【文章內(nèi)容簡介】 限值要求，從而達到資源綜合利用、無害化處理、廢水達標要求的有機結(jié)合，實現(xiàn)生態(tài)良性循環(huán)， 促 進畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目的。 基本原則 堅持生態(tài)環(huán)境優(yōu)先，兼顧社會、經(jīng)濟效益的原則。項目建設(shè)應(yīng) 21 優(yōu)先考慮保護建設(shè)單位和周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)生態(tài)、社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。 堅持減量化和無害化原則。力求污染源頭控制在最低限度，廢水處理后可以達標排放。 堅持循環(huán)利用和資源化原則。把整個工程建成為一個變廢為寶、污染物得到全面綜合利用的能源生態(tài)工程。 堅持科技成果與先進設(shè)施設(shè)備相結(jié)合原則。 工藝技術(shù)方案 工藝技術(shù)方案選擇原則 項目工藝技術(shù)以高新技術(shù)為依托，本著“資源化、無害化、 減量化、綜合利用”的原則，選擇適合項目單位集約化養(yǎng)殖業(yè)的進一步發(fā)展，構(gòu)建促進物質(zhì)和能量循環(huán)利用的工藝模式，以實現(xiàn)養(yǎng)殖場廢棄物綜合利用及污染物防治的目的。 資源化 畜禽糞污是一種有價值的寶貴資源，充分利用畜禽糞污資源是污染防治的重要原則。畜禽糞污經(jīng)處理后，可以產(chǎn)出再生能源（沼氣）、有機肥（固態(tài)、液態(tài)），具有較好的經(jīng)濟價值。 22 無害化 采用先進的二相式發(fā)酵技術(shù)及中溫發(fā)酵工藝，使糞尿中的有機污染物最大限度地轉(zhuǎn)為沼氣，并基本殺死致病菌，為發(fā)酵產(chǎn)物的資源化利用提供了保障。另外，項目將采用沼液貯液池處理沼液，有效 控制周邊的污染負荷排放。 綜合利用 依據(jù)物質(zhì)循環(huán)、能量流動的生態(tài)學基本原理，養(yǎng)殖場生豬糞污等廢棄物經(jīng)無害化處理后，沼液、沼渣可用于農(nóng)業(yè)施肥，強化種養(yǎng)平衡，促進種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)結(jié)合；沼氣可用于豬場生產(chǎn)或居民燃氣使用，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。項目的整體工程是一個變廢為寶，資源全面綜合利用的生態(tài)化工程。 綜合效益 兼顧環(huán)境效益、社會效益、經(jīng)濟效益，將治理污染與資源開發(fā)有機結(jié)合起來，使豬場糞污治理工程產(chǎn)出大于投入，提高生豬糞污等污染物處理工程的綜合效益。 技術(shù)可靠 遵循技術(shù)先進、工藝成熟、質(zhì)量可靠的原則， 在設(shè)計中吸取國內(nèi)外先進的處理工藝和施工技術(shù)，使工程達到國內(nèi)先進水平。 23 技術(shù)工藝方案 廢棄物處理工程技術(shù)的比較 本項目污染物處理工程所處理的污染源為養(yǎng)豬廢水，在此廢水中包含豬糞壓縮水、豬尿液、糞便沖洗水及地面沖洗水，這類廢水的水質(zhì)特點為水量排放不均勻、沖擊負荷大，有機物濃度高、含有大量的固體懸浮物且還含有一定量的對人體有害的病原菌，屬于高有機物濃度、高 N、 P含量和高有害微生物數(shù)量的“三高”廢水。 根據(jù)原料含水率的不同分為干式厭氧發(fā)酵和濕式厭氧發(fā)酵，干式發(fā)酵是近年來發(fā)展起來的一種新型的發(fā)酵形式，目 前有德國和日本進入了實用或試用階段。其優(yōu)點是發(fā)酵后不生成沼液，省去了沼液的處理工藝，但缺點是需要用廢紙等調(diào)節(jié)水分，并存在沼泥的有效處置問題，現(xiàn)階段用于我國養(yǎng)殖場糞尿處理存在一定難度。 濕式厭氧發(fā)酵是目前世界各國應(yīng)用最廣的一種常規(guī)發(fā)酵方式，該技術(shù)主要適合于處理含水量高的畜禽糞便，生活有機廢水和工農(nóng)業(yè)有機廢水。