Решение для очистки сточных вод на молочных фермах
Согласно текущим данным, мировое поголовье молочных коров и производство молока демонстрируют тенденцию к росту. Например, в 2021 году поголовье дойных коров в мире составило примерно 139 миллионов, а производство молока достигло 544 миллионов тонн. К 2023 году масштаб мирового рынка управления молочными фермами достигнет примерно 16,5 млрд юаней (около 2,3 млрд долларов США), а к 2030 году ожидается, что он приблизится к 22,1 млрд юаней, а совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 3,8%. Это указывает на то, что тщательное управление и технические услуги, связанные с разведением молочных коров, стали важным и немаловажным субрынком.
I. Обзор клиентов по очистке сточных вод молочных ферм
В связи с крупномасштабным- и интенсивным развитием отрасли молочного животноводства сточные воды с высокой-концентрацией органических веществ, образующиеся в процессе ведения сельского хозяйства (в основном из навоза, промывной воды, дренажа доильных залов и т. д.), стали серьезной экологической проблемой. Этот тип сточных вод имеет характеристики высокого содержания ХПК (химическая потребность в кислороде), аммиачного азота, общего фосфора и взвешенных твердых частиц (СС). Если его не очищать и не сбрасывать напрямую, он серьезно загрязнит поверхностные, грунтовые воды и почву, что повлияет на экологическую безопасность и здоровье жителей. Поэтому в условиях все более строгой экологической политики строительство научной и эффективной системы очистки сточных вод стало необходимым условием устойчивого развития молочных ферм.
Компания Jinan Guangbo Environmental Protection имеет специальную технологическую систему, специально разработанную для сточных вод молочных ферм, которая адаптирована к высокому содержанию ХПК, высокому содержанию аммиачного азота и значительным колебаниям качества воды на молочных фермах. В активной зоне используются -анаэробные резервуары IC собственной разработки и другое оборудование, обеспечивающее эффективное разложение загрязняющих веществ. Степень удаления ХПК превышает 92%, а сточные воды стабильны и соответствуют национальным стандартам. Компания обладает всеми-техническими возможностями процесса от предварительной-очистки до глубокой очистки. Благодаря оптимизированному процессу анаэробной IC + мембранной фильтрации MBR степень повторного использования сточных вод превышает 75%, и в то же время ресурсы биогаза, навоза и жидких отходов перерабатываются. Создается замкнутая-экологическая цепочка. Основное оборудование спроектировано по модульному принципу, подходит для нужд молочных ферм разного размера и оснащено интеллектуальной системой управления. Потребление энергии составляет лишь 1/4 от традиционных процессов, что значительно снижает затраты на строительство и эксплуатацию. Компания обладает развитыми возможностями реализации проектов и создала эталонные примеры для многих крупных-молочных ферм. Он может предоставить полный-технологический сервис, от обследования объекта, настройки схемы до установки и ввода в эксплуатацию, а также технического обслуживания в течение всего срока службы, чтобы обеспечить эффективную реализацию и стабильную работу проектов.
Фотографии молочных ферм, где выращивают коров
II. Очистка сточных вод молочного животноводства
Источник сточных вод
Сточные воды молочных ферм представляют собой не единый источник, а смесь сточных вод нескольких производственных процессов. В основном оно включает в себя:
1. Сточные воды для мытья площадок: Большое количество воды, используемой для ежедневной очистки коровников, проходов, оборудования и т. д., составляет большую часть объема сточных вод (около 85%), неся с собой остатки фекалий, остатки кормов, мочу и другие загрязняющие вещества.
2. Экскременты животных: Моча, выделяемая непосредственно дойными коровами, и некоторое количество нетронутого навоза, растворенного в воде, образуют высококонцентрированные органические сточные воды.
3. Сточные воды доильных залов: Сюда входят воды для очистки доильного оборудования, дезинфицирующие воды и промывные воды для остатков молока, с непростым качеством воды и возможным наличием молочных белков, масел и остатков моющих средств.
