【文章內(nèi)容簡介】 ，畜禽糞便必須經(jīng)過無害化處理，并且須符合《糞便無害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 79591987）后，才能進(jìn)行土地利用。本項(xiàng)目糞便經(jīng)處理后用于當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶生產(chǎn)，進(jìn)行土地利用，應(yīng)滿足《糞便無害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 79591987）堆肥衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，具體標(biāo)準(zhǔn)如表33所示：表33 堆肥衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)項(xiàng)目衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)1蛔蟲殺死率95～100％2糞大腸菌值101～1023蒼蠅有效控制蒼蠅孳生，堆堆周圍沒有活的蛆、蛹或者新羽化的成蠅1．廢水處理規(guī)模四川省XXX村養(yǎng)植專業(yè)合作社常年生豬存欄1000余頭，采用干清糞工藝，污水排放量按表34計(jì)算。每日全場(chǎng)最高養(yǎng)殖廢水量：冬季12m3/d，夏季18m3/d，該養(yǎng)殖場(chǎng)以自抽井水沖洗圈舍。同時(shí)，養(yǎng)殖場(chǎng)員工按照每天產(chǎn)生生活污水100L計(jì)算，生活污水一同進(jìn)入沼氣池處理。根據(jù)上述資料，確定本廢水處系統(tǒng)處理規(guī)模設(shè)計(jì)為20m3/d。表34畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)種類豬 (m3／百頭天)雞 (m3／千只天)牛 (m3／百頭天)季節(jié)冬季夏季冬季夏季冬季夏季標(biāo)準(zhǔn)值17202．豬糞處理規(guī)模根據(jù)有關(guān)資料，成年畜禽的糞排泄量污染負(fù)荷如下：表35 成年豬糞便污染負(fù)荷表項(xiàng)目排泄量(㎏/d)BOD5SS濃度（mL/L）負(fù)荷量（g/d）濃度（mL/L）日負(fù)荷（g/d）豬糞～263000189216000648～2t/d，糞便經(jīng)厭氧發(fā)酵處理后全部送附近農(nóng)戶消納，用于農(nóng)田、果園施肥，這部分污染將全部消除。豬糞有機(jī)物含量較高，同時(shí)蛋白質(zhì)、粗脂肪等含量高，詳見表36。表36 豬糞成分名稱揮發(fā)性固體粗脂肪木質(zhì)素纖維素蛋白質(zhì)含氮量含碳量碳氮比豬糞%%%%%%%13:1新鮮豬糞平均含水率70%左右。1．廢水處理方法目前常用的畜禽廢水處理方式主要有三種模式，即還田模式、自然處理模式和工業(yè)化處理模式。1）還田模式畜禽糞便污水還田作肥料為傳統(tǒng)而經(jīng)濟(jì)有效的處置方法，可使畜禽糞尿不排往外界環(huán)境，達(dá)到污染物零排放。既可有效處置污染物，又能將其中有用的營養(yǎng)成分循環(huán)于土壤－植物生態(tài)系統(tǒng)中。該模式適用于遠(yuǎn)離城市、土地寬廣且有足夠農(nóng)田消納糞便污水的地區(qū)，特別是種植常年需施肥作物的地區(qū)。還田模式主要優(yōu)點(diǎn)：（1）污染物零排放，最大限度實(shí)現(xiàn)資源化，可減少化肥施用量，提高土壤肥力；（2）投資省，能耗低，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低等。其存在的主要問題 ：（1）需要大量土地利用糞便污水，故其受條件所限而適應(yīng)性弱；（2）雨季及非用肥季節(jié)必須考慮糞便污水或沼液的出路；（3）存在著傳播畜禽疾病和人畜共患病的危險(xiǎn)；（4）不合理的施用方式或連續(xù)過量施用會(huì)導(dǎo)致NO3－、P及重金屬沉積，成為地表水和地下水污染源之一。美國糞便污水還田前一般未經(jīng)專門厭氧消化裝置厭氧發(fā)酵，而是貯存一定時(shí)間后直接灌田。