該項技術(shù)比較成熟，且污染物處理較為完全，在大部分地區(qū)氧微生物的作用下產(chǎn)生沼氣，化害為利、變廢為寶。因此，濕式厭氧發(fā)酵技術(shù)為處理新鮮豬糞、牛糞、雞糞及糞便污水和屠場污水較理想的實用技術(shù)。濕式厭氧發(fā)酵包括濕合 式的 2 相式發(fā)酵以及 UASB等多種 24 方式，其中 2相式發(fā)酵是于 80 年代發(fā)展起來的，它使厭氧發(fā)酵的兩個過程即酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵分開，施以各種微生物的最佳生長條件（如PH、 HRT等），有效提高了糞尿的消化效率。根據(jù)發(fā)酵槽的溫度分為低溫、中溫和高溫發(fā)酵，目前在我國應(yīng)用最多的是常溫發(fā)酵，即發(fā)酵溫度不調(diào)整，這在冬天氣溫較低的季節(jié)，將影響發(fā)酵效率，這是因為厭氧發(fā)酵對溫度的變化非常敏感的緣故。 本項目建設(shè)基于以上所述的污染物及其處理技術(shù)特點分析得，首先應(yīng)對廢水進行固液分離，這是一道必不可少的工藝環(huán)節(jié)，其重要性及作用主要在于：該項 目所處理的廢水中固體懸浮物含量很高，有機物含量也很高，通過固液分離技術(shù)可使液體部分的污染物負荷量大大降低；其次通過固液分離裝置可防止較大的固體物進入后續(xù)處理環(huán)節(jié)，防止設(shè)備的堵塞損壞等，通過固液分離技術(shù)處理后的污水進入下一環(huán)節(jié)進行處理，含水 45％ 50％的豬糞可作為有機肥生產(chǎn)原料出售。廢水經(jīng)過處理后，去掉大部分的可溶性有機物且殺死傳染病菌，然后進入酸化池等設(shè)施處理后可用于水產(chǎn)養(yǎng)殖和速生林地澆灌，最終實現(xiàn)養(yǎng)殖場污染物零排放的目的。 廢棄物綜合利用工程技術(shù) 目前，國內(nèi)外養(yǎng)殖場豬糞尿等廢棄污染物的綜合利用工程技 術(shù)主 25 要有兩大類：即物質(zhì)循環(huán)利用型生態(tài)工程和健康與能源型綜合系統(tǒng)。當前，在我國生豬養(yǎng)殖場廢棄污染物綜合利用工程技術(shù)中使用最普遍、技術(shù)也較為成熟、可操作性強的技術(shù)是物質(zhì)循環(huán)利用型生態(tài)工程技術(shù)。 物質(zhì)循環(huán)利用型生態(tài)工程是一種按照生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量流和物質(zhì)流的循環(huán)規(guī)律而設(shè)計的一種生態(tài)工程系統(tǒng)。其原理是某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)生（如圈舍的沖洗），使系統(tǒng)中的物質(zhì)在生產(chǎn)過程中得到充分的循環(huán)利用，從而提高資源的利用率，預(yù)防廢棄污物等對環(huán)境的污染。 物質(zhì)循環(huán)利用型生態(tài)工程主要有種植業(yè) — 養(yǎng)殖 — 沼氣工程三結(jié)合、養(yǎng)殖業(yè) — 漁業(yè) — 種植業(yè)三結(jié)合及養(yǎng) 殖業(yè) — 漁業(yè) — 林業(yè)三結(jié)合的生態(tài)工程等類型。其中種植業(yè) — 養(yǎng)殖 — 沼氣工程三結(jié)合的物質(zhì)循環(huán)利用型生態(tài)工程應(yīng)用最為普遍，效果最好。在這個廢棄物綜合利用與污染物治理工程中，不僅養(yǎng)殖場廢棄污染物排放能夠得到有效的控制，而且環(huán)境污染的狀況能夠得到明顯的改善，生豬在養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中也能得到良好的保護，因此生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)，資源利用率高，得到了經(jīng)濟效益與生態(tài)效益同步增長的效果。 工藝流程的確定 根據(jù)以上生豬養(yǎng)殖場廢棄污染物特性及污染物治理、綜合利用工藝技術(shù)分析，本項目確定的工藝流程如下圖所示。 