引言

近10年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，規(guī)模化畜牧業(yè)得到快速發(fā)展，據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)公布數(shù)據(jù)表明，全國(guó)年生豬存出欄數(shù)分別達(dá)到46291.5萬(wàn)頭和56684.0萬(wàn)頭。規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)的發(fā)展，在滿(mǎn)足人民對(duì)豬肉食品的需求，同時(shí)，也帶來(lái)了嚴(yán)重的糞便污染問(wèn)題。據(jù)國(guó)家《畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》及農(nóng)業(yè)部能源環(huán)保站提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果，全國(guó)僅豬場(chǎng)年COD和BOD排放總量分別達(dá)6758.6萬(wàn)t和3446.9萬(wàn)t；福建規(guī)模化豬場(chǎng)年COD,和BOD也分別達(dá)169.7萬(wàn)t和86.6萬(wàn)t；因此，對(duì)規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)的污水達(dá)標(biāo)治理排放已引起各級(jí)政府的高度重視，也引起了許多學(xué)者對(duì)豬場(chǎng)糞污治理的興趣，但由于豬糞污水濃度過(guò)高，一般CODcr含量超過(guò)l000mg~，用傳統(tǒng)的生化處理工藝難以適應(yīng)規(guī)模化豬場(chǎng)污水處理要求，許多學(xué)者認(rèn)為適應(yīng)的CODcr濃度為6000mgm以下；認(rèn)為豬糞污水中含有較難降解的CODcr，是生化處理所不能及的。而且，豬糞便中富含農(nóng)作物所需的氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)，因此，它既是污染源，也是很好的有機(jī)肥資源。許多學(xué)者認(rèn)為在前處理中收集糞渣進(jìn)行堆肥利用是最經(jīng)濟(jì)的解決豬場(chǎng)污水的環(huán)節(jié)，但進(jìn)行豬場(chǎng)糞污前處理降低污水濃度的研究還很少報(bào)道，筆者應(yīng)用幾種分離機(jī)械對(duì)規(guī)模化豬場(chǎng)糞污前處理的結(jié)果進(jìn)行分析，以便為科學(xué)選擇豬場(chǎng)污水前處理機(jī)械提供參考。

試驗(yàn)基本條件

試驗(yàn)豬場(chǎng)及污水特點(diǎn)試驗(yàn)豬場(chǎng)1:0頭，日污水排放在6o~200m3。固體懸浮物(TS)為0.9％–2.3％，CODcr為10000—24000mg/L，BOD5為4000~13000mg/L。試驗(yàn)豬場(chǎng)2：福清市星源農(nóng)牧開(kāi)發(fā)有限公司，地點(diǎn)為福清市海口鎮(zhèn)先強(qiáng)村，該豬場(chǎng)創(chuàng)建于1997年，雨污分開(kāi)排放，存欄數(shù)在5000–5500頭，日污水排放量約100t，總懸浮物(TS)為2-3％~2.7％、CODcr為18000—25000mg/L，BOD5為7000–d4000mg/L。

工藝說(shuō)明

應(yīng)用分離機(jī)械對(duì)豬糞污水進(jìn)行前處理的工藝流程。

格柵沉沙池

由于豬舍排出的污水一般都含有塑料袋、樹(shù)枝、藥瓶等雜物，經(jīng)過(guò)格柵時(shí)基本可以攔截，而沉沙池因水的流速較緩，沙子即可沉淀，雜物和砂石去除后就有助于設(shè)備正常運(yùn)行。

攪拌集污池

糞便污水進(jìn)入集污池后，在攪拌機(jī)的作用下，使糞便均勻，防止糞污堵塞以及有利于分離機(jī)正常運(yùn)行。

分離機(jī)

分離后的污水通過(guò)管道引到污水沉淀池，進(jìn)一步降低污水濃度，然后進(jìn)行沼氣發(fā)酵，好氧處理或植物凈化處理，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。分離機(jī)分離出的糞渣進(jìn)行堆肥處理制成有機(jī)肥。

試驗(yàn)分離機(jī)械種類(lèi)

試驗(yàn)對(duì)比分離機(jī)械設(shè)備分別為：

①板框壓濾機(jī)

②離心機(jī)

③斜板篩擠壓機(jī)

