农村畜禽养殖污染治理4.doc

名茂港区源鑫养殖有限公司污染防治工程实施方案

农村环境综合整治项目实施方案

项目名称：农村畜禽养殖污染治理（污染物减排项目和环保新技术推广应用示范项目）
建设单位（盖章）：茂名市茂港区源鑫养殖有限公司

编制日期：二○一二年三月二十日

目 录
第一章 总 论 4
1.1 概述 4
1.2 项目概况 4
1.2.1 项目名称 4
1.2.2项目概况与规模 5
1.2.3项目申报建设目的 5
1.2.4项目申报类别 5
1.2.5项目建设投资与目标 5
1.2.6综合评价与结论 6
1.3工作内容及实施方案 6
1.3.1工作内容 6
1.3.2实施方案 6
1.4起止时间及进度安排 7
第二章 项目背景及必要性 8
2.1项目背景 8
2.2养猪生产方案和产污环节 9
2.2.1养猪工艺流程 9
2.2.2产污环节分析 10
2.2.3企业员工数和工作制度 10
2.3养猪场现有废物产生及处理情况 11
2.3.1现有污染处理设施分析 11
2.3.2养猪场现有排污分析 11
2.3.3主要环境问题 12
2.4项目建设必要性和意义 13
2.5项目选址原则 15
第三章 工艺技术方案 17
3.1设计原则 17
3.2废弃物治理思路 17
3.3工艺技术路线 18
3.4工艺流程说明 19
3.5指标要求 21
3.6各工艺单元处理效果 22
3.7设计规模 22
第四章 工艺合理性分析 23
4.1人工清粪的合理性分析 23
4.2固液分离与重轻液分离技术分析 25
4.3养鱼为主、灌溉为辅实现废水零排放 26
4.4固体废物利用可行性分析 27
第五章实施方案工艺设计 28
5.1猪舍清粪系统改造和废弃物处理 28
5.1.1 干粪收集槽 28
5.1.2 粪渣场 28
5.1.3 污水收集沟管 28
5.1.4 污水收集池 28
5.1.5 固液分离设备 29
5.1.6 重轻液分离主设备 29
5.2污水处理工程 29
5.2.1沉淀池 29
5.2.2中间水池 30
5.2.3水解酸化池 30
5.2.4 SBR池 30
5.2.5污泥浓缩池 31
5.2.6明渠过流式紫外线消毒器 32
5.2.7尾水收集池 32
5.2.8脱水机房 32
5.2.9风机房及控制室 32
5.2.10沼气贮气柜 32
5.2.11排污口规范化整治及在线监测 33
5.3项目主要设备设施清单 33
第六章 项目管理和实施计划 35
6.1管理机构 35
6.2建设进度 35
6.3工程项目建设方式 35
第七章 投资估算与资金筹措 37
7.1概述 37
7.2编制依据 37
7.3工程投资估算 38
7.4资金筹措 38
7.5申请资金理由及使用方向 39
第八章 效益与风险分析 40
8.1环境效益 41
8.2社会效益 41
8.3推广示范效应 42
8.4项目实施风险性分析 42
第九章 结论与建议 43
9.1结论 43
9.2建议 44

第一章 总 论
1.1 概述
近年来，我省正在加强养猪业的板块建设，养猪场逐渐规模化。随着养猪业规模不断扩大，养猪业污染物将会越来越影响人们的生存环境，因此，加强对规模化养猪业废弃物的治理，是加强区域性环境污染综合治理、搞好农村环境保护工作、促进和谐社会建设的关键问题之一。
在养猪产业逐渐壮大的同时，养猪造成的养猪废水、臭气及猪粪等对周边农村生活和生产环境造成一定影响。
通过采用综合治理畜禽排泄物和废水技术，从废水、废渣产生的源头着手，采取综合措施，积极推广和使用先进技术，控制和减少污染物的产生，将养殖废弃物回收作为生产高效有机肥的原料，废水经过治理达到或优于国家标准，用于农田和果园灌溉，实现“零排放”。污染治理和综合利用工程投入后不但可以减少污染物向环境的排放量，同时可以产生明显的经济效益，为企业自身的可持续发展创造有利条件。
1.2 项目概况
1.2.1 项目名称
茂港区源鑫养殖有限公司污染防治工程
1.2.2 项目概况与规模
茂港区源鑫养殖有限公司规模
表1-1 养猪场概况与规模
序号
猪场名称
占地面积m2
建筑面积m2
地点
存栏量（头）
1
茂港区源鑫养殖有限公司
159840
3600
茂名市茂港区小良镇那庄村村委会
4500
合计