26 廢棄污染物處理及綜合利用工藝流程圖 廢水預(yù)處理：養(yǎng)豬場污水通過管道自流到沼氣站，糞污等污染物先經(jīng)過格柵，以清除污水中稻草等較大的雜物，同時進行沉砂，去除糞污中的砂石，這樣有利于以后工序的處理，減少管道等的堵塞，生豬糞尿污水等 廢棄污染物 格柵 集水池 脫水 沼 渣 固液分離 酸化調(diào)節(jié)(酸化池 ) 厭氧發(fā)酵 (厭氧發(fā)酵池 ) 沉淀 (沉淀池 ) 氧化降解 (氧化塘 ) 周邊農(nóng)田果園灌溉及魚塘養(yǎng)魚 沼氣 沼 液 脫硫 用作有機肥料或改良土壤 沼氣貯藏 (貯氣柜 ) ) 干糞發(fā)酵無害化處理 生產(chǎn)和民用燃氣 有機肥出售 曝氣塔 27 保證廢污自流通暢，進入集水池。 固液分離：進入集水池的糞污等污染物泵入固液分離裝置，經(jīng)固液分離后去除其中混雜的懸浮物（如未消化的飼料和豬毛等）。糞渣進入集糞池，進行無害化處理，用作有機肥源出售。 酸化過程：經(jīng)固液 分離后的污水進入酸化池。由于畜牧等廢水的特殊性，其廢水中纖維含量較高，并含有大量的懸浮顆粒。在酸化池中，污水中的蛋白質(zhì)、脂肪和糖類等高分子有機物水解為氨基酸、脂肪酸等小分子有機物，進而在酸化菌的作用下生成乙酸、丙酸等易被甲烷菌消化的小分子有機酸，以減輕厭氧消化的有機負荷，提高消化速率。酸發(fā)酵池中的微生物為兼性厭氧菌，最佳 ～ ，發(fā)酵時間為 5 小時。 厭氧發(fā)酵：污水通過泵打入?yún)捬醢l(fā)酵池，污水中的有機酸通過厭氧菌的作用產(chǎn)生可燃沼氣。甲烷濃度 70%左右，消化池中的微生物為厭氧菌，最佳 ～ 。因為厭氧菌對溫度變化非常敏感，盡管項目地屬中亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，年平均氣溫較高，但冬季氣溫較低，這勢必影響厭氧消化效率，給后一級的污水處理工藝增加負擔。所以，本項目為了獲得穩(wěn)定的發(fā)酵效率，采用中溫（ 36℃）厭氧發(fā)酵。在消化池內(nèi)布有溫水循環(huán)管路。 28 曝氣處理：曝氣塔能使廢水與外界氧氣充分接觸，迅速降解有機質(zhì)。 沼氣的貯存與利用：由發(fā)酵池生成的沼氣經(jīng)水水封，氣水分離器，脫硫塔凈化后壓入貯氣柜儲存。貯氣柜的沼氣用于周邊居民及豬場內(nèi)生活用氣和豬舍取暖。 污泥沉淀：厭氧消化后的廢水經(jīng)沉淀，將廢水中的污 泥去除。 生物氧化塘：廢水在塘內(nèi)滯留的過程中，水中的有機物通過好氧微生物的代謝活動被氧化，或經(jīng)過厭氧微生物的分解而達到進一步降解以及去除氨態(tài)氮的目的。好氧微生物的代謝所需的溶解氧由塘表面的空氣中的氧及藻類的光合作用提供。 廢水再采用“生物氧化塘 — 魚塘和農(nóng)田灌溉”的工藝綜合處理，以取得較理想的處理效果并降低造價費用。 沼液綜合利用：經(jīng)厭氧發(fā)酵后的液肥用以灌溉農(nóng)田、果園和養(yǎng)魚，生產(chǎn)綠色無公害產(chǎn)品。 總平面布置 總平面布置原則 總平面布置時應(yīng)遵從以下幾條原則： 29 總體布置應(yīng)滿足污染物處 理及綜合利用工程工藝的要求，結(jié)合場區(qū)地形、氣象和地質(zhì)條件等因素，布置緊湊，便于施工、運行和維護管理； 豎向設(shè)計應(yīng)充分利用原有地形坡度，并達到排水暢通、降低能耗、土方平衡的要求； 各種管線應(yīng)全面安排，避免迂回曲折和相互干擾，各類輸入、輸出管線布置應(yīng)盡量減少管道彎頭，以減少能量損耗和便于清通。各種管線應(yīng)用不同顏色加以區(qū)別； 符合國家有關(guān)消防、安全方面的規(guī)范要求。 總平面布置 本工程項目在進行總體布局時 ,從安全、衛(wèi)生的角度出發(fā) ,同時滿足生產(chǎn)工藝流程的要求下 ,本著經(jīng)濟合理、節(jié)省占地、安全可靠的 原則做到流程合理 ,負荷集中 ,運輸通暢 , 在場區(qū)合理區(qū)域內(nèi)安排各項建（構(gòu)）筑物位置，遠離生產(chǎn)區(qū)，單獨劃分污染物處理及綜合利用區(qū)域，有利于保證污染物處理及綜合利用的衛(wèi)生要求。