养殖场粪污水室外发酵床处理工艺设计
室外发酵床粪污处理设计方案
日处理20吨(存栏2000头左右)
(附投资预算)
备注:粪污计算按每头每天10kg计算,存栏2000头即每天排污量为20吨
XX生态环境有限公司
养殖场粪污水室外发酵床处理工艺设计
第1章 总论
1.1 项目概况
养殖场粪污水室外发酵床处理模式集数种污水处理模式于一体,操作简单易行,适用范围广,机械化程度高,特别适用于处理极高COD浓度、高氨氮的污水。1+1=0模式,即1个养殖场+1个室外发酵粪污处理车间=0排放 。养殖场按照公司的设计标准建设好室外发酵床粪污处理车间,公司统一提供发酵处理设备,技术指导,菌种。另外从源头的发酵床垫料,到使用后的废弃垫料公司都统一提供和采购(规模集中区域)。公司再利用发酵床垫料进行有机肥料加工。生产,销售,通过有针对性地配制成生物有机肥,供苗木、花卉和有机作物使用,从而实现了资源和效益的最大化。真正做到没有一滴污水外排的同时并资源化利用。
我司人员将根据建设方提供的相关养殖场污染源资料和数据以及现勘勘察资料,根据畜禽养殖业的污染防治政策、污染防治条例、污染防治管理办法、治理工程技术规范,本着保证处理效果、最大限度考虑投资效益、处理成本的原则,编制提供以下废水处理设计方案,供业主查阅及环保主管部门审查。
1.2 设计依据
1.2.1 政策法规依据
(1)《中华人民共和国环境保护法》 (2)《中华人民共和国水污染防治法》
(3)《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》
养殖场粪污水室外发酵床处理工艺设计
(4)《畜禽养殖污染防治管理办法》 (5)《畜禽养殖污染防治条例》 (6)《畜禽养殖污染防治技术政策》 (7)《主要污染物总量减排核算细节》 (8)《建设项目竣工环境保护验收管理办法》 1.2.2技术标准依据
(1)GB18596-2001《畜禽养殖业污染物排放标准》; (2)HJ/T81-2001《畜禽养殖业污染防治技术规范》; (3)GB50014-2006《室外排水设计规范》; (4)GB 50003-2001《砌体结构设计规范》; (5)GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》; (6)NY 525—2002 《有机肥料》;
(7)GB50010-2002《混凝土结构设计规范》;
(8)中国环境保护总局令第9号《畜禽养殖污染防治管理办法》; (9)《规模畜禽养殖场污染防治最佳可行性技术指南》 (10)当地政府有关畜禽养殖污染防治管理的相关规范和规定。
1.3污染源要求
使用室外发酵床粪污处理模式,粪污水中的干物质浓度要达到8%以上即每头猪平均日排污量不得超过10kg。如业主养殖场因冲栏方式、雨污分流、猪场饮水方式或设备等原因造成含水量过高,不利于发酵床的正常运转,则要求业主在源头节水,控制水量或多于的污水进行工业化处理或生态处理。
养殖场粪污水室外发酵床处理工艺设计
第2章 技术原理和工艺路线
2.1 养殖场粪污水室外发酵床处理模式的工作原理
室外发酵床污染处理系统旨在利用好氧发酵原理,将猪的粪污集中收集后,传输到专门的发酵车间内,通过自动喷污装置将粪污喷洒于发酵槽垫料中,并通过自动翻抛机进行翻动。生物菌群通过对粪污进行好氧发酵,水分被蒸发,粪污得到降解,从而完全降解粪污水。生物发酵床是该模式的核心,发酵床通过好氧有益微生物的活动产生发酵热杀灭病原菌,形成以纳豆芽孢杆菌为主的有益菌群(纳豆芽孢杆菌活菌数达108个/g垫料),起到争夺养分和占位的作用,并产生抗菌物质抑制病原菌的生长;发酵床的主要成分是稻壳和锯末,其营养含量低,粪污水成为发酵床微生物代谢的主要营养来源。现从以下3方面介绍发酵床的作用特性: 2.1.1 发酵热对有害微生物的灭活作用
垫料中芽孢杆菌、酵母菌、发酵床原籍嗜热菌等有益好氧菌迅速利用米糠或麸皮产生的大量发酵热,使垫料温度达到60℃以上,此时纳豆芽孢杆菌以芽孢形式抵抗高温,其芽孢可以耐受100℃,与耐热或嗜热的有益微生物共存。发酵热可以杀死大部分病原微生物(表1)。
表1 病原微生物的灭活温度和时间
病原微生物
蓝眼病病毒(BEP) 凝血性脑脊髓炎病毒(HEV) 猪流行性腹泻病毒(PDE) 猪细小病毒(PPV) 蓝耳病病毒(PRRS) 伪狂犬病病毒(PR) 伤寒沙门氏杆菌
温度(℃)
56 56 60 60 56 4-37 55~60
时间 4h 30min 30min 30min 6~20min 1-7d 30min
失活所占比例(%)
100 100 100 100 100 100 100
养殖场粪污水室外发酵床处理工艺设计
志贺氏杆菌 化脓性链球菌 结核分支杆菌 大肠杆菌 沙门氏菌
55 54 66 60 60
60min 10min 15~20min 15~20min 15~20min
100 100 100 100 100
2.1.2 微生物对猪粪尿的分解和对水分的蒸发
粪污均匀喷洒于发酵床,垫料中以纳豆芽孢杆菌为主的有益微生物将猪粪中的营养物质和有害成分分解为二氧化碳和水等。
猪粪的主要成分包括:纤维素17%,半纤维素20%,粗蛋白12%,粗脂肪5%,木质素5%,粗灰分17%。菌种生长的同时会产生蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等高活性的胞外酶,可迅速分解粪尿中的粗蛋白、粗脂肪和半纤维素为短肽、氨基酸和单糖等小分子物质,这些物质被优势有益菌群吸收用于菌体的生长和繁殖;而难分解物质纤维素和木质素滞留为垫料的一部分。图1展示了猪粪的分解过程。
图1 发酵床中微生物及各种酶对猪粪尿的分解机制
尿素 脲酶 蛋白酶 脱氨酶 溶于水 氨基酸 氨 粗蛋白 脂肪酸 丙三醇 纤维素 纤维素酶 淀粉 淀粉酶 纤维二糖 麦芽糖 菌体细胞内 反硝化细菌 N2 反硝化细菌 硝酸细菌 铵 亚硝酸细菌 亚硝酸盐 有机酸 CO2 丙酮酸 葡萄糖柠檬酸循环 硝酸盐 脂肪 脂肪酶 O2 H2O 能量 发酵床