伴随着畜禽养殖业向规模化和集约化发展,畜禽废弃物总量呈逐年增长态势。据推算,每年由畜禽养殖场排放的污水化学耗氧量COD(Chemical Oxygen Demand)总量已接近工业废水的COD的排放总量;排放的总固体含量TS(Total
solids content in solid ma-terial)是工业固体废弃物的4倍,达19亿t。畜禽粪便产生的污染已成为中国农村地区的主要污染源。采用传统方式直接还田往往难以消化,必须借助于现代高新技术及装备,高效率地把畜禽粪便转化成有用的资源。用固液分离机技术处理畜禽粪便,是目前利用畜禽粪便中的有机成分,变废为宝,消除环境污染,改善农村生态环境,实现农业可持续发展的重要途径。
1固液分离机在畜禽粪便处理过程中的作用
好氧堆肥和厌氧发酵的方法是当今世界畜禽粪便处理比较普遍和行之有效的方法。从规模化养殖场排出的粪便量较大,TS浓度较低,一般在3%左右,无论是好氧堆肥还是厌氧发酵,都会影响生产效率。因此,在粪便处理过程中应用先进的发酵工艺以开展畜禽粪便的综合利用。其重要的前提条件是必须对粪便污水进行前处理一固液分离,主要是为了降低污水中TS浓度。
1)通过固液分离机分离出的固体物可制成优质有机复合肥,不仅可以改善养殖场环境,还为农田提供有机肥,有利于农作物增产增收、改良土壤和生态农业的良性循环。同时,又给养殖场带来经济效益,仅依靠有机复合肥的收益,就能在较短时间内收回设备投资。
2)经固液分离机分离后,污水中COD可下降40%左右,为高效的厌氧工艺创造了条件。若COD过高,则可能堵塞高效过滤器或污泥床,不能充分发挥高效工艺的作用。
3)COD的降低减轻了厌氧处理的负荷,缩小了厌氧处理装置的容积和占地面积,降低了造价,可以使厌氧消化后沼液的COD浓度降到1 000mg/L以下,
这样便于后处理(好氧处理),达到排放标准[1]。因此,固液分离技术已成为发展规模化养殖场粪水处理工程及粪便综合处理和利用的关键。
2固液分离机技术及设备
固液分离的主要目标是移除溶液中的悬浮固体和部分溶解固体。常用的固液分离方法:一是沉降(由固体重力决定);二是机械分离,为现在应用最广泛的技术;三是蒸发池,这种方法在干旱地区效果较好,蒸发出来的水可以用于灌溉,其分离效率受限于池的规模、配套的设备和环境的变化影响;四是絮凝分离,是一种新型的固液分离技术,应用化学试剂使微小的悬浮固体迅速地聚集成较大的固体颗粒,进而沉淀分离的方法;五是脱水分离,即用加热来除去污水中水分,由于具有高成本、高维修费用和高耗能等缺点,并没有广泛被采用。
上述分离方法中,分离效果比较好的是机械分离。机械分离设备可分为筛分、离心分离和压滤3种类型。对不同类型固液分离机的分离效率进行试验,其分离性能差距很大,粪水的TS去除率约在3%~67%之间[2]。
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