④振動(dòng)篩擠壓機(jī)。

2結(jié)果與分析

不同分離機(jī)械對(duì)豬場(chǎng)污水濃度降低效果利用不同分離機(jī)械均在無(wú)雨天氣情況下，分別對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)糞便污水，進(jìn)行糞渣分離，結(jié)果表明，板框壓濾機(jī)對(duì)糞污降低效果最好，對(duì)糞污的TS、CODcr和BOD5去除率分別為86-3％、85.5％和81.3％，但對(duì)雨污沒(méi)有完全分離的豬場(chǎng)，由于糞污中其它粗雜質(zhì)較多，經(jīng)格柵去除后，板框壓濾機(jī)的中間輸液管道仍然容易產(chǎn)生雜質(zhì)和豬毛的堵塞，致使板框內(nèi)前后壓力不均，前半部物料較干，管道堵塞造成后半部沒(méi)有壓力，糞渣壓不干，甚至都是污水，無(wú)法正常使用；其次是離心機(jī)其內(nèi)襯用疏的濾布，對(duì)糞污的TS、COD。和BOD5去除率分別為73.5％、72.4％和66.9％，但對(duì)污水處理能力較小，每小時(shí)約4.6t，而且，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，機(jī)械運(yùn)行時(shí)，一個(gè)人必須不停工作，只能適用于年出欄500頭以下的小規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)的糞污前處理；斜板篩擠壓機(jī)和振動(dòng)篩擠壓機(jī)處理能力都能滿(mǎn)足一級(jí)以上的大規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)的污水前處理要求，斜板篩后濾機(jī)處理能力達(dá)20m3/h，但降污效果較低，對(duì)TS、CODcr和BOD5去除率分別達(dá)49.7％、48.8％和38.6％，而且，由于污水通過(guò)斜板篩時(shí)遺留水分過(guò)多，擠壓后其糞渣含水率偏高，達(dá)到70.1％，集中運(yùn)輸時(shí)還會(huì)產(chǎn)生滲漏水，不利于后續(xù)集中堆肥利用：振動(dòng)篩擠壓機(jī)處理能達(dá)15m3/h，對(duì)TS、CODcr和BOD5去除率分別達(dá)62.6％、61.2％和57.5％內(nèi)，分離出的糞渣含水率為53.2％，可直接裝袋，集中運(yùn)輸過(guò)程中不產(chǎn)生滲漏水，避免了后續(xù)利用產(chǎn)生的污水滴漏的二次污染，而且更有利于直接堆肥利用。說(shuō)明振動(dòng)篩擠壓機(jī)更適合規(guī)模化豬場(chǎng)污水前處理。

2.2萬(wàn)頭豬場(chǎng)應(yīng)用振動(dòng)篩擠壓分離機(jī)前處理效益分析經(jīng)過(guò)不同分離機(jī)械處理效果對(duì)比后，選擇了振動(dòng)篩擠壓分離機(jī)，對(duì)福清市星源農(nóng)牧開(kāi)發(fā)有限公司年出欄生豬10000—11000頭的豬場(chǎng)進(jìn)行糞污前處理試驗(yàn)，該豬場(chǎng)實(shí)行雨污分離，運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)準(zhǔn)確、穩(wěn)定。因此，對(duì)該豬場(chǎng)的分離機(jī)械運(yùn)行用電情況單獨(dú)裝表計(jì)量和收集糞渣量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)時(shí)間為2004年1月1日一2004年3月1日，總運(yùn)行時(shí)為60d，回收擠干豬糞渣108t，擠干鮮豬糞售價(jià)為100元/t；豬糞渣制有機(jī)肥料的營(yíng)養(yǎng)成份，說(shuō)明利用振動(dòng)篩擠壓分離機(jī)收集的糞渣，其肥效含量基本符合國(guó)家農(nóng)業(yè)部規(guī)定的有機(jī)肥養(yǎng)分含量標(biāo)準(zhǔn)(NY525—2002)。振動(dòng)篩擠壓分離機(jī)售價(jià)4.5萬(wàn)元，臺(tái)，配套設(shè)備0-3萬(wàn)元，配套工程投資0.5萬(wàn)元，總計(jì)投資5.3萬(wàn)元，兩個(gè)月的運(yùn)行費(fèi)用為2609元，即總耗電量為612(kW.h)，電費(fèi)按0.6元/(kW.h)計(jì)，每天一個(gè)人工作6h，負(fù)責(zé)看機(jī)器、清潔環(huán)境及將收集的豬糞渣裝袋、裝車(chē)，月薪為500元，機(jī)械折舊按10年，年維修按機(jī)械費(fèi)的5％計(jì)，土建工程折舊按20年計(jì)，效益分析結(jié)果說(shuō)明應(yīng)用振動(dòng)擠壓分離機(jī)處理污水后，年可為業(yè)主增加利稅4.9萬(wàn)元，年投資回報(bào)率為92.5％，投資回收期為1.08年。說(shuō)明對(duì)萬(wàn)頭豬場(chǎng)的污水前處理方面應(yīng)用振動(dòng)擠壓分離機(jī)，不會(huì)增加其污水治理的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，還可以讓業(yè)主得到很好的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。

