Karjankasvatus jätevesi
Karjankasvatuksen jätevesikonsepti
Kotieläintalouden jätevedellä tarkoitetaan jätevettä, joka sisältää suuria pitoisuuksia orgaanista ainetta, kiintoainetta, typpeä ja fosforia ja muita karjankasvatusprosessin aikana syntyviä epäpuhtauksia, mukaan lukien karjan virtsa ja ulosteet, kasvatuspaikan huuhteluvesi, puhdistus lisääntymispaikan vesi ja niin edelleen, mikä on suuri uhka ympäristölle. Karjankasvatuksen jätevesien tärkeimmät lähteet ovat seuraavat:
1. karjan virtsa ja ulosteet;
2. Pesimäpaikan huuhteluvesi;
3. Jäljellä oleva rehu ja jäännös;
4. Kuolleiden eläinten käsitelty vesi;
5. Kasvatuslaitteiden puhdistusvesi jne. Nämä lähteet johtavat yhdessä karjankasvatusjätevesien syntymiseen.
Karjankasvatusjätevesien ominaisuudet
(1) Suuri orgaanisten epäpuhtauksien määrä
Suspendoituneen kiintoaineen, orgaanisen aineksen ja ammoniakkitypen pitoisuus kotieläintalouden jätevesissä on suhteellisen korkea, ja kiinteä ja neste ovat sekoittuneet, ja niiden saastekuormitus on suuri. Viiden päivän biokemiallinen hapenkulutus (BOD5) on 600-7000 mg/l ja kemiallinen hapenkulutus (COD) voi olla 13000-17000 mg/l.
Ulosteissa oleva typpi, fosfori ja jäljelle jäänyt rehu johtavat helposti merkittävään erittymismäärän kasvuun maayksikköä kohden. Tämä aiheuttaa ylimääräistä ravinteita maaperään ja häiritsee maan ekologista tasapainoa.
Jos näitä typpeä ja fosforia päästetään vesistöihin, se on altis vesistöjen rehevöitymiseen, mikä johtaa vesiekosysteemin lajien jakautumisen epätasapainoon, jolloin yksittäisen lajin rehottava kasvu häiritsee vesistöjen virtausta. ainetta ja energiaa järjestelmässä ja aiheuttaa vähitellen koko vesiekosysteemin tuhoutumisen.
Jos ihmiset kuluttavat vedessä olevaa typpeä nitraatin muodossa, se aiheuttaa vahinkoa ihmisten terveydelle. Näitä vaurioita ovat myös muut jäteveden epäpuhtaudet, eläinlääkkeiden jäämät ja patogeeniset mikro-organismit.
(2) Kotieläintalouden jätevedenkäsittelyprojekteissa jäteveden poistoaika on suhteellisen keskittynyt ja iskukuorma on suuri
Kotieläintuotannosta syntyvä jätevesi johdetaan pääsääntöisesti kertaluonteisesti tiettynä aikana ja joka kerta jätevesiin sisältyy suuri määrä epäpuhtauksia. Muun ajan jäteveden määrä on hyvin pieni. Tämä asettaa korkeammat vaatimukset jätevesimäärän säätökapasiteetille ja vedenkäsittelyjärjestelmän kuormituskestävyydelle. Jäteveden saasteiden koostumus on monimutkainen ja sisältää suuren määrän patogeenisiä bakteereja; karjankasvatuksen jätevesien saastekomponentteja ovat paitsi vesistöjen rehevöitymistä aiheuttavat aineet, kuten typpi ja fosfori, myös raskasmetallielementit, kuten kupari, elohopea, arseeni ja seleeni, ja samalla on suuri määrä eläinlääkejäämät, kuten hormonit, antibiootit ja antioksidantit jätevedessä. Jätevesissä on runsaasti patogeenisiä bakteereja, jotka jakautuvat ihmisten ja eläinten kesken, kuten Escherichia coli, pernarutto, luomistauti ja tuberkuloosi.
(3) Kotieläintalouden jätevedenkäsittelyprojekteissa jätevesi sekoitetaan kiinteään ja nestemäiseen, ja orgaanisten suspendoituneiden kiintoaineiden pitoisuus on korkea ja viskositeetti on suuri; jäteveteen poistuu huuhteluveden mukana uloste- ja rehujäämät, jotka sisältävät runsaasti orgaanista ainetta, mikä johtaa suhteellisen korkeaan orgaanisen suspendoituneen kiintoaineen pitoisuuteen kotieläintalouden jätevesissä ja suureen kiintoaineen ja nesteen sekoituksen viskositeettiin. Suspendoituneet kiinteät aineet, kuten ulostejäämät ja jäämät, ovat myös alttiita tukkimaan käsittelylaitoksen putkistoja, mikä vaikeuttaa käsittelyä.
