猪场污水处理

引言

近10年来，随着农业产业结构调整，规模化畜牧业得到快速发展，据中国农业信息网公布数据表明，全国年生猪存出栏数分别达到46291.5万头和56684.0万头。规模化养猪场的发展，在满足人民对猪肉食品的需求，同时，也带来了严重的粪便污染问题。据国家《畜禽养殖业粪便污染物排放标准》及农业部能源环保站提供的基础数据，统计结果，全国仅猪场年COD和BOD排放总量分别达6758.6万t和3446.9万t；福建规模化猪场年COD,和BOD也分别达169.7万t和86.6万t；因此，对规模化养猪场的污水达标治理排放已引起各级政府的高度重视，也引起了许多学者对猪场粪污治理的兴趣，但由于猪粪污水浓度过高，一般CODcr含量超过l000mg~，用传统的生化处理工艺难以适应规模化猪场污水处理要求，许多学者认为适应的CODcr浓度为6000mgm以下；认为猪粪污水中含有较难降解的CODcr，是生化处理所不能及的。而且，猪粪便中富含农作物所需的氮、磷、钾和有机质，因此，它既是污染源，也是很好的有机肥资源。许多学者认为在前处理中收集粪渣进行堆肥利用是最经济的解决猪场污水的环节，但进行猪场粪污前处理降低污水浓度的研究还很少报道，笔者应用几种分离机械对规模化猪场粪污前处理的结果进行分析，以便为科学选择猪场污水前处理机械提供参考。

试验基本条件

试验猪场及污水特点试验猪场1:0头，日污水排放在6o~200m3。固体悬浮物(TS)为0.9％–2.3％，CODcr为10000—24000mg/L，BOD5为4000~13000mg/L。试验猪场2：福清市星源农牧开发有限公司，地点为福清市海口镇先强村，该猪场创建于1997年，雨污分开排放，存栏数在5000–5500头，日污水排放量约100t，总悬浮物(TS)为2-3％~2.7％、CODcr为18000—25000mg/L，BOD5为7000–d4000mg/L。

工艺说明

应用分离机械对猪粪污水进行前处理的工艺流程。

格栅沉沙池

由于猪舍排出的污水一般都含有塑料袋、树枝、药瓶等杂物，经过格栅时基本可以拦截，而沉沙池因水的流速较缓，沙子即可沉淀，杂物和砂石去除后就有助于设备正常运行。

搅拌集污池

粪便污水进入集污池后，在搅拌机的作用下，使粪便均匀，防止粪污堵塞以及有利于分离机正常运行。

分离机

分离后的污水通过管道引到污水沉淀池，进一步降低污水浓度，然后进行沼气发酵，好氧处理或植物净化处理，实现达标排放。分离机分离出的粪渣进行堆肥处理制成有机肥。

试验分离机械种类

试验对比分离机械设备分别为：

①板框压滤机

②离心机

③斜板筛挤压机

④振动筛挤压机。

2结果与分析

不同分离机械对猪场污水浓度降低效果利用不同分离机械均在无雨天气情况下，分别对养猪场粪便污水，进行粪渣分离，结果表明，板框压滤机对粪污降低效果最好，对粪污的TS、CODcr和BOD5去除率分别为86-3％、85.5％和81.3％，但对雨污没有完全分离的猪场，由于粪污中其它粗杂质较多，经格栅去除后，板框压滤机的中间输液管道仍然容易产生杂质和猪毛的堵塞，致使板框内前后压力不均，前半部物料较干，管道堵塞造成后半部没有压力，粪渣压不干，甚至都是污水，无法正常使用；其次是离心机其内衬用疏的滤布，对粪污的TS、COD。和BOD5去除率分别为73.5％、72.4％和66.9％，但对污水处理能力较小，每小时约4.6t，而且，劳动强度较大，机械运行时，一个人必须不停工作，只能适用于年出栏500头以下的小规模养猪场的粪污前处理；斜板筛挤压机和振动筛挤压机处理能力都能满足一级以上的大规模养猪场的污水前处理要求，斜板筛后滤机处理能力达20m3/h，但降污效果较低，对TS、CODcr和BOD5去除率分别达49.7％、48.8％和38.6％，而且，由于污水通过斜板筛时遗留水分过多，挤压后其粪渣含水率偏高，达到70.1％，集中运输时还会产生渗漏水，不利于后续集中堆肥利用：振动筛挤压机处理能达15m3/h，对TS、CODcr和BOD5去除率分别达62.6％、61.2％和57.5％内，分离出的粪渣含水率为53.2％，可直接装袋，集中运输过程中不产生渗漏水，避免了后续利用产生的污水滴漏的二次污染，而且更有利于直接堆肥利用。说明振动筛挤压机更适合规模化猪场污水前处理。