159840
3600

4500
1.2.3 项目申报建设目的
在广东省环境保护专项资金支持下，以提高茂港区源鑫养殖有限公司养猪场污水排放达标率和猪粪便资源化利用率为重点，积极推广环保新技术，采用固液分离、重轻液分离、水解酸化、SBR综合治理等工程措施控制规模化养猪污染，为其他规模化养殖场提供示范作用。
1.2.4 项目申报类别
根据《2012年广东省省级环保专项资金项目申报指南》的规定，茂港区源鑫养殖有限公司申报类别为污染物减排项目和环保新技术推广应用示范项目。
1.2.5 项目建设投资与目标
（1）项目总投资
本项目总投资为186万元。
（2）项目申报资金支持方式
①茂港区源鑫养殖有限公司自筹30万元。
②申请省环保专项资金156万元。
（3）主要经济技术指标
达产期年利润62万元，静态投资回收期3年。
1.2.6综合评价与结论
项目采用“能源生态”模式，对规模养殖过程中产生的粪污进行处理和综合利用，在改善生产环境的同时，并为企业带来一定效益，符合可持续发展的要求；项目建设目标明确，投资规模适宜，技术方案先进适用；项目单位经济基础较好，管理制度健全，能确保项目如期建成并发挥效益。
1.3 工作内容及实施方案
1.3.1 工作内容
本实施方案的研究内容为：猪粪压缩固化处理及回收利用系统、重轻液分离处理、污水SBR处理设施、猪舍清粪收集系统改造、污水处理站的设计及技术经济分析、尾水回收利用系统、污水处理厂总平面布置、工程投资和资金来源、使用方向及详细工程投资估算等。
1.3.2 实施方案
（1）实施组织机构
在当地环保局的指导下，茂港区源鑫养殖有限公司全面负责工程的实施。
（2）项目实施建设方式
为保证工程质量、方便管理，该污水处理工程建议进行工程总承包的建设方式，由有资质的工程设计施工单位负责工程的设计，土建施工、设备安装、系统调试、培训指导并负责达标使用。
1.4起止时间及进度安排
项目起止时间为2012年10月初至2013年9月底，项目周期为12个月。工程建设进度表如下：
表1-2 项目建设进度表
实施年限
建设分期
目标管理
2012.3-2012.6
项目申报
完成可研报告审批
2012.10-2013.7
土建施工
完成土地施工
2013.5-2013.8
安装调试
完成设备采购，安装、调试
2013.9
竣工验收运行
完成构筑物设备系统开车调试，竣工验收和运行

第二章项目背景及必要性
2.1 项目背景
随着经济发展和人民生活水平的提高，我国畜禽养殖业得到了迅猛发展。但由于畜禽养殖场产生的粪污等污染物对环境的不利影响，使我国畜禽养殖业面临着发展与环保的双重压力。在不以牺牲环境质量为代价的前提下，利用畜禽粪水开发利用生物质产生清洁的能源是最好的选择之一。在治理污染的同时，变废为宝，减少温室气体的排放量，从而实现可持续性发展。
由于消费习惯，猪肉在我国居民肉食消费中占有重要地位。消费比例达到65%左右。据统计，在人口不断增长的同时，我国人均占有的猪肉数量已经从1990年的20kg上升到2006年的39.6kg，几乎翻了一番。随养殖数量的增多，我国规模化养殖场的数量和规模不断扩大，“十五”期间，畜牧业的规模化、区域化和产业化进程呈现出加快发展的趋势。2005年生猪规模化达饲养水平达到37.2%，近年来更呈加速上升趋势。
随着养殖规模增大和污染物的集中排放，对环境的影响日益严重，污染随之而来。早在2000年，原国家环境保护总局就在全国范围内展开了规模化畜禽养殖污染调查。调查显示，我国规模化养殖场每年畜禽粪便产生量约为19亿吨，是工业固体废弃物的2.4倍，其中畜禽粪便的COD的排放量已达7118万吨，超过中国工业废水与生活废水的排放量总和，已成为继工业污染、生活垃圾污染之后我国的主要污染源，并向农村面源污染转移，直接威胁着广大农民群众的生存环境与身体健康。
针对上述存在的问题，2001年，原国家环保总局发布了《畜禽养殖污染防治管理办法》和《畜禽养殖业污染物排放标准》，根据畜禽养殖业污染物排放的特点，规定了控制项目和排放标准，开始加强畜禽养殖业的污染防治工作。2006年10月26日，国家环保总局发布《国家农村小康环保行动计划》。行动计划中明确提出，要加强规模化畜禽养殖污染防治，优先建设规模化畜禽养殖污染防治示范工程，采取生产沼气、建设有机肥生产厂、土地利用、工艺处理等模式，提高畜禽养殖废弃物资源化利用水平与污染物达标排放率；使用安全、高效的环保生态型饲料和先进的清粪工艺、饲养管理技术，实现污染“源头控制”。
近几年来，茂名规模养殖发展迅速，规模养殖量已占饲养总量的40%左右。但从各个规模养殖场和养殖小区的生产情况来看，污染治理设施普遍缺乏，环保意识差，管理粗放，养殖污水乱排乱放，对周围环境影响日益加剧，不利于健康和可持续发展，成为制约进一步发展的瓶颈。因而必须采取积极有效的措施，加强污染防治。
2.2养猪生产方案和产污环节
2.2.1养猪工艺流程
茂港区源鑫养殖有限公司根据当地实际，采用以下养猪工艺流程：