(4) Hyvä biohajoavuus, korkea BOD/COD-suhde
Epäpuhtauksien BOD/COD-suhde kotieläintalouden jätevesissä on noin 0,45:1, ja jäteveden B:C-suhde täyttää biohajoavuuden edellytykset hyvällä biohajoavuudella.
Karjankasvatuksen jätevesiprosessin ominaisuudet
1. Esikäsittely: Tämä sisältää suurempien kiinteiden hiukkasten poistamisen seulojen, sedimentoinnin tai mekaanisten prosessien, kuten selkeytyssäiliöiden ja selkeytinten, kautta.
2. Anaerobinen mädätys: Joissakin tapauksissa anaerobista mädätystä käytetään hajottamaan orgaaninen aines biokaasuksi ja lietteeksi. Tämä prosessi vähentää COD:tä, BOD:ta ja tuottaa uusiutuvaa energiaa metaanin muodossa.
3. Aerobinen käsittely (biologinen käsittely): Biologisia prosesseja, kuten aktiivilietettä tai MBBR-järjestelmiä, käytetään orgaanisen aineksen hajottamiseen. Erityisesti MBBR-järjestelmät ovat tehokkaita, koska niissä on suuri pinta-ala mikrobien kasvulle, mikä johtaa orgaanisten yhdisteiden ja ravinteiden tehokkaaseen poistoon.
4. Ravinteiden poisto: Joissakin tapauksissa toteutetaan kehittyneitä ravinteiden poistoprosesseja typen ja fosforin vähentämiseksi, usein nitrifikaation, denitrifikaation ja kemiallisen saostuksen avulla.
5. Desinfiointi: Tämä vaihe sisältää patogeenien poistamisen tai inaktivoinnin käyttämällä menetelmiä, kuten kloorausta tai UV-käsittelyä, erityisesti jos käsiteltyä vettä käytetään uudelleen.
6. Lietteen käsittely: Kiinteä jäte, mukaan lukien liete, käsitellään tyypillisesti erikseen kuivaamalla, kompostoimalla tai levittämällä maalle stabiloinnin jälkeen.
Erityisvaatimukset levyhajottimelle, kun sitä käytetään biologisissa ilmastussäiliöissä karjankasvatuksen jätevedelle
1. Tukkeutumiskestävyys: Levyhajottimet on suunniteltava kestämään tukkeutumista karjan jäteveden suurista suspendoituneista aineista johtuen. Suuret huokoskoot tai itsepuhdistuvat mallit voivat olla tarpeen tehokkaan ilmanvaihdon ylläpitämiseksi.
2. Kestävyys: Hajottimen materiaalin tulee olla vankka ja kestettävä karjan jäteveden aggressiivisia olosuhteita, kuten korkeita ammoniakkipitoisuuksia ja syövyttäviä kaasuja (esim. rikkivetyä). Tähän tarkoitukseen käytetään yleisesti materiaaleja, kuten EPDM tai silikoni.
3. Hapen siirtotehokkuus: Koska biologiset ilmastusjärjestelmät ovat riippuvaisia tehokkaasta hapensiirrosta, diffuusorien tulisi kyetä tuottamaan hienoja kuplia hapen liukenevuuden parantamiseksi, jopa orgaanisten yhdisteiden ja kiinteiden aineiden läsnä ollessa. Tämä varmistaa, että aerobiset bakteerit voivat tehokkaasti hajottaa orgaanista ainetta.
4. Helppo huoltaa: Kovan käyttöympäristön vuoksi diffuusorien on oltava helppo puhdistaa ja huoltaa tasaisen suorituskyvyn varmistamiseksi. Helppokäyttöisyys ja säännöllistä puhdistusta helpottava muotoilu voivat auttaa ylläpitämään pitkäaikaista toimintaa.
5. Energiatehokkuus: Koska karjankasvatuksen jätevedet voivat vaatia pitkiä ilmastusjaksoja, kiekkohajottimien tulee olla energiatehokkaita, minimoiden käyttökustannukset ja varmistaen samalla, että biologisia prosesseja tuetaan riittävästi.
Johtopäätös
Karjatalouden jätevesien käsittely vaatii huolellisesti suunnitellun järjestelmän orgaanisten yhdisteiden, ravinteiden, taudinaiheuttajien ja suspendoituneiden aineiden monimutkaisten seosten käsittelemiseksi. Biologinen käsittely, johon liittyy usein ilmastussäiliöitä diffuusorilla, on keskeinen osa käsittelyprosessia. Tällaisiin järjestelmiin levyhajottimia valittaessa on kiinnitettävä erityistä huomiota kestävyyteen, tukkeutumiskestävyyteen, hapen siirtotehokkuuteen ja huollon helppouteen, jotta varmistetaan luotettava ja pitkäaikainen toiminta. Karjan jätevesihuollossa hyvin suunnitellut ilmanvaihtojärjestelmät ovat ratkaisevan tärkeitä säädöstenmukaisuuden saavuttamiseksi ja kestävien viljelykäytäntöjen edistämiseksi.