【正文】 ，一個(gè)月后，每一個(gè)反應(yīng)器都出現(xiàn)了粒徑為 的顆粒污泥，三個(gè)月后顆粒 污泥長(zhǎng)大至 左右。顆 粒污泥的形成與廢水水質(zhì)、運(yùn)行條件及 ABR 的構(gòu)造等因素有關(guān)。整個(gè)反應(yīng)器只有少數(shù)微生物暴露在有毒物質(zhì)的影響下，有利于整個(gè)反應(yīng)器系統(tǒng)的馴化和在受到?jīng)_擊后能在較短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)。不論是對(duì)水力沖擊負(fù)荷還對(duì)有機(jī)沖擊負(fù)荷，厭氧折流板反應(yīng)器均有良好的適應(yīng)性。ABR 還可在適當(dāng)?shù)母袷疫M(jìn)行好氧操作，以達(dá)到在同一反應(yīng)器內(nèi)除氮的目的。 ABR 的分格構(gòu)造和水流的推流狀態(tài)，使得 F/M 隨水流逐漸降低，在最后一格室內(nèi) F/M 最低，且產(chǎn)氣量最小，最有利于固液分離，所以能 夠保證有良好的出水水質(zhì)。固液分離效果好，出水水質(zhì)好厭氧生物團(tuán)絮凝同好氧活性污泥法的模式類似，是由細(xì)菌對(duì)基質(zhì)的有限濃度引起，F(xiàn)/M 值對(duì) 其有重要影響。從 顆粒污泥切片的電鏡照片可以判斷，在以葡萄糖為基質(zhì)時(shí)，發(fā)酵產(chǎn)酸菌多在顆粒污泥表層，產(chǎn)甲 烷菌則在內(nèi)部，形成良好的有機(jī)質(zhì)分解鏈， 這種結(jié)構(gòu)與基質(zhì)降解途徑的要求是一致的。隨著格室的推移，由甲 烷八疊球菌為優(yōu)勢(shì)種群向甲烷絲狀菌屬、異養(yǎng)甲烷 菌和脫硫弧菌屬等轉(zhuǎn)變。良好的生物分布在反應(yīng)器內(nèi)擋板結(jié)構(gòu)構(gòu)成幾個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)室，所以，在每個(gè)反應(yīng)室內(nèi)，能 馴化培養(yǎng)與該反應(yīng)室環(huán)境條件相適應(yīng)的微生物群落，形成良好的種群配合和良好的沿程分布。因而，在單個(gè)反應(yīng)室內(nèi)，反應(yīng)器內(nèi)的水力流態(tài)為完全混合型流態(tài)，而整個(gè)反應(yīng)器的流 態(tài)則趨于推流式這種完全混合與推流相結(jié)合的復(fù)合型流態(tài)，不 僅提高了反應(yīng)器的容 積利用率，而且增 強(qiáng)了反 應(yīng)器的處理效果并保證了反應(yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行。厭氧濾池和傳統(tǒng)消化池的 Vd/V 值分別為 50%～93%和 82%，而 ABR 反應(yīng)器的 Vd/V 值為7%～20%，平均僅為 %，因而 ABR 反應(yīng)器的容積利用率要高于其他形式的反應(yīng)器 [1]。改進(jìn)型 ABR 反應(yīng)器的特征如下：良好的水力條件反應(yīng)器的水力條件是影響處理效果的重要因素，反應(yīng)器的水力流態(tài)及其優(yōu)劣可用容積利用率或反應(yīng)器的死區(qū)容積分?jǐn)?shù)(V d/V)及 擴(kuò)散和混合程度來(lái)描述。厭氧生化作用實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目的，第一，分解污水中的有機(jī)物；第二，產(chǎn)生甲烷，回收能源。但采用厭氧工 藝處理不僅運(yùn)行成本低，且能夠回收高價(jià)值的甲烷15（CH4），因此，結(jié)合實(shí)際情況，在本污水的碳源處理方面，我們?cè)O(shè)計(jì)了最大化的碳源回收系統(tǒng)，采用改進(jìn)型的 ABR 工藝，將碳源回收為甲烷，作為能源發(fā)電原材料和燃料。碳源回收傳統(tǒng)的污水處理針對(duì)碳源的處理，一般的處理方法是采用好氧微生物，利用好氧微生物的呼吸作用，將碳源氧化成為二氧化碳（CO 2），實(shí)現(xiàn)將碳源從水中取出的目的。針對(duì)主場(chǎng)排污的現(xiàn)狀，我們采用全面回收資源的方式對(duì)污水中的 N、P 進(jìn)行了處理。而高濃度的氨氮直接采用生物處理，會(huì)對(duì)微生物構(gòu)成一定的危害，影響生化效率和效果。第一步：回收資源N、P 回收針對(duì)養(yǎng)豬糞尿的高濃度含 N、P 污水，傳統(tǒng)的處理方式是采用吹脫或生物脫氮除磷工藝進(jìn)行處理。因此污水處理的工藝路線有兩步構(gòu)成：回收資源，包括回收碳源、 N、P 等。鑒于養(yǎng)豬所排出的污水中含有大量的有機(jī)物和 N、P 等營(yíng)養(yǎng)源，在污水處理14工藝選擇方面，一改傳統(tǒng)的污染物凈化思路，盡可能地從資源回收利用的角度出發(fā)，利用污水中的資源。 