图2-1 养猪生产线工艺流程和产污环节图
2.2.2产污环节分析
主要产污环节是：
（1）废水包括猪舍粪尿冲洗废水、消毒废水、猪用具清洗废水、员工生活污水；
（2）废气包括猪舍恶臭、污水站恶臭；
（3）噪声包括水泵噪声、猪配种和分娩发出的噪声、进出车辆噪声；
（4）固体废弃物包括死猪、猪胞衣、猪粪（尿）、沼渣和沼液、污水处理系统污泥、员工生活垃圾等。
本报告对废水和猪粪便治理编制实施方案。
2.2.3企业员工数和工作制度
现有员工10人，有8人在场内食宿。
每年工作365天，员工每天工作8小时。
2.3 养猪场现有废物产生及处理情况
2.3.1现有污染处理设施分析
（1）现有废水处理设施
目前，猪场采用冲水工艺，废水产生量大。生活废水、冲栏水及猪尿等经化粪池初步沉淀，再由工人对干粪及沉淀物进行打捞后，外排至农用灌溉排水渠。
化粪池对COD、BOD5、NH3-N、SS去除率分别为27.6%、21.5%、5%、35%左右。
（2）现有废渣回收情况
养猪场产生的粪便等废弃物经工人打捞后部分存放在场外干化场，由当地农民不定期拖运至果园和农田作为肥料。
2.3.2养猪场现有排污分析
（1）废水产生与排放情况
猪场废水产生与排放情况见下表。
表2-2废水产生和排放表
分类
废水产生
环节
废水量
m3/d
指标
CODCr
BOD5
SS
NH3-N
TP
产生情况
猪粪冲洗水
(含猪尿)
129.25
浓度mg/l
8660
2541
1103
851
48
产生量kg/d
1120.21
328.424
142.563
109.992
6.204
用具冲洗、消毒
废水
13.06
浓度mg/l
2571
1470
990
310
28
产生量kg/d
33.577
19.198
12.929
4.049
0.366
生活污水
3
浓度mg/l
295
154
188
26
3.7
产生量kg/d
0.885
0.462
0.564
0.078
0.011
合计
145.31
混合浓度mg/l
7946.27
2395.46
1073.95
785.34
45.29
产生量kg/d
1154.672
348.084
156.056
114.118
6.581
排放情况
化粪池排放口
145.31
浓度mg/l
2457.76
1377.12
504.32
366.39
30.14
排放量kg/d
357.137
200.109
73.283
53.240
4.380
※以上废水浓度采用现场实测数据；生活污水污染物浓度参考《环境工程设计手册》（湖南科学技术出版社）
由于养猪场仅通过沉淀初步处理后外排，污染物去除率低，故出水水质各项指标均不能达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（DB44/613-2009）和《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）（水作类）较严格者标准。
（3）固体废弃物产生和排放情况
现阶段，养猪场产生的主要固体废弃物来自猪粪，根据《全国规模化畜禽养殖业污染情况调查与防治》和《第一次污染源普查农业污染源产排污系数手册》中的内容，规模化养猪场猪粪产生量约为2.0kg/头·d。养猪场存栏4500头，猪粪产生量为9t/d。
2.3.3主要环境问题
从上述排污现状分析可以看出，企业存在的主要环境问题有：
（1）采用冲水工艺，废水产生量大
冲水工艺的特点是废水量大，建议改为干清粪工艺，可以大大减少废水产生量。
（2）废水未经达标处理，废水超标排放
养猪场废水未经处理外排，已经影响周围渠道的水质和农业、渔业用水，加剧了农村的面源污染。
（3）猪粪未经处理直接堆放，不能及时进行无害化处理，对周边环境造成一定的污染。
产生的猪粪由于只经过简单沉淀、干化，大量堆存在养殖场内，产生的恶臭物质污染周围空气环境，影响周围农民的生产和生活环境，同时也是对资源的浪费。