2.2万头猪场应用振动筛挤压分离机前处理效益分析经过不同分离机械处理效果对比后，选择了振动筛挤压分离机，对福清市星源农牧开发有限公司年出栏生猪10000—11000头的猪场进行粪污前处理试验，该猪场实行雨污分离，运行费用相对准确、稳定。因此，对该猪场的分离机械运行用电情况单独装表计量和收集粪渣量进行统计，统计时间为2004年1月1日一2004年3月1日，总运行时为60d，回收挤干猪粪渣108t，挤干鲜猪粪售价为100元/t；猪粪渣制有机肥料的营养成份，说明利用振动筛挤压分离机收集的粪渣，其肥效含量基本符合国家农业部规定的有机肥养分含量标准(NY525—2002)。振动筛挤压分离机售价4.5万元，台，配套设备0-3万元，配套工程投资0.5万元，总计投资5.3万元，两个月的运行费用为2609元，即总耗电量为612(kW.h)，电费按0.6元/(kW.h)计，每天一个人工作6h，负责看机器、清洁环境及将收集的猪粪渣装袋、装车，月薪为500元，机械折旧按10年，年维修按机械费的5％计，土建工程折旧按20年计，效益分析结果说明应用振动挤压分离机处理污水后，年可为业主增加利税4.9万元，年投资回报率为92.5％，投资回收期为1.08年。说明对万头猪场的污水前处理方面应用振动挤压分离机，不会增加其污水治理的运行负担，还可以让业主得到很好的经济回报。

小结与讨论

规模化养猪场的污水不同于工业废水，它的特点是集中、量大、浓度高，含有大量农作物所需的营养成分，因此它既是污染源，也是一种很好的可再利用的农业资源，尤其是猪粪渣，将它分离后进行堆肥利用，不仅能降低污水的浓度，减轻后续处理负荷，减少达标处理水力停留时间，同时利用猪粪渣又可以生产有机肥料，变废为宝，满足有机食品、无公害食品生产对有机肥料的要求。

在规模化猪场粪污处理中，应用分离机械进行前处理，结果与沈瑾等研究结果一致具有显著的降污效果。但不同的分离机械降污效果差别较大，要注意选择使用，猪场污水粗杂质多，板框压滤机不适合使用；离心分离机，只能适合小规模的猪场，而且，劳动强度大、费工；对一级规模的养猪场斜板筛挤压分离机和振动筛挤压分离机均可使用，但振动筛挤压分离机对TS、CODcr和BOD去除效果更好，分别达62.6％、61.2％和57.5％，分离出的猪粪渣含水率为53.2％，符合直接堆肥利用的适宜含水量，同时不产生渗漏水，可避免后续运输集中利用产生污水滴漏的二次污染。

在传统的猪场污水处理工艺中，许多研究学者认为，污水的COD浓度在6000mg/L以下为宜，浓度过高会抑制厌氧微生物活动，影响厌氧发酵效果。而猪场污水排放口COD浓度一般都超过100(30mg/超过厌氧微生物生命活动的最佳浓度，影响厌氧发酵效果。在猪场污水处理工艺中，应用振动筛挤压分离机前处理，能有效降低污水浓度，使污水的CODcr浓度降到6000mg/L左右，有利于后续厌氧发酵处理工艺正常运行，提高后续处理效果。

应用振动筛挤压分离机对万头猪场的污水前处理与传统的生化处理工艺相比，具有更好的经济效果。它不仅能有效地降低污水浓度，提高污水处理效果，而且，还能通过收集粪渣售给有机肥厂，进行堆肥资源化利用，增加猪场的废物利用综合效益，是猪场污水处理的重要环节，并成为规模猪场业主欢迎使用的猪场粪污处理的产生效益环节。