項(xiàng)目建設(shè)方案選擇與論證本項(xiàng)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，其水質(zhì)特點(diǎn) 為水量排放不均勻、沖擊負(fù)荷大，有機(jī)物濃度高、含有大量的固體懸浮物且還含有一定量的對(duì)人體有害的病原菌。 對(duì)于無(wú)法回收的低濃度部分，則采用深度凈化工藝實(shí)現(xiàn)污水達(dá)標(biāo)回用。12第三章 方案論證 項(xiàng)目概況 項(xiàng)目名稱農(nóng)村規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢棄物綜合利用及污水治理建設(shè)項(xiàng)目 建設(shè)單位華南理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院13 建設(shè)地點(diǎn)廣東省某山里的農(nóng)村。二是固液混雜，有機(jī)質(zhì)濃度較高。在這個(gè)系 統(tǒng)中，生豬得到科學(xué)的飼養(yǎng)，物 質(zhì)和能量獲得充分的利用，環(huán) 境得到良好的保護(hù) ，因此生 產(chǎn)成本低， 產(chǎn)品 質(zhì)量?jī)?yōu)，資源利用率高，收到了經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益同步增長(zhǎng)的效果。沼液不僅作為優(yōu)質(zhì)餌料，用以喂雞、喂豬、養(yǎng) 魚、養(yǎng)蝦等，還 可以用來(lái)浸種、浸根、 澆花，并 對(duì)作物、果蔬葉面、根部施肥；沼氣渣可用作培養(yǎng)食用菌、蚯蚓，解決飼養(yǎng)畜禽蛋白質(zhì)飼料不足的 問(wèn)題，剩余的 廢渣還可以返田增加肥力，改良土壤，防止土地板結(jié)。綜合比較以上兩種類型，種植業(yè)—養(yǎng)殖業(yè)—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。同時(shí)，豬 場(chǎng)還可以從混合肥料、沼氣燃料、沼氣發(fā)電、魚蝦和螺旋藻體中獲得經(jīng)濟(jì)收入。該系統(tǒng)的其他重要環(huán)節(jié)還包括一整套的凈水系統(tǒng)和植樹措施。沼氣池下層的泥漿與其他肥料混合后，作為有機(jī)肥料可改良土壤；用沼氣發(fā)電產(chǎn)生的電能，可用來(lái)照明， 還可帶動(dòng)藻類養(yǎng)殖池的攪拌設(shè)備，也可以給蓄電池充電。健康和能源型綜合系統(tǒng)的運(yùn)作方式是：將豬糞尿先進(jìn)行厭氧發(fā)酵，形成氣體、液體和固體三種成份，然后利用氣體分離裝置把沼氣中甲烷和二氧化碳分離出來(lái)，分離出來(lái)的甲烷可以作為燃料照明，也可進(jìn)行沼氣發(fā)電，獲得再生能源；二氧化碳可用于培養(yǎng)螺旋藻等經(jīng)濟(jì)藻類。其原理是某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)出(如糞尿及廢水) 可作 為另一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的投入(如圈舍的沖洗)，使系統(tǒng)中的物質(zhì)在生產(chǎn)過(guò)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(duì)環(huán)境的污染。目前，國(guó)內(nèi)外豬糞尿的綜合利用工程技術(shù)主要有兩大類：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)。在美國(guó)的夏威夷州，一種用于處理沖洗豬糞的原生污水和厭氧消化液的生物固定膜和水生植物組合處理工藝被系統(tǒng)地進(jìn)行觀察和研究。 規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理技術(shù)規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水水量排放不均勻、沖擊負(fù)荷大，有機(jī)物濃度高、含有大量的固體懸浮物且還含有一定量的對(duì)人體有害的病原菌，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。沖洗欄舍的時(shí)間相對(duì)集中，沖擊負(fù)荷很大。在微生物及其它因素的作用下，廢水中這些以懸浮物或膠體形式存在的有機(jī)物還會(huì)發(fā)生脫穩(wěn)或水解等一系列的變化。當(dāng)采用水沖式清糞工藝時(shí)水中的懸浮物（SS）濃度至少是干清糞工藝的 2 倍，考慮到兩種工 藝用水量的不同，可以知道在水沖式清糞工藝中，水中懸浮物的 80%以上來(lái)源于豬糞及散落豬場(chǎng)內(nèi)的少量飼料粉末。有機(jī)物主要來(lái)源于豬排泄的糞尿，而豬糞中的有機(jī)物在豬糞尿總有機(jī)物排放量中更是占到 90%以上。豬糞尿的化學(xué)成分及不同清糞工藝對(duì)豬場(chǎng)廢水水質(zhì)的影響分別見(jiàn)表 表 2。