2.4项目建设必要性和意义
（1）畜禽养殖场污染越来越严重
近年来，茂名市畜禽养殖业迅速从庭院养殖向集约化、规模化、商品化发展，特别是在市区周围，畜禽养殖场越来越多，规模越来越大，集约化、规模化畜禽养殖业的经济效益十分明显。但是，伴随而来的养殖业废弃物的环境污染问题日益严重。
污染问题具体表现在：①水质污染：造成水体富营养化，导致水体溶解氧减少、透明度降低、水质劣化。 ②空气污染：畜禽粪便中含有NH3、H2S、胺等有害气体，在未及时处理时其臭度将成倍增加，产生甲基硫醇、二甲胺等有恶臭的气体，对环境造成危害。③传播病菌：环境致病因子增多，孳生蚊蝇，易引起口蹄疫等“人畜共患”传染病的发生。④危害农作物生长：直接用未处理过的污水灌溉农作物，特别是水稻，会抑制稻根生长。同时，由于氮过量，会引起倒伏、徒长、病虫害多和成熟不良。所以，必须刻不容缓地采取措施，解决畜禽粪污的排放和环境污染问题，这已成为关系到人类的生存和发展以及中国生态农业发展的重大问题。
在污染治理中，禽畜粪便经厌氧、固液分离及综合利用等环节的处理，既治理了污染可以杀死各种寄生虫卵（如钩虫卵、蛔虫卵等）和多种致病菌，使蚊蝇失去了滋生场所，大大地降低了一些人畜共患的寄生虫和其它疾病的交叉传播的机率，同时消除了恶臭；又获得了大量的有机肥料用于改良土壤；由于综合利用，实现了污染物的零排放，从根本上改善了生态环境。
（2）畜禽粪便作为一种宝贵的资源，应当合理开发和利用
禽畜粪便虽然是严重的污染源，但却又是可开发的宝贵资源。项目所产沼气，作为一种可再生能源资源，无论是用做生活燃料，还是用于生产电力，都能够减少日益枯竭的化石能源的消耗，这对减低因化石燃料利用带来的全球气候变化具有一定的战略意义。
（3）是发展生态农业、保障农业可持续发展的需要
保持农业的可持续发展是我国面临的一个重要课题，在发展农业生产，提高生产效率的同时，保护生态环境，确立可持续发展的生态农业生产体系非常重要。沼气工程具有燃料（能源）、饲料、肥料（营养源）三种功能，因此，全方位、多层次、多功能地开发利用就要根据具体情况，综合考虑技术、设备和工艺，将各个单一处理技术相互有机地结合起来，形成一种综合处理与利用的系统工程，把养殖、种植、加工、沼气、肥料等各个环节有机结合，从而形成良性循环的生态农业产业模式，达到经济、社会、生态效益的高度统一，这对于我国现代化大农业向着生态农业、环保农业和有机农业的方向发展具有重大意义。
项目的实施，不仅会改善周边居民生产和生活条件，还提供就业机会，提高农民收入；项目本身也产生一定的经济效益，产生的沼渣、沼液是优质的无公害有机废料，可用来发展无公害农产品基地，实现农业增效。
（4）养殖污染防治是保持农村良好环境的需要
通过项目实施，将养猪生产过程中产生的废弃物、废水进行综合利用和有效处理，开发生物质能，回收有机肥资源，将治理污染、净化环境、回收能源、综合利用、改善生态环境有机的结合起来，走可持续发展的道路，建设成为绿色生态型畜牧业养殖场，是各养猪场谋求不断发展、做强做大的必由之路。
2.5 项目选址原则
项目选址应符合行业布局，还应考虑地域资源、区域地址、交通运输和环境保护等要素。其主要原则包括：符合国家政策和生态能源产业发展规划；满足项目对原材料、供热和电的供应需求；交通方便，运输条件优越；充分利用地形、地貌，地质条件符合要求；满足当地养殖业的防疫要求，并远离水源；基础条件与沼气工程特定生产需要和排放要求适合；有可供利用的社会基础设施和协作条件等 。
（1）项目建设点位于茂港区小良镇，有直达道路到猪场，交通便利；
（2）已经认识到建设沼气池解决猪场粪便和污水产生的污染问题的紧迫性；
（3）养猪场存栏生猪4500头，每天提供8-10吨以上鲜猪粪，有充足的沼气发酵原料；
（4）项目建设点已完成与养猪场的水、电连接，项目施工的水、电使用也有保证；
（5）项目建设地周边的蔬菜、水果及水田，保证了沼气池产生沼液、沼渣的消纳，不会外排产生二次污染。