由于擔(dān)心傳播畜禽疾病和人畜共患病，畜禽糞便廢水經(jīng)過生物處理之后再適度應(yīng)用于農(nóng)田已成為新趨勢(shì)。德國等歐洲國家則將畜禽糞便污水經(jīng)過中溫或高溫厭氧消化后再進(jìn)行還田利用，以達(dá)到殺滅寄生蟲卵和病原菌的目的。我國一般采用厭氧消化后再還田利用，可避免有機(jī)物濃度過高而引起的作物爛根和燒苗，同時(shí)經(jīng)過厭氧發(fā)酵可回收能源CH4，減少溫室氣體排放，且能殺滅部分寄生蟲卵和病原微生物。2）自然處理模式自然處理模式主要采用氧化塘、土地處理系統(tǒng)或人工濕地等自然處理系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)糞便污水進(jìn)行處理，適用于距城市較遠(yuǎn)、氣溫較高且土地寬廣有灘涂、荒地、林地或低洼地可作污水自然處理系統(tǒng)，要求養(yǎng)殖場(chǎng)規(guī)模中等。自然處理模式主要優(yōu)點(diǎn)：（1）投資較省，能耗少，運(yùn)行管理費(fèi)用低；（2）污泥量少，不需要復(fù)雜的污泥處理系統(tǒng)；（3）地下式厭氧處理系統(tǒng)厭氧部分建于地下，基本無臭味；（4）便于管理，對(duì)周圍環(huán)境影響小且無噪音；（5）可回收能源CH4。其主要缺點(diǎn)：（1）土地占用量較大；（2）處理效果易受季節(jié)溫度變化的影響；（3）建于地下的厭氧系統(tǒng)出泥困難，且維修不便；（4）有污染地下水的可能。該模式在美國、澳大利亞和東南亞一些國家應(yīng)用較多，且國外一般未經(jīng)厭氧處理而直接進(jìn)入氧化塘處理畜禽糞便污水，往往采用多級(jí)厭氧塘、兼性塘、好氧塘與水生植物塘，污水停留時(shí)間長（水力停留時(shí)間長達(dá)600d），占地面積大，多數(shù)情況下氧化塘只作為人工濕地的預(yù)處理單元。歐洲及美國較多采用人工濕地處理畜禽養(yǎng)殖廢水。3）工業(yè)化處理模式工業(yè)化處理模式包括厭氧處理、好氧處理以及厭氧－好氧處理等不同處理組合系統(tǒng)。對(duì)那些地處經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市近郊、土地緊張且無足夠農(nóng)田消納糞便污水或進(jìn)行自然處理的規(guī)模較大養(yǎng)殖場(chǎng)，采用工業(yè)化處理模式凈化處理畜禽糞便污水為宜。工業(yè)化處理模式主要優(yōu)點(diǎn)：（1）占地少；（2）適應(yīng)性廣，不受地理位置限制；（3）季節(jié)溫度變化的影響較小。其主要缺點(diǎn)：（1）投資大，能耗高，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高；（2）機(jī)械設(shè)備多，維護(hù)管理量大；（3）需專門技術(shù)人員管理。我國目前已有相當(dāng)多的養(yǎng)殖場(chǎng)采用該模式處理糞便污水。畜禽養(yǎng)殖糞便污水厭氧處理工藝通常有完全混合式厭氧反應(yīng)器 、厭氧濾池 、厭氧擋板反應(yīng)器、厭氧復(fù)合反應(yīng)器、上流式厭氧污泥床 和內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器等。畜禽養(yǎng)殖糞便污水含有高濃度的懸浮物和NH4+－N，影響了高效厭氧反應(yīng)器的效率?，F(xiàn)階段我國規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)大多建在距離大城市較遠(yuǎn)的地區(qū)，飼養(yǎng)規(guī)模不大。因此糞便污水處理應(yīng)優(yōu)先考慮還田利用模式，剩余的再采用自然處理模式，即采用還田與自然處理相結(jié)合的綜合利用處理模式。綜合利用優(yōu)先、減量化、資源化、無害化和運(yùn)行費(fèi)用低廉化是養(yǎng)殖廢水處理的首要原則。目前國內(nèi)對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢水的治理，均采用以生物法為主的處理工藝，包括好氧、厭氧、兼氧等處理系統(tǒng)。