Nuotekų valymo pieno ūkiuose sprendimas
Remiantis dabartiniais duomenimis, pasaulyje auga melžiamų karvių skaičius ir pieno gamyba. Pavyzdžiui, 2021 metais pasaulyje melžiamų karvių skaičius siekė apie 139 mln., o pieno gamyba siekė 544 mln. tonų. Iki 2023 m. vien pasaulinės pieno ūkių valdymo rinkos mastas siekė maždaug 16,5 milijardo juanių (apie 2,3 milijardo JAV dolerių), o iki 2030 m. ji priartės prie 22,1 milijardo juanių, o bendras metinis augimo tempas (CAGR) sieks 3,8%. Tai rodo, kad kruopštus valdymas ir techninės paslaugos, susijusios su melžiamų karvių auginimu, tapo svarbia ir ne{12}}nereikšminga sub{13}}rinka.
I. Pieno ūkio nuotekų valymo klientų apžvalga
Didelio masto ir intensyviai vystantis pieno ūkio pramonei, didelės-koncentracijos organinės nuotekos, susidarančios ūkininkavimo procese (daugiausia iš mėšlo, nuplovimo vandens, melžimo salės drenažo ir kt.), tapo svarbia aplinkos problema. Šio tipo nuotekoms būdingos didelio COD (cheminio deguonies poreikio), amoniakinio azoto, bendrojo fosforo ir skendinčių kietųjų dalelių (SS) charakteristikos. Nevalytas ir tiesiogiai išleidžiamas jis labai užterš paviršinį vandenį, gruntinius vandenis ir dirvožemį, o tai turės įtakos ekologiniam saugumui ir gyventojų sveikatai. Todėl vis griežtėjančios aplinkosaugos politikos sąlygomis moksliškos ir efektyvios nuotekų valymo sistemos sukūrimas tapo būtina darnios pieno ūkių plėtros sąlyga.
Jinan Guangbo Environmental Protection turi pritaikytą proceso sistemą, specialiai sukurtą pieno ūkių nuotekoms, kuri yra pritaikyta dideliam COD, dideliam amoniako azoto kiekiui ir dideliems pieno ūkių vandens kokybės svyravimams. Šerdis priklauso nuo pačių -sukurtų IC anaerobinių rezervuarų ir kitos įrangos, kad būtų galima efektyviai suskaidyti teršalus. ChDS pašalinimo greitis viršija 92%, o nuotekos yra stabilios ir atitinka nacionalinius standartus. Įmonė turi visas-proceso technines galimybes nuo pirminio-apdorojimo iki gilaus valymo. Per optimizuotą IC anaerobinio + MBR membraninio filtravimo procesą nuotekų pakartotinio panaudojimo koeficientas viršija 75%, o kartu yra perdirbami biodujų, mėšlo ir skystųjų atliekų ištekliai. Sukurta uždaro{11}}ciklo ekologinė grandinė. Pagrindinė jo įranga sukurta moduliniu būdu, tinkama įvairaus dydžio pieno ūkių poreikiams ir aprūpinta išmaniąja valdymo sistema. Energijos suvartojimas sudaro tik 1/4 tradicinių procesų, o tai žymiai sumažina statybos ir eksploatavimo išlaidas. Įmonė turi brandžių projektų įgyvendinimo galimybių ir sukūrė etaloninius atvejus daugeliui didelių{18}}pieno fermų. Jis gali teikti visas -procesų paslaugas – nuo vietos tyrimo, schemos pritaikymo iki įrengimo ir paleidimo eksploatuoti, taip pat visą eksploatavimo laiką trunkančios priežiūros, kad būtų užtikrintas efektyvus projektų įgyvendinimas ir stabilus veikimas.
Pieno ūkių, kuriuose auginamos karvės, nuotraukos
II. Pieno ūkio nuotekų valymas
Nuotekų šaltinis
Pieno ūkių nuotekos yra ne vienas šaltinis, o kelių gamybos procesų nuotekų mišinys. Tai daugiausia apima:
1. Aikštelės plovimo nuotekos: Didelis vandens kiekis, sunaudojamas kasdieniniam tvartų, praėjimų, įrangos ir kt. valymui, sudaro didžiąją nuotekų tūrio dalį (apie 85%), pernešdamas išmatų likučius, pašarų likučius, šlapimą ir kitus teršalus.
2. Gyvūnų ekskrementai: Melžiamų karvių tiesiogiai išskiriamas šlapimas ir šiek tiek vandenyje ištirpusio mėšlo sudaro labai koncentruotas organines nuotekas.
3. Melžimo salių nuotekos: tai melžimo įrangos valymo vanduo, dezinfekcinis vanduo ir pieno likučių skalavimo vanduo, kurio vandens kokybė yra sudėtinga ir gali būti pieno baltymų, aliejų ir ploviklio likučių.