第三章 工程设计方案
3.1设计原则
（1）资源化原则。畜禽粪污是一种有价值的宝贵资源，充分利用畜禽粪污资源是污染防治的重要原则。畜禽粪污经处理后，可以产出再生能源（沼气）、有机肥（固态、液态），具有较好的经济价值。
（2）生态化原则。遵循循环经济指导思想，依据物质循环、能量流动的生态学基本原理，强化种养平衡，促进种植业与养殖业结合，实现生态系统的良性循环。
（3）综合效益原则。兼顾环境效益、社会效益、经济效益，将治理污染与资源开发有机结合起来，使猪场粪污治理工程产出大于投入，提高污水处理工程的综合效益。
（4）可靠性原则。遵循技术先进、工艺成熟、质量可靠的原则，在设计中吸取国内外先进的处理工艺和施工技术，使工程达到国内先进水平。
（5）管理简便原则。合理处理人工操作和自动控制的关系，对不便人工操作、人工成本较高的工艺，采用自动化技术，提高系统运行管理水平。
3.2废弃物治理思路
本项目按照“减量化、资源化、无害化”原则，对猪粪和污水进行无害化综合处置和利用，注重资源综合开发利用和生态平衡，形成生态上与经济上的两个良性循环，以达到治理污染、开发能源和综合利用的效果。分别采用的措施为：
（1）“减量化”措施
①改进养猪场中集粪系统的设计，实行干清粪、猪粪与污水分开收集，减少冲洗水量：②采用雨污分离，管道排污，猪舍屋面的雨水和降温水直接流入池塘，污水通过污水收集管集中排出：③在猪饲料中添加生物除臭剂，减少粪便臭气的产生。
（2）“资源化”措施
①粪尿中的固化物和猪粪经分离压缩干化之后，销售给农民用于果园和稻田基肥；②结合农业和种植业，将污水处理设施的达标排放尾水用于农田和果园浇灌。
（3）“无害化”措施
采用水解酸化和SBR处理脱氮技术实现废水达标排放。
3.3工艺技术路线
随着畜禽养殖生产专业化程度加深，以企业化和集约化规模经营的大型畜禽养殖场提到了迅猛发展，畜禽养殖场已经成为我国农村污染的主要来源，各地对畜粪污水提出治理要求，将畜粪便污水治理列入“十一五”环境保护规划，目前已全面展开。本项目生产工艺采取高效的FAN型固液挤压螺旋分离机、重轻液分离主设备、结合沉淀调节池、水解酸化池、SBR池和尾水收集池等，实现达标排放。
本污水处理工程所处理的污水为养猪废水，在此废水中包含猪粪压缩水、猪尿液、粪便冲洗水及地面冲洗水，这类废水的水质特点为水量排放不均匀、冲击负荷大，有机物浓度高、含有大量的固体悬浮物且还含有一定量的对人体有害的病原菌，属于高有机物浓度、高N、P含量和高有害微生物数量的“三高”废水。
基于以上所述的废水特点分析得，首先应对废水进行固液分离，这是一道必不可少的工艺环节，其重要性及意义主要在于：该项目所处理的废水中固体悬浮物含量很高，有机物含量也很高，通过固液分离可使液体部分的污染物负荷量大大降低；其次通过固液分离可防止较大的固体物进入后续处理环节，防止设备的堵塞损坏等，通过FAN型固液挤压螺旋分离机处理后的污水进入下一环节进行处理，含水45%-50%的猪粪销售给果农用于果园基肥。废水再经过重轻液分离后，去掉大部分的可溶性有机物且杀死传染病菌，然后进入水解酸化池和SBR处理设施，处理后的尾水进入尾水收集池（尾水储存池）用于农田和果园浇灌，实现零排放。
3.4工艺流程说明
根据《国家环境保护“十一五”规划》“种养结合、雨污分流、清洁生产、干湿分离”十六字方针，本项目首先通过固液分离预处理使排泄物干湿分离，使畜禽粪便含水量由85-97%降低到45-50%。固液分离后，污水中COD可下降40%左右，为进一步处理污水提供前提，同时，猪粪便含水量大幅下降，降低了有机肥生产和运行成本。固液分离技术已成为发展规模化猪场粪污水处理及猪粪便综合利用的关键。国外从70年代开始已有固液分离设备定型产品，种类繁多，主要采用机械物理分离，有筛分、离心分离和过滤。
固液分离后，污水中虽然大量固形物被取出、CODCr下降40%，但污水仍然未摆脱“大、黑、脏、臭”。本项目通过重液轻液分离，进一步去除污水中的粘稠物质和细小悬浮物，使污水得到初步澄清，从而为下一步进行水解酸化和SBR处理打下基础。
猪场采用清洁生产工艺，排放的猪粪人工清除（每天两次）至干猪粪池，通过FAN型固液挤压螺旋分离机处理。每天处理排放的冲洗污水由污水沟汇集于集水池中，通过管道运输也是进入FAN型固液挤压螺旋分离机处理。固液分离产生的废水进入重轻液分离机，经过重轻液分离机分离后，产生的污水进入沉淀池，经水解调节处理后的污水再泵入SBR处理池进行进一步处理，经SBR处理池处理后的尾水进入尾水收集池。SBR池产生的污泥进入污泥浓缩池浓缩后再进入污泥干化槽，然后和FAN型固液挤压螺旋分离机、重轻液分离机产生的粪渣一起进入粪渣场暂时贮存，最终卖给专门公司作为有机肥生产的原料。尾水在尾水收集池经过进一步自然氧化降低污染物浓度，达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（DB44/613-2009）和《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）（水作类）较严格后，全部用于稻田和果园灌溉，实现零排放，从而达到资源综合利用、无害化处理、废水达标的有机结合，实现生态良性循环，促进养殖业和种植业的可持续发展。
猪粪和废水综合无害化处理及利用工艺流程详见图3-l：
生产和民用燃气
脱硫
沼气
沼气贮藏
(贮气柜)
)
脱水
畜禽粪便
畜禽粪水
管道输送
固液分离
液状物
重轻液分离
沉淀池
中间水池
尾水收集池
养鱼、灌溉农田果树
剩余污泥
固形物
粘结物
粪渣堆场
果园