對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)周圍環(huán)境容量大，周圍有充足的農(nóng)田消納，或以生產(chǎn)沼氣能源為目的的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理工程一般采用厭氧＋自然處理工藝。由于養(yǎng)殖業(yè)廢水屬于高有機(jī)物濃度、高N、P含量和高有害微生物數(shù)量的“三高”廢水。因此厭氧技術(shù)成為畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。對(duì)于養(yǎng)殖場(chǎng)這種高濃度的有機(jī)廢水，采用厭氧消化工藝可在較低的運(yùn)行成本下有效地去除大量的可溶性有機(jī)物，COD 去除率達(dá)85％~90%，而且能殺死傳染病菌，有利于養(yǎng)殖場(chǎng)的防疫。如果直接采用好氧工藝處理固液分離后的養(yǎng)殖業(yè)廢水，雖然一次性投資可節(jié)省20%，但由于其消耗的動(dòng)力大，電力流水消耗是厭氧處理的10倍之多，因此長期的運(yùn)行費(fèi)用將給養(yǎng)殖場(chǎng)帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。日前用于處理養(yǎng)殖場(chǎng)糞污的厭氧工藝很多，其中較為常用的有：厭氧濾器（AF）、上流式厭氧污泥床(UASB）、復(fù)合厭氧反應(yīng)器（UASB+AF）、兩段厭氧消化法和升流式污泥床反應(yīng)器（USR）等。近年來，厭氧消化即沼氣發(fā)酵技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于養(yǎng)殖場(chǎng)廢物處理中，到2002年底我國畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)大中型沼氣工程數(shù)量已經(jīng)達(dá)到2000余處，是世界上擁有沼氣裝置數(shù)量最多的國家之一。該技術(shù)為解決畜禽糞便污水的無害化和資源化問題的提供了最有效的技術(shù)方案。畜禽糞便和養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的廢水是有價(jià)值的資源，經(jīng)過厭氧消化處理既可以實(shí)現(xiàn)無害化，同時(shí)還可以回收沼氣，因此建設(shè)沼氣工程將是中小型養(yǎng)殖場(chǎng)糞便污水治理的最佳選擇。目前，厭氧處理畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水，沼液經(jīng)固液分離后用作有機(jī)肥料，沼液作為液態(tài)肥用于蔬菜、水果施灌或用作魚飼料，已被列入2008年國家鼓勵(lì)的環(huán)境保護(hù)技術(shù)名錄中。同好氧法相比，厭氧法在獲得同樣高的BOD5去除率條件下具有成本低，產(chǎn)生的淤泥少、穩(wěn)定、易脫水，占地面積小，操作方便，且產(chǎn)生的甲烷可作為燃料再利用的優(yōu)點(diǎn)。因此，本項(xiàng)目擬采用厭氧沼氣方法對(duì)養(yǎng)殖廢水進(jìn)行處理。常用的厭氧處理工藝特點(diǎn)見表37。表 37 常用養(yǎng)豬廢水厭氧處理工藝比較工藝名稱有機(jī)負(fù)荷Kg[CODcr/m3d]COD去除率%優(yōu)缺點(diǎn)厭氧固定膜反應(yīng)器885~95間歇操作簡單，但當(dāng)有機(jī)負(fù)荷率過大時(shí)，去除效果不很理想?yún)捬跣蚺椒磻?yīng)器（ASBR）340水力停留時(shí)間對(duì)系統(tǒng)性能影響較大膨脹顆粒污泥床（EGSB）反應(yīng)器1567容積負(fù)荷高，但池體高，運(yùn)行維護(hù)難度相對(duì)較大升流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器1~580去除率高，但單個(gè)UASB處理達(dá)不到養(yǎng)豬廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)水對(duì)SS要求較高；需安裝三相分離器，均勻的布水設(shè)施，需較高的管理水平。