我國(guó)大部分規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)都是采用水沖式工藝的。 規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水水質(zhì)特點(diǎn)豬場(chǎng)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)不僅與豬糞尿的成分有關(guān)，而且還與豬場(chǎng)的清糞工藝有著密切的聯(lián)系。每次豬出欄后，對(duì)豬欄和糞池進(jìn)行沖洗，排放沖洗豬欄污水。對(duì)沼氣發(fā)酵設(shè)施的運(yùn)行和維護(hù)具有較扎實(shí)的基礎(chǔ)，為本項(xiàng)目的順利實(shí)施提供了技術(shù)支撐。同時(shí)，將農(nóng)村沼氣技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，形成了以南方“ 豬 沼果” （養(yǎng)豬和沼氣及種果樹等相結(jié)合）的沼氣發(fā)展模式，以達(dá)到減少污染排放。沼氣技術(shù)在上世紀(jì) 90 年代為技術(shù)突破和工藝完善階段，經(jīng)過(guò)多年的科研攻關(guān)和試驗(yàn)，我國(guó)沼氣建設(shè)技術(shù)和工藝獲得重大突破。因此，沼液、沼肥是種植業(yè)的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，可作養(yǎng)殖業(yè)的飼料， 對(duì)農(nóng) 作物生長(zhǎng)十分有利， 產(chǎn)品可達(dá)綠色食品標(biāo)準(zhǔn)。沼氣是微生物在沼氣池中進(jìn)行多種生化反應(yīng)的產(chǎn)物，因而需要一定的溫度條件，沼氣燃燒產(chǎn)生的熱量可在冬天低溫時(shí)對(duì)沼氣池有效地增溫保護(hù)。項(xiàng)目主產(chǎn)品、副產(chǎn)品綜合利用前景廣闊該項(xiàng)目的主產(chǎn)品為沼氣，副產(chǎn)品為沼液、沼渣。項(xiàng)目技術(shù)原理和技術(shù)路線成熟該項(xiàng)目應(yīng)用系統(tǒng)工程的原理，把生物、生態(tài)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、人文等諸多因素集合成一體加以綜合研究開發(fā)，形成“豬—沼—果”農(nóng)業(yè)生態(tài)良性循環(huán)，其技術(shù)原理成熟，技術(shù)路線易學(xué)易掌握，操作使用便捷。本項(xiàng)目的建設(shè)將有利于豬糞等有機(jī)廢棄物的無(wú)害化處理以及對(duì)于有機(jī)肥料的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能夠起到一定的示范性作用，同時(shí)本工程將對(duì)豬場(chǎng)固體廢物等可再生資源進(jìn)行綜合利用開發(fā)起到示范性作用。符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策農(nóng)業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，農(nóng)產(chǎn)品加工和生長(zhǎng)對(duì)于調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)、改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有十分重要的意義。本項(xiàng)目采用固液分離、厭氧 發(fā)酵、沼氣利用等 綜合治理措施，解決養(yǎng)豬廢水和固體廢棄物無(wú)害化處理難的問(wèn)題，可大幅度降低廢水中 SS 含量和污染物濃度， 處理后用于水塘養(yǎng)殖和澆灌水稻田。 項(xiàng)目建設(shè)的可行性項(xiàng)目建設(shè)符合國(guó)家畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)及環(huán)境保護(hù)政策近幾年來(lái)，各級(jí)政府極其重視畜牧業(yè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和環(huán)境保護(hù)，在注重畜禽數(shù)量提高的同時(shí)，更注重畜禽 產(chǎn)品的安全衛(wèi)生。 雖然近期相關(guān)部門已制定了一些法律、法規(guī)及治理養(yǎng)殖污染的措施，但落 實(shí)不到位， 執(zhí)行力度不夠，效果依然不明顯，養(yǎng)殖場(chǎng)及其周圍地區(qū)的環(huán)境形勢(shì)依然嚴(yán)峻。項(xiàng)目建設(shè)有利于構(gòu)建 “生豬養(yǎng)殖―糞便―沼氣― 有機(jī)肥―種植”鏈，將養(yǎng)殖污水處理后做有機(jī)肥料，變廢為寶，做到零排放，有助于 帶動(dòng)區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。