4. Бытовые сточные воды. Сточные воды, образующиеся в результате повседневной жизни сельскохозяйственных рабочих, такие как канализация на кухне и в ванных комнатах, хотя и небольшие по объему, также увеличивают общую нагрузку загрязнения.
По данным исследований, каждая дойная корова в сутки образует примерно 38,63 литра сточных вод, из которых 85,1% приходится на мытье территории и бытовые сточные воды, а на навоз и мочу – лишь 14,9%22.
Сравнение изображений загрязненной воды и изображений очищенной воды.
III. Процесс очистки сточных вод животноводства на молочных фермах
Очистка сточных вод на молочных фермах обычно осуществляется по схеме «предварительная-очистка + биохимическая очистка + дополнительная очистка». Конкретные шаги заключаются в следующем:
1. Этап предварительной-обработки
Основной целью этапа предварительной-очистки является удаление из сточных вод крупных твердых веществ, взвешенных веществ и некоторых органических веществ, создавая благоприятные условия для последующей биохимической очистки. К распространенным методам предварительной-обработки относятся:
Разделение твердых-жидкостей: использование машины для отделения твердых-жидкостей для удаления крупных твердых веществ, таких как коровий навоз и корма, а отделенные твердые отходы подвергаются комплексной обработке (например, компостированию, использованию в качестве корма и т. д.), а отделенная жидкость поступает в систему очистки сточных вод.
Метод отстаивания: В отстойнике некоторые вещества с плотностью более 1, находящиеся в сточных водах, естественным образом опускаются под действием силы тяжести, отделяясь от сточных вод.
Способ фильтрации: Сточные воды сначала проходят через решетку для удаления плавающих веществ (например, травы, крупных фекальных масс и т. д.), а затем попадают в резервуар фильтра, делая воду более чистой.
Процесс осаждения: если в коровнике используется процесс сухой уборки навоза, во время транспортировки в навоз попадает большое количество травы или песка, что приводит к засорению впускного насоса. Таким образом, процесс седиментации может быть добавлен на этапе предварительной-очистки, а после отстойника устанавливается сито, чтобы уменьшить нагрузку на последующий процесс.
2. Этап биохимической обработки.
Биохимическая очистка является ключевым этапом удаления токсичных и вредных веществ и органических веществ из сточных вод. В основном используется комбинация анаэробной и аэробной обработки:
Анаэробная очистка: за счет использования анаэробных микроорганизмов в ходе метаболических процессов органические вещества в сточных водах разлагаются и превращаются в низкомолекулярные неорганические вещества. Преимущество анаэробной обработки заключается в отсутствии необходимости в большой аэрации, более низких затратах на использование и способности перерабатывать трудно-разлагаемые-органические вещества и производить биогаз.
Аэробная очистка: сточные воды после анаэробной очистки переходят на стадию аэробной очистки, в которой используются аэробные микроорганизмы для дальнейшего разложения органических веществ и удаления аммиачного азота, фосфора и т. д. Общие процессы включают процесс A2/O (т. е. сточные воды сначала подвергаются анаэробной-аэробной очистке, а затем поступают на аэробную обработку), что может улучшить биоразлагаемость органических загрязнителей в сточных водах и обеспечить удаление азота при правильной эксплуатации.
3. Расширенный этап лечения.
Этап глубокой очистки в основном предназначен для дальнейшего удаления остаточных загрязнителей из сточных вод, чтобы гарантировать, что сточные воды соответствуют стандартам сброса или требованиям повторного использования. К распространенным передовым методам лечения относятся:
Система фильтрации: сточные воды биохимической очистки сначала проходят через резервуар песочного фильтра для удаления более мелких твердых частиц и взвешенных примесей; затем он поступает в прецизионный фильтр и систему ультрафильтрации, задерживая в сточных водах все микро-взвешенные вещества и микроорганизмы.
