(dòng)溢流口，重新調(diào)整壓力平衡。這樣的設(shè)計(jì)靈活、可操作性強(qiáng)，節(jié)省了貯存沼氣裝置的資金投人。

3.2.3 曲流布料墻 在主池內(nèi)設(shè)置“八”字形檔墻，使原料進(jìn)人池內(nèi)時(shí)，由檔墻進(jìn)行布料，形成多路曲流，増加新料擴(kuò)散面，充分發(fā)揮池容負(fù)載能力，提高池容產(chǎn)氣率?！鞍恕弊中螜n墻相距主池墻體為0.7m，窄邊相距0.2m，墻寬0.72m，高1.2m，兩墻夾角為130°，結(jié)構(gòu)為單磚砌體。主池zui終出口下沿設(shè)置塞流墻，沿墻體建設(shè)，高度為0.35m，起到塞流同菌作用。

3.2.4 排沼渣裝置 經(jīng)過干清糞下藝進(jìn)人厭氧消化池的糞污，同形物含量大大減少，沼氣發(fā)酵較完全，產(chǎn)生沼渣也相對(duì)少，利用山地落差，可以在主池外建3mX1.5m，深0.6m的出渣間，池子上方位于主池批**圈梁處。3個(gè)主池各在批**圈梁下方同定安放一根4m長(zhǎng)110mm的PVC管，下端距池底中心zui低300mm處，上端伸至拱**圈梁上方200mm處。PVC管上端再接可活動(dòng)lm長(zhǎng)的PVC豎直管，外面套上直徑300mm，lm長(zhǎng)的水泥套管，防止出渣時(shí)沼渣四溢。出渣時(shí)，撥掉豎直PVC內(nèi)套管，利用水壓間的壓力將沼渣壓出，然后再用管道向流引人出渣間，實(shí)現(xiàn)向自動(dòng)出渣。

3.3 后處理系統(tǒng)

3.3.1 穿孔過濾貯存液 由于貯液池與穿孔池、過濾池成本造價(jià)一樣，所以在貯液池的前方増?jiān)O(shè)穿孔池與過濾池，進(jìn)一步起到沉淀、過濾和凈化作用。穿孔過濾貯液3個(gè)池緊挨串聯(lián)規(guī)劃，厭氧池出水依次經(jīng)過穿孔、過濾，zui終到達(dá)貯液池。穿孔池共3個(gè)單池并聯(lián)，隔墻前后流通孔設(shè)置盡量遠(yuǎn)些，污水在池中前后蛇行穿孔盡量延長(zhǎng)停留時(shí)間，總?cè)莘e30m3，水深1.8m,單池有效尺寸6mX0.9m；過濾池共3個(gè)單池并，總?cè)莘e30m3，水深1.8m，單池有效尺寸3mX1.8m，池中輔上養(yǎng)殖場(chǎng)附近隨處可揀的干燥鐵芒箕，用兩端插人墻體中的多條竹片條壓住防止上浮，讓污水在過濾池中上行下行以凈化水質(zhì)；zui后達(dá)到貯液池，液池設(shè)計(jì)容積為60m3。

3.3.2 沼肥田間消納 養(yǎng)殖場(chǎng)下方有集中連片的設(shè)施葡萄農(nóng)業(yè)**園區(qū)和大片茶園，選擇在6.67hm2設(shè)施葡萄園里輔設(shè)輸送管道及簡(jiǎn)易管網(wǎng)，利用山勢(shì)自然落差，將貯液池的沼液向然流灌至葡萄園。其余的沼液向然排放至設(shè)施葡萄園及茶園中。

3.3.3 沼氣輸配系統(tǒng) 厭氧發(fā)酵主池液面與水壓池液面差產(chǎn)生的向然壓力輸送沼氣，這種無動(dòng)力低壓輸送，成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單。產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過脫硫凈化后供應(yīng)給養(yǎng)殖場(chǎng)管理房及鄰近王加村30戶農(nóng)戶炊事、照明、沐浴。

4 模式效益分析

模式設(shè)計(jì)利用山勢(shì)向然落差，采取向動(dòng)濾糞柜和貯液池向然流灌農(nóng)田，實(shí)現(xiàn)綜合治理全過程無動(dòng)力、無耗能，保證了治污設(shè)施全年正常運(yùn)行，不被擱置，從而實(shí)現(xiàn) “零排放”。

4.1 經(jīng)濟(jì)效益 采取干清糞下藝，比傳統(tǒng)水沖糞每頭豬每天節(jié)約用水10kg，年可節(jié)約用水4380t,按福安市水費(fèi)、污水處理費(fèi)合計(jì)2.3元/t，年可節(jié)省水費(fèi)、污水處理費(fèi)1萬元；通過干清糞與向動(dòng)濾糞柜出來的糞便，瀝干后每天可裝袋20袋(每袋35?40kg)，每袋用于銷售可獲利6.5元，養(yǎng)殖場(chǎng)年可獲利4.7萬元；糞便可及時(shí)、有效地清除畜舍內(nèi)的糞便、尿液，保持畜舍環(huán)境衛(wèi)生，豬的發(fā)病率和死亡率明顯減少，節(jié)省了醫(yī)藥費(fèi)開支，按每頭豬減少13元醫(yī)藥費(fèi)計(jì)算，年可減少醫(yī)藥費(fèi)1.6萬元；沼氣池年產(chǎn)氣量1.6萬m3，按1.5元/m3計(jì)，年可獲得沼氣直接經(jīng)濟(jì)效益2.4萬元；沼液沼渣施用于葡萄園，可節(jié)省化肥，并使便葡萄品質(zhì)提升、產(chǎn)量増加，年可節(jié)支増收2.2萬元。以上5項(xiàng)共計(jì)年可節(jié)支増收11.9萬元。