有利于實(shí)現(xiàn)生態(tài)養(yǎng)殖，保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展我國(guó)在“2022 年遠(yuǎn)景規(guī)劃 ”和“中國(guó)二十一世紀(jì)議程”中,都將發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，保持農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展放到了重要的位置。生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)生產(chǎn)的沼氣，可用于豬場(chǎng)的工作人員生活能源、豬舍取暖保溫，還可供應(yīng)周邊農(nóng)戶生活所需。按 熱值換算（每立方米純甲烷的發(fā)熱量為 34000J，每立方米沼氣的發(fā)熱量為 20800J 23600J ）每立方米沼氣相當(dāng)于 3kg 標(biāo)煤（標(biāo)煤 5500 大卡，沼氣 5500～6500 大卡，標(biāo)煤熱值利用率是沼氣的 1/3）。沼氣的主要成分是甲烷，約占所產(chǎn)生的各種氣體的 60%～80%。經(jīng)過(guò)微生物作3用產(chǎn)生的一種可燃燒氣體。因此，為了保護(hù)環(huán)境，有利于生態(tài)平衡，一定要改 變規(guī) 模化養(yǎng)殖業(yè)的這種“自我封閉”的方向，從建設(shè)生 態(tài)農(nóng)牧業(yè)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的原則出發(fā)，運(yùn)用生物工程技術(shù)對(duì)豬糞尿進(jìn)行綜合處理與利用，合理地將養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)緊密結(jié)合起來(lái)，農(nóng)牧并舉，形成物質(zhì)的良性循 環(huán)模式，促 進(jìn)農(nóng)牧業(yè)全面 發(fā)展。另外，糞尿中含有大量碳水化合物、含氮化合物等腐敗性有機(jī)物，進(jìn)入天然水體后，能使水體渾濁，水色變黃、變黑、水質(zhì)惡 化，不能飼用。 項(xiàng)目建設(shè)的必要性有利于保護(hù)環(huán)境，維護(hù)生態(tài)平衡規(guī)?；i場(chǎng)飼養(yǎng)規(guī)模大，集約化程度高， 雖然有利于提高生豬的飼養(yǎng)技術(shù)、防疫能力和管理水平，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益高，但是這種封閉式的集中飼養(yǎng)方式造成了豬糞尿過(guò)度集中和沖洗水大量增加。2當(dāng)前，世界經(jīng)濟(jì)正朝著可持續(xù)發(fā)展，循 環(huán)型經(jīng)濟(jì)和可再生能源方向發(fā)展。集約型生 態(tài)養(yǎng)殖場(chǎng)建成后，養(yǎng)豬場(chǎng)的豬糞經(jīng)固液分離作為有機(jī)肥生產(chǎn)的原料，全部綜合利用，養(yǎng)豬場(chǎng)的廢污水得到達(dá)標(biāo)治理和綜合利用， 對(duì)于控制養(yǎng)豬污染、削減當(dāng)?shù)刂饕?污染物排放量、提高養(yǎng)豬場(chǎng)污水排放達(dá)標(biāo)率和糞污資源化率均具有極大的促進(jìn)作用。以處理畜禽糞污和資源綜合利用為主的生態(tài)養(yǎng)殖模式為解決養(yǎng)殖過(guò)程中出現(xiàn)的種種問(wèn)題找到了有力的結(jié)合點(diǎn)。因而必須采取 積極有效的措施，加 強(qiáng)污 染防治。是當(dāng)之無(wú)愧的全球養(yǎng)豬第一大國(guó)。根據(jù)統(tǒng)計(jì),過(guò)去十年中國(guó)豬肉產(chǎn)量增加了 29%,2022 年的豬肉產(chǎn)量達(dá)到5070 萬(wàn)噸。農(nóng)村規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢棄物綜合利用及污水治理建議性報(bào)告2022 年 10 月 12 日目 錄第一章 項(xiàng)目背景與意義 ...........................................................................1 項(xiàng)目背景 ...............................................................................................................1 項(xiàng)目建設(shè)的必要性 ........................................................................................