厭氧濾池（UBF）2~380～85耐沖擊負(fù)荷，濾料易堵塞，特別是SS含量較高的廢水；由于池內(nèi)安裝填料，工程造價(jià)較高。全混合厭氧反應(yīng)器（CSTR）～70～80池中只設(shè)攪拌設(shè)施，結(jié)構(gòu)簡單、適用于高懸浮物廢水，但負(fù)荷較低，體積較大，適用于有足夠土地的情況。推流式厭氧反應(yīng)器（PFR）～70～80結(jié)構(gòu)簡單，適用于高懸浮物廢水，不需攪拌，運(yùn)行方便，能耗低，但固體物質(zhì)易沉于池底，影響反應(yīng)器容積，需固體和微生物回流作為接種物，沉淀物易產(chǎn)生厚的結(jié)垢。結(jié)合本項(xiàng)目，廢水的COD、BOD、SS含量較高，工藝宜選擇適應(yīng)高SS含量的厭氧處理工藝。考濾到沼液、沼渣的綜合利用，殖場(chǎng)對(duì)污染治理系統(tǒng)的管理水平，結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際情況（養(yǎng)殖場(chǎng)周圍是果林、農(nóng)田種植基地，完全能夠消納養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的糞便污水）及《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ4972009）中推薦規(guī)模在2000頭（存欄）以下的宜采用還田模式的要求，本項(xiàng)目采用還田模式，選用全混合式厭氧反應(yīng)器（CSTR）作為厭氧沼氣主體工藝。2．糞便處理方法糞便經(jīng)干清糞收集后，通過人工轉(zhuǎn)運(yùn)至干糞處理系統(tǒng)，由于干糞便中含有大量的有機(jī)物、氮、磷、寄生蟲卵、糞大腸桿菌，其中氮、磷均以有機(jī)態(tài)形式存在，若直接用于林場(chǎng)植物底肥，造成氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)不易被植物吸收，肥效利用率低下，病菌傳播。因此干糞必須采用一種既運(yùn)行費(fèi)用低，又能達(dá)到處理效果的工藝，本方案選擇發(fā)酵池對(duì)干糞進(jìn)行處理。其原理在于干糞進(jìn)入發(fā)酵池中，受厭氧、兼氧微生物作用，大分子有機(jī)物被分解，有機(jī)態(tài)氮經(jīng)氨化作用變成無機(jī)態(tài)氮，利用植物吸收，同時(shí)在厭氧環(huán)境中，絕大部分寄生蟲卵、糞大腸桿菌被滅絕。干糞發(fā)酵常用的方式有：常溫厭氧發(fā)酵、好氧高溫發(fā)酵等。好氧高溫發(fā)酵在有氧條件下，利用自然微生物將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳與水。它的優(yōu)點(diǎn)在于：與厭氣池比較，好氣氧化池的體積僅為十分之一，處理過程與最終產(chǎn)物可以減少惡臭氣。缺點(diǎn)是：為了維持處理過程的有氧，需要通氣與增氧設(shè)備，此外，處理過程中，仍有大量的NH3揮發(fā)損失。常溫厭氧發(fā)酵是在厭氧條件下，將豬糞進(jìn)行發(fā)酵，其優(yōu)點(diǎn)是在運(yùn)行過程中無需增加設(shè)備，管理簡單，其缺點(diǎn)是體積大，基建費(fèi)用較高，由于本項(xiàng)目施用經(jīng)發(fā)酵后的干糞為周期性的，需要一定容積對(duì)干糞進(jìn)行貯存。因此本方案采用常溫厭氧發(fā)酵方式。養(yǎng)殖糞污處理工藝選擇應(yīng)遵循以下原則：，穩(wěn)妥可靠。要在前人不斷探索的基礎(chǔ)上，科學(xué)地加以總結(jié)，根據(jù)廢水的水質(zhì)特征，在穩(wěn)妥可靠的前提下，有針對(duì)性的采用目前先進(jìn)、優(yōu)秀可靠、適用、高效節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的處理工藝技術(shù)及設(shè)備。同時(shí)，考慮處理工藝的自動(dòng)化控制水平。，土地資源十分寶貴，因此在選擇工藝時(shí)占地面積也是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。，要充分發(fā)揮投資效益，在能達(dá)到同樣效果的情況下，必須選擇最為經(jīng)濟(jì)的工藝技術(shù)方案。