污染物處理設(shè)施處于場地最低處 ,位于場區(qū)的下風向 ,便于污染物的集中收集 ,減少各種工程管線，節(jié)約能源，且有利于肥料運輸，避免造成養(yǎng)殖場內(nèi)環(huán)境的污染。 30 建筑工程方案 本項目參照《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》 (GBl8596－ 2021)、養(yǎng)殖場污染物無害化處理設(shè)計流程以及每頭生豬平均日產(chǎn)糞尿污水 16公斤的參數(shù)標準制訂出該養(yǎng)殖場污染物治理及綜合 利用工程方案。主要包括：新建厭氧發(fā)酵池 1000立方米、 集水池 28 立方米、沉淀池 112立方米、酸化池 56 立方米、 貯氣柜 153 立方米、沼液田間調(diào)蓄池 800立方米及新建固體糞便堆放、發(fā)酵間 400 平方米。 厭氧發(fā)酵池建設(shè)方案 省 縣 養(yǎng)殖有限公司廢棄物綜合利用及污染防治建設(shè)項目為達到國家環(huán)?？偩种贫ǖ摹缎笄蒺B(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》（ GB185962021），依據(jù)該養(yǎng)殖場長年存欄生豬 3500 頭和每頭生豬平均日產(chǎn)糞尿污水 16 公斤的參數(shù)估算，需要新建容積為 1000 立方米的厭氧發(fā)酵池 1 座。 厭 氧消化具有以下特點： 一、是消化過程中無需供氧，因此可以節(jié)省供氧所需的設(shè)備和動力消耗，整體運行費用低，并可實現(xiàn)資源化利用； 二、是厭氧消化對某些難降解物質(zhì)和有毒的有機物具有獨特的降 31 解能力，因此厭氧消化處理技術(shù)可轉(zhuǎn)化去除低濃度有毒物質(zhì)。 厭氧發(fā)酵池建設(shè)選用先進工藝技術(shù)，所有污水必須經(jīng)過封閉式的厭氧發(fā)酵工藝，經(jīng)過一段時間的厭氧發(fā)酵，可去除污水中的COD80％左右， TS 分解率 50％左右，病毒菌殺滅率 96％以上，無毒無味運行，消除蚊蠅孳生地，切斷寄生蟲的生長周期，處理后，細菌指標達到衛(wèi)生防疫要求。 池容的確 定：厭氧發(fā)酵池有效容積計算公式： V=（ G Ts HRT） /（ r m） G— 每天可供發(fā)酵的原料濕重（千克）； Ts— 原料中干物質(zhì)含量的百分比 (％ )； HRT— 原料在池中的滯留天數(shù)（水力滯留期）； r— 發(fā)酵原料濃度換算成的容重（千克 /立方米）， r＝原料濃度發(fā)酵液容重，發(fā)酵液容重一般取水的容重，即 1000 千克 /立方米； m— 池內(nèi)裝料有效容積（％）。 按該養(yǎng)殖場生豬長年存欄數(shù) 3500 頭以及平均每頭豬每天產(chǎn)生的糞尿污水 16kg計算，則每天的污水排放量為 56000kg，豬糞尿污水經(jīng)過人工清理和用水沖欄后，干物質(zhì)含量 約為 8％，本項目采用（ 36度）二相式發(fā)酵方式，發(fā)酵效率高，時間短，滯留期為 15天。 32 根據(jù)以上數(shù)據(jù)確定本項目養(yǎng)豬場厭氧發(fā)酵池容積為： V =（ 56000 8％ 15） /(8％ 1000 84％ )=1000 立方米 （注：發(fā)酵料液的濃度一般為 8％，池內(nèi)裝料為 84％） 經(jīng)過計算，修建 1000立方米的厭氧發(fā)酵池，即可滿足要求。池體砼結(jié)構(gòu)設(shè)計為地埋式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池為圓柱形，池內(nèi)半徑 ，高度 ，采用 C20砼及Ⅰ級Ⅱ級鋼筋制作磚砌體采用 厚度 37cm 水泥砂漿砌筑，墊層采用厚度 20cmC15 砼，地基承栽力特征值要求大于 120KPa。 集水池建設(shè)方案 在進水口處設(shè)集水池。集水池容積計算公式： V=Q/n 式中： V— 池有效容積，單位為立方米（ m3）； Q— 畜禽養(yǎng)殖場每日排污水量，單位為立方米每日（ m3/d）； n— 畜禽養(yǎng)殖場每日排污次數(shù)。 豬場日排糞尿污水 56t，設(shè)每日排污二次，確定集水池容積為 28