4. Buitinės nuotekos: nuotekos, susidarančios kasdieniame ūkio darbuotojų gyvenime, pavyzdžiui, virtuvės ir vonios kanalizacija, nors ir nedidelio tūrio, taip pat padidina bendrą taršos apkrovą.
Tyrimų duomenimis, kiekviena melžiama karvė per dieną išskiria apie 38,63 litro nuotekų, iš kurių plovimo ir buitinės nuotekos sudaro 85,1%, o mėšlas ir šlapimas – tik 14,9% 22.
Palyginimas paveikslėlių, kuriuose vaizduojamas užterštas vanduo, ir nuotraukų, kuriose matyti išvalytas vanduo
III. Pieno ūkių nuotekų valymo procesas
Pieno ūkių nuotekų valymui paprastai taikomas procesas „išankstinis{0}}valymas + biocheminis valymas + pažangus valymas“. Konkretūs veiksmai yra tokie:
1. Išankstinio-gydymo etapas
Pagrindinis pirminio-valymo etapo tikslas yra pašalinti iš nuotekų stambias kietas medžiagas, skendinčias medžiagas ir kai kurias organines medžiagas, sukuriant palankias sąlygas tolesniam biocheminiam valymui. Įprasti pirminio{2}}gydymo metodai:
Kietųjų{0}}skysčių atskyrimas: naudojant kietųjų-skysčių atskyrimo mašiną didelėms kietosioms medžiagoms, pvz., karvių mėšlui ir pašarams, pašalinti, o atskirtos kietosios atliekos yra visapusiškai apdorojamos (pvz., kompostuojamos, naudojamos kaip pašaras ir kt.), o atskirtas skystis patenka į nuotekų valymo sistemą.
Nusėdimo būdas: Nusodinimo rezervuare kai kurios medžiagos, kurių tankis didesnis nei 1, nuotekose, veikiant gravitacijai, natūraliai nuskendo, atsiskirdamos nuo nuotekų.
Filtravimo būdas: nuotekos pirmiausia praeina per groteles, kad pašalintų plūduriuojančias medžiagas (pvz., žolę, dideles išmatų mases ir kt.), o tada patenka į filtro baką, todėl vanduo tampa skaidresnis.
Sedimentacijos procesas: jei karvidėje taikomas sauso mėšlo valymo procesas, transportavimo metu į mėšlą pateks daug žolės ar smėlio, todėl užsikemša įleidimo siurblys. Todėl sedimentacijos procesas gali būti įtrauktas į išankstinio apdorojimo etapą, o po sedimentacijos rezervuaro nustatomas ekranas, kad būtų sumažinta tolesnio proceso našta.
2. Biocheminio gydymo etapas
Biocheminis valymas yra pagrindinis žingsnis siekiant pašalinti iš nuotekų toksines ir kenksmingas medžiagas bei organines medžiagas. Jame daugiausia naudojamas anaerobinio ir aerobinio gydymo derinys:
Anaerobinis valymas: naudojant anaerobinius mikroorganizmus, vykstant medžiagų apykaitos procesams, organinės medžiagos nuotekose suskaidomos ir paverčiamos mažų molekulių neorganinėmis medžiagomis. Anaerobinio apdorojimo pranašumai yra tai, kad nereikia didelio aeravimo, mažesnės naudojimo sąnaudos ir gebėjimas apdoroti sunkiai--skaidančias organines medžiagas ir gaminti biodujas.
Aerobinis valymas: po anaerobinio valymo nuotekos patenka į aerobinio valymo etapą, naudojant aerobinius mikroorganizmus, kurie toliau skaido organines medžiagas ir pašalina amoniakinį azotą, fosforą ir kt. Įprasti procesai apima A2/O procesą (ty nuotekos iš pradžių yra apdorojamos anaerobiniu{4}}aerobiniu būdu, o po to patenka į organinių vandenų valymą, o tai gali pagerinti nuotekų aerobinį skaidymą). azoto pašalinimas, kai naudojamas tinkamai.
3. Išplėstinė gydymo stadija
Išplėstinė valymo stadija daugiausia skirta tolesniam likutinių teršalų pašalinimui iš nuotekų, siekiant užtikrinti, kad nuotekos atitiktų išleidimo standartus arba pakartotinio naudojimo reikalavimus. Įprasti pažangūs gydymo metodai yra šie:
Filtrų sistema: Biocheminio valymo nuotekos pirmiausia praeina per smėlio filtro rezervuarą, kad pašalintų smulkesnes kietąsias daleles ir suspenduotas priemaišas; tada jis patenka į tikslaus filtro ir ultrafiltravimo sistemą, sulaikydamas visas mikro{0}}dydžio suspenduotas medžiagas ir mikroorganizmus nuotekose.