Система окислительной дезинфекции: Сточные воды после песчаной фильтрации поступают в усовершенствованную систему каталитического окисления. Газообразный озон вырабатывается генератором озона, а в процессе реакции добавляется каталитическая перекись водорода, практически удаляющая все бактерии и органические вещества в сточных водах, гарантируя, что сточные воды соответствуют стандартам возвратной воды.
Адсорбционная система с активированным углем: Активированный уголь является широко используемым адсорбентом, который может удалять из воды органические вещества, коллоидные вещества и микроорганизмы. Благодаря специальной обработке активированного угля можно увеличить адсорбционную способность и улучшить эффект адсорбции, что еще больше улучшит качество сточных вод.
Промышленные сточные воды → Песколовка → Скрининг и фильтрация → Регулировка расхода → Анаэробная биохимическая очистка → Аэробная биохимическая очистка → Усовершенствованная очистка → Сброс или повторное использование
Может быть оснащен технологической схемой очистки сточных вод.
IV. Конкретные примеры очистки сточных вод на молочных фермах
Случай очистки сточных вод животноводческой фермы Нинся Аоба
I. Обзор проекта
Этот проект представляет собой проект по очистке сточных вод животноводческой фермы Нинся Аоба. Ферма расположена в животноводческом парке Улинтуо в районе Линтун города Увэй провинции Нинся. В основном он занимается разведением крупного рогатого скота, в настоящее время в неволе содержится 3000 голов крупного рогатого скота, а ежедневный сброс сточных вод от животноводства составляет 700 кубических метров. Сточные воды образуются в результате промывки коровников, уборки доильных залов и смешанной жидкости с навозом. Существующие очистные сооружения не могут удовлетворить требования охраны окружающей среды по сбросам. Поэтому компании Jinan Guangbo по охране окружающей среды было поручено разработать индивидуальный упрощенный план очистки. Сточные воды должны соответствовать «Стандартам сброса загрязняющих веществ для животноводства и птицеводства» (GB 18596-2001), принимая во внимание использование ресурсов и низкую стоимость эксплуатации, а также отвечая местным требованиям по экологическому управлению животноводством.
II. Характеристики сточных вод и проблемы очистки
Основные показатели сточных вод данного хозяйства: ХПК 5000-8000 мг/л, азот аммиачный 500-800 мг/л, СС 2500-4000 мг/л. Он содержит большое количество остатков коровьего навоза, травяной клетчатки и молочного жира. Он имеет характеристики высокого содержания ХПК, высокого содержания аммиачного азота, большого количества взвешенных веществ, высокого содержания липидов и нестабильного качества воды. Основная проблема заключается в том, что примеси склонны засорять оборудование, а масла тормозят биохимические реакции. Необходимо адаптироваться к производственному ритму хозяйства и добиться быстрого соблюдения и дешевизны эксплуатации.
III. Основной план лечения
Защита окружающей среды Цзинань Гуанбо разработала упрощенный процесс: сточные воды животноводства → механическая решетка → сепаратор масла → сепаратор твердой- жидкости → регулирующий резервуар → анаэробный реактор UASB → аэробный биохимический резервуар MBBR → дезинфекция и слив. Опираясь на-реактор UASB собственной разработки для эффективного разложения органических веществ с высокой-концентрацией, добавление маслоотделителя для удаления масел и объединение с отделением твердых-жидкостей для решения проблемы засорения примесями. Процесс имеет модульную структуру, прост в эксплуатации и обслуживании и адаптируется к производственным потребностям животноводческой фермы.
IV. Достижения проекта
После ввода проекта в эксплуатацию сточные воды были стабильными и соответствовали нормам. Степень удаления ХПК и аммиачного азота превысила 97%, а степень удаления взвешенных веществ и масел достигла 98%. Биогаз использовался для отопления фермы, а остатки биогаза и жидкость использовались для производства удобрений. Годовая экономия на энергии и затратах на утилизацию навоза составила 900 000 юаней, что полностью решило экологические проблемы фермы и обеспечило скоординированное развитие животноводства и экологической защиты окружающей среды.
