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高濃度畜禽養(yǎng)殖糞便廢水固液分離工藝技術(shù)

閱讀:1071        發(fā)布時間:2022-10-9

    

近 20 年來,我國畜禽規(guī)?;B(yǎng)殖 得到了快速發(fā)展。規(guī)模化的集中飼養(yǎng), 有利于提高飼料轉(zhuǎn)化率、防疫能力和管 理水平,從而提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本,增加經(jīng)濟(jì)效益。但是規(guī)模化養(yǎng)殖 在提高生產(chǎn)效率的同時, 也造成了糞尿 過度集中和沖洗水量增加,給環(huán)境帶來 了極大壓力。一些地區(qū),糞尿污染已經(jīng)成為制約規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場(特別是規(guī) 模化豬場)持續(xù)健康發(fā)展的主要因素。 


為固液分離是使用機(jī)械設(shè)備和 設(shè)施將畜禽養(yǎng)殖糞水或厭氧發(fā)酵剩余物 中的固相和液相部分分離的技術(shù)。如果 以追求沼氣生產(chǎn)為主要目的之一, 則畜 禽養(yǎng)殖廢棄物將全部首先進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵 階段生產(chǎn)沼氣。為防止厭氧發(fā)酵剩余物 在貯液塘中的沉積, 厭氧發(fā)酵剩余物通 常進(jìn)行固液分離,固相可以進(jìn)入堆肥環(huán) 節(jié), 也可以用于生產(chǎn)高值化產(chǎn)品,例如 育苗基質(zhì)或者用于替代泥炭 ;液相則進(jìn) 入沼液貯液塘經(jīng)過長期貯存后用于農(nóng)田 作為追肥(水肥一體化) 或者基肥(與 固態(tài)有機(jī)肥同時使用)。


根據(jù)前文所述,對確定后的臥螺離心機(jī)進(jìn)行試制,通過試驗驗證其運(yùn)行狀態(tài)的好壞 和固液分離的效果,本項目試驗依托廣州沃博環(huán)境工程有限公司與從化華美牧場合作的 養(yǎng)殖廢水固液分離處理項目,在華美牧場進(jìn)行試驗驗證。

5.1 養(yǎng)殖場廢水物料特性

根據(jù)現(xiàn)有的養(yǎng)殖廢水固液分離處理工藝,養(yǎng)殖廢水物理特性和化學(xué)特性是對分離處 理結(jié)果有著很大的影響,需要對養(yǎng)殖廢水的預(yù)處理,提高固液分離效果。

(1) 高濃度有機(jī)養(yǎng)殖廢水的預(yù)處理:

離濃度有機(jī)養(yǎng)殖廢水中的固相糞污物質(zhì)可以被分為兩種狀態(tài),溶解態(tài)和懸浮態(tài)。在 此基礎(chǔ)上懸浮物質(zhì)又可以按粒徑大小被分為膠體(<0.02mm)、細(xì)顆粒(0.02~1mm)、 粗顆粒(1~5mm)以及纖維材料(>5mm)等不同類型。有研究發(fā)現(xiàn)沉降離心分離的方 法可以沉降粒徑為 20 μm 以上的顆粒,同時有研究表明沉降離心機(jī)在不加任何絮凝劑的 條件下可以去除 60%的磷,而當(dāng)絮凝劑添加適當(dāng)?shù)臅r候磷的去除率可以達(dá)到 98%[46]。 為了提高高濃度有機(jī)養(yǎng)殖廢水的處理效果,需要在臥螺離心機(jī)處理之前加入高效聚氯化 鋁作為絮凝劑,在攪拌容器內(nèi)充分?jǐn)嚢韬?,使水中?xì)微懸浮粒子和膠體離子脫穩(wěn),聚集、 絮凝,提高高濃度有機(jī)養(yǎng)殖廢水的固液分離效果。

(2) 臥螺離心機(jī)固液分離效果指標(biāo):分離后廢水的澄清度。

5.2 樣機(jī)設(shè)計性能參數(shù)

目前市場上臥螺離心機(jī)的型號主要是根據(jù)轉(zhuǎn)鼓直徑加長度確定的,例如浙江朝前環(huán)??萍加邢薰镜?/span> LW350-1500 LW550-2000 型號的臥螺離心機(jī),所以論文中的適于 高濃度有機(jī)養(yǎng)殖廢水固液分離設(shè)計的臥螺離心機(jī)的型號定為 LW350-1500 ,性能參數(shù)如 下:

單機(jī)處理量:12.34 m3 /h

額定轉(zhuǎn)速:3200rad/min

分離因數(shù):2200 G

54第五章 樣機(jī)運(yùn)行實驗及應(yīng)用研究

轉(zhuǎn)鼓直徑:450mm

轉(zhuǎn)鼓長度:2000mm

差速器:行星差速器

主電機(jī)功率:37kw

副電機(jī)功率:11kw

5.3 樣機(jī)試運(yùn)行結(jié)果

根據(jù) LW450 臥螺離心機(jī)性能參數(shù)計算華美牧場的廢水處理需求:每小時的處理量為 12.34m3,每日運(yùn)行12小時,需2LW450型臥螺離心機(jī),2 名員工操作與維護(hù)。

物料參數(shù):養(yǎng)殖廢水密度 ρ=1083 kg/m3。運(yùn)行參數(shù):初始入口速度 v=0.5m/s,轉(zhuǎn)鼓與 螺旋送料器的轉(zhuǎn)速差為 50rad/min,轉(zhuǎn)速為 1000 rad/min。

5-1 養(yǎng)殖廢水處理現(xiàn)場

根據(jù)前文所述,對確定后的臥螺離心機(jī)進(jìn)行試制,通過試驗驗證其運(yùn)行狀態(tài)的好壞 和固液分離的效果,本項目試驗依托廣州沃博環(huán)境工程有限公司與從化華美牧場合作的 養(yǎng)殖廢水固液分離處理項目,在華美牧場進(jìn)行試驗驗證。

 

image.png 

5-2 處理后的固相糞渣

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5-3 高濃度有機(jī)養(yǎng)殖廢水處理前后對比

高濃度有機(jī)養(yǎng)殖廢水經(jīng)臥螺離心機(jī)固液分離后的廢水前后對比如圖 5-3 所示。養(yǎng)殖

廢水通過優(yōu)化后的臥螺離心機(jī)的處理,固液分離后的廢水效果相對明顯,澄清度比以前 的固液分離處理有所提高。

5.4 本章小結(jié)

本章通過樣機(jī)試制,試驗驗證的方法,對臥螺離心機(jī)的優(yōu)化性能進(jìn)行了驗證,試驗 得出高濃度有機(jī)養(yǎng)殖廢水固液分離效果比起原有的效果有改善,雜質(zhì)去除率有提高,適 用于畜禽養(yǎng)殖場的高濃度有機(jī)養(yǎng)殖廢水的固液分離處理,通過試驗驗證也進(jìn)一步證實了 仿真結(jié)果的可靠性。


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