Oksidacinės dezinfekcijos sistema: Po smėlio filtravimo nuotekos patenka į pažangią katalizinės oksidacijos sistemą. Ozono generatorius gamina ozono dujas, o reakcijos metu įpilama katalizatoriaus vandenilio peroksido, kuris beveik pašalina visas bakterijas ir organines medžiagas iš nuotekų ir užtikrina, kad nuotekos atitiktų grąžinamo vandens standartus.
Aktyvuotos anglies adsorbcijos sistema: Aktyvuota anglis yra dažniausiai naudojamas adsorbentas, galintis pašalinti iš vandens organines medžiagas, koloidines medžiagas ir mikroorganizmus. Specialiai apdorojant aktyvintąją anglį galima padidinti adsorbcijos pajėgumą ir pagerinti adsorbcijos efektą, todėl nuotekų vandens kokybė dar geresnė.
Pramoninės nuotekos → Smėliavimo kamera → Sijonas ir filtravimas → Srauto greičio reguliavimas → Anaerobinis biocheminis apdorojimas → Aerobinis biocheminis apdorojimas → Pažangus valymas → Išmetimas arba pakartotinis naudojimas
Galima komplektuoti su nuotekų valymo srauto schema
IV. Konkretūs pieno ūkių nuotekų valymo atvejai
Ningxia Aoba galvijų ūkio nuotekų valymo atvejis
I. Projekto apžvalga
Šis projektas yra Ningxia Aoba galvijų ūkio nuotekų valymo projektas. Ūkis yra Wulintuo galvijų auginimo parke Lintongo rajone, Wuwei mieste, Ningxia. Daugiausia užsiima galvijų auginimu, šiuo metu nelaisvėje yra 3000 galvijų, kasdien išleidžiama 700 kubinių metrų gyvulininkystės nuotekų. Nuotekos susidaro plaunant galvijų tvartus, valant melžimo sales, sumaišius mėšlo skystį. Esami valymo įrenginiai negali atitikti aplinkos apsaugos reikalavimų. Todėl Jinan Guangbo aplinkos apsaugai buvo patikėta pateikti individualų supaprastintą gydymo planą. Nuotekos turi atitikti „Gyvulininkystės ir paukštininkystės pramonės teršalų išmetimo standartus“ (GB 18596-2001), atsižvelgiant į išteklių panaudojimą ir pigią eksploataciją bei vietinius galvijų auginimo aplinkosaugos valdymo reikalavimus.
II. Nuotekų charakteristikos ir valymo iššūkiai
Pagrindiniai šio ūkio nuotekų rodikliai: COD 5000-8000 mg/L, amoniakinis azotas 500-800 mg/L, SS 2500-4000 mg/L. Jame yra daug karvių mėšlo likučių, žolės pluošto ir pieno riebalų. Jis pasižymi dideliu COD, dideliu amoniakiniu azoto kiekiu, dideliu skendinčių kietųjų dalelių kiekiu, dideliu lipidų kiekiu ir svyruojančia vandens kokybe. Pagrindinis iššūkis yra tas, kad priemaišos gali užkimšti įrangą, o alyvos slopina biochemines reakcijas. Būtina prisitaikyti prie ūkio gamybos ritmo ir pasiekti greitą reikalavimų laikymąsi bei pigią eksploataciją.
III. Pagrindinis gydymo planas
Jinan Guangbo Environmental Protection pritaikė supaprastintą procesą: gyvulių nuotekos → mechaninės grotelės → alyvos separatorius → kietasis{0}}skysčių separatorius → reguliavimo bakas → UASB anaerobinis reaktorius → MBBR aerobinis biocheminis bakas → dezinfekavimas ir išleidimas. Pasikliauti savo -sukurtu UASB reaktoriumi, kuris efektyviai skaido didelės-koncentracijos organines medžiagas, pridedant alyvos separatorių alyvoms pašalinti ir derinant su kieto-skysčio atskyrimu, kad būtų išspręsta priemaišų užsikimšimo problema. Procesas yra modulinis ir lengvai valdomas bei prižiūrimas, prisitaikantis prie galvijų ūkio gamybos poreikių.
IV. Projekto pasiekimai
Pradėjus naudoti projektą, nuotekos buvo stabilios ir atitiko standartus. ChDS ir amoniakinio azoto pašalinimo greitis viršijo 97 proc., o skendinčių kietųjų dalelių ir alyvų – 98 proc. Biodujos buvo išgaunamos ūkyje šildymui, o biodujų likučiai ir skystis panaudoti trąšų gamybai. Metinis energijos ir mėšlo šalinimo išlaidų sutaupymas siekė 900 000 juanių, visiškai išsprendus ūkio aplinkosaugos problemas ir įgyvendinant koordinuotą galvijų auginimo ir ekologinės aplinkos apsaugos plėtrą.