小結(jié)與討論

規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)的污水不同于工業(yè)廢水，它的特點(diǎn)是集中、量大、濃度高，含有大量農(nóng)作物所需的營(yíng)養(yǎng)成分，因此它既是污染源，也是一種很好的可再利用的農(nóng)業(yè)資源，尤其是豬糞渣，將它分離后進(jìn)行堆肥利用，不僅能降低污水的濃度，減輕后續(xù)處理負(fù)荷，減少達(dá)標(biāo)處理水力停留時(shí)間，同時(shí)利用豬糞渣又可以生產(chǎn)有機(jī)肥料，變廢為寶，滿(mǎn)足有機(jī)食品、無(wú)公害食品生產(chǎn)對(duì)有機(jī)肥料的要求。

在規(guī)模化豬場(chǎng)糞污處理中，應(yīng)用分離機(jī)械進(jìn)行前處理，結(jié)果與沈瑾等研究結(jié)果一致具有顯著的降污效果。但不同的分離機(jī)械降污效果差別較大，要注意選擇使用，豬場(chǎng)污水粗雜質(zhì)多，板框壓濾機(jī)不適合使用；離心分離機(jī)，只能適合小規(guī)模的豬場(chǎng)，而且，勞動(dòng)強(qiáng)度大、費(fèi)工；對(duì)一級(jí)規(guī)模的養(yǎng)豬場(chǎng)斜板篩擠壓分離機(jī)和振動(dòng)篩擠壓分離機(jī)均可使用，但振動(dòng)篩擠壓分離機(jī)對(duì)TS、CODcr和BOD去除效果更好，分別達(dá)62.6％、61.2％和57.5％，分離出的豬糞渣含水率為53.2％，符合直接堆肥利用的適宜含水量，同時(shí)不產(chǎn)生滲漏水，可避免后續(xù)運(yùn)輸集中利用產(chǎn)生污水滴漏的二次污染。

在傳統(tǒng)的豬場(chǎng)污水處理工藝中，許多研究學(xué)者認(rèn)為，污水的COD濃度在6000mg/L以下為宜，濃度過(guò)高會(huì)抑制厭氧微生物活動(dòng)，影響厭氧發(fā)酵效果。而豬場(chǎng)污水排放口COD濃度一般都超過(guò)100(30mg/超過(guò)厭氧微生物生命活動(dòng)的最佳濃度，影響厭氧發(fā)酵效果。在豬場(chǎng)污水處理工藝中，應(yīng)用振動(dòng)篩擠壓分離機(jī)前處理，能有效降低污水濃度，使污水的CODcr濃度降到6000mg/L左右，有利于后續(xù)厭氧發(fā)酵處理工藝正常運(yùn)行，提高后續(xù)處理效果。

應(yīng)用振動(dòng)篩擠壓分離機(jī)對(duì)萬(wàn)頭豬場(chǎng)的污水前處理與傳統(tǒng)的生化處理工藝相比，具有更好的經(jīng)濟(jì)效果。它不僅能有效地降低污水濃度，提高污水處理效果，而且，還能通過(guò)收集糞渣售給有機(jī)肥廠(chǎng)，進(jìn)行堆肥資源化利用，增加豬場(chǎng)的廢物利用綜合效益，是豬場(chǎng)污水處理的重要環(huán)節(jié)，并成為規(guī)模豬場(chǎng)業(yè)主歡迎使用的豬場(chǎng)糞污處理的產(chǎn)生效益環(huán)節(jié)。