，與周邊環(huán)境相匹配。，運(yùn)行費(fèi)用低。，應(yīng)以糞污資源化和循環(huán)利用為基本立足點(diǎn)，按照廢物減量化、無害化、資源化的處理原則，選擇處理工藝。結(jié)合本項(xiàng)目廢水特點(diǎn)，綜合考慮廢水處理要求、一次性投資成本、運(yùn)行費(fèi)用及糞污的資源化和循環(huán)利用，經(jīng)過前面章節(jié)論述，確定本廢水處系統(tǒng)工藝，具體工藝流程圖見圖31。圖31廢水處系統(tǒng)工藝流程簡圖來自豬舍的養(yǎng)殖廢水及生活污水經(jīng)管道首先自流進(jìn)入格柵渠，經(jīng)格柵（網(wǎng)）去除廢水中漂浮物及大顆粒固體雜物，采用人工清渣。然后廢水自流進(jìn)入CSTR池（全混合厭氧反應(yīng)池），在厭氧微生物的作用下，CSTR池可以有效地降低廢水中的絕大部分有機(jī)污染物，同時(shí)產(chǎn)生沼氣。沼液進(jìn)入沼液貯存池，隨后輸送到附近灌溉水池（田間池），作為液肥灌溉施用。CSTR池產(chǎn)生的沼氣的主要成份是甲烷，計(jì)算最大產(chǎn)氣量為15m3/d，平均產(chǎn)氣量以14m3/d計(jì)，作為燃料，也可作為飼料加工燃料以及豬舍的取暖用氣。由于沼氣中含有硫化氫等腐蝕性氣體及水汽，沼氣使用前配置相應(yīng)脫水、脫硫設(shè)施。CSTR池的沼渣通過定期打撈排出系統(tǒng)。來自格柵間的柵渣、沼液固液分離池的沼渣送至堆肥場(chǎng)，經(jīng)常溫厭氧發(fā)酵處理后制成農(nóng)肥。1．廢水處理系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)水量：20m3/d主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)：1）格柵溝（渠）用于去除廢水中的大顆粒固體及漂浮物，本項(xiàng)目處理水量較小，內(nèi)置二級(jí)人工篩網(wǎng)，40目，采用人工定時(shí)除渣。設(shè)置一道格柵渠，工藝尺寸：LBH＝。2）CSTR池CSTR池（全混合厭氧反應(yīng)器）是一種適用于高懸浮物濃度、結(jié)構(gòu)簡單的厭氧反應(yīng)器。反應(yīng)器采用全封閉式鋼砼結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)攪拌器。根據(jù)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)廢水水質(zhì)，采取常溫發(fā)酵，設(shè)計(jì)停留時(shí)間HRT取10d，總有效容積200m3，原已有沼氣池80m3，需再建120m179。沼氣池，設(shè)計(jì)一座，工藝尺寸：φH＝。設(shè)備：潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái)，其中，單臺(tái)功率N＝，池體上部各設(shè)收集氣系統(tǒng)各一套；排泥泵，1臺(tái)，Q=，H=10m，N=。CSTR池產(chǎn)生的沼渣、底泥定期清理。3）沼液池廢水經(jīng)CSTR池厭氧處理后，儲(chǔ)存于沼液儲(chǔ)存池中，考慮到澆灌的季節(jié)性、時(shí)間性問題以及果林和農(nóng)田的分布情況，沼液設(shè)計(jì)總停留時(shí)間為3個(gè)月，沼液存儲(chǔ)池總有效容積設(shè)計(jì)為1800m3。根據(jù)本項(xiàng)目養(yǎng)殖場(chǎng)原有設(shè)施和周邊用地實(shí)際情況，在保證沼液存儲(chǔ)池總有效容積的情況下，可分散建設(shè)。公司原有沼液池一座，有效容積為200m3。需新建沼液池一座，土石砌體結(jié)構(gòu)，有效容積為1600 m3，尺寸為：LBH＝，H＝，有效水深H＝，建于養(yǎng)殖場(chǎng)旁邊空地上。4）灌溉水池考慮到實(shí)際施肥情況，設(shè)計(jì)在周圍種植農(nóng)田和果園分散建設(shè)灌溉水池，將部分沼液用管道或糞車輸送儲(chǔ)存于灌溉水池中，方便農(nóng)業(yè)和種植施肥使用。根據(jù)周圍地形，設(shè)計(jì)灌溉水池6座，磚混結(jié)構(gòu)，