污泥浓缩池池
紫外消毒
沉渣
SBR池
水解酸化池

图3-1 工艺流程图
3.5指标要求
本项目废水最终实现零排放，因此，结合厂内实际情况，同时考虑现有的水处理技术，尾水的排放标准执行《畜禽养殖业污染物排放标准》（DB44/613-2009）和《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）（水作类）较严格者后，全部用于养鱼、稻田和果园灌溉，实现零排放。处理后的尾水污染物指标列入表3-2。
表3-2 养猪场废水排放标准 mg/L
指标
CODCr
BOD5
SS
NH3-N
TP
废水综合水质≤
7000
2000
1000
700
50
排放标准≤
150
60
80
80
8
设计去除率
97.86%
97%
92%
88.57%
84%
3.6各工艺单元预计处理效果
各工艺单元处理效果见表3-3：
表3-3各单元处理效果
项目
进水口
固液分离
重轻液分离
水解酸化
调节池
SBR池
尾水收集池
出水COD(mg/L)
7000
4100
2470
1676

150
150
COD去除率

41.4%
39.76%
32.15%

91.05%

出水BOD5(mg/L)
2000
1320
996
627

60
60
BOD5去除率

34%
24.55%
37.05%

90.43%

出水SS(mg/L)
1000
600
300

180
80
80
SS去除率

40%
50%

40%
55.56%

出水NH3-N(mg/L)
700
420

64
≤80
NH3-N去除率

40%

84.76%

表3-4猪场现有废水产生情况表
废水产生
环节
废水量
m3/d
指标
CODCr
BOD5
SS
NH3-N
TP
猪粪冲洗水(含猪尿)
62.5
浓度mg/l
7550
2120
900
730
42
产生量kg/d
471.875
132.5
56.25
45.625
2.625
用具冲洗、消毒废水
3.2
浓度mg/l
2370
1340
650
300
28
产生量kg/d
7.584
4.288
2.08
0.96
0.0896
生活污水
3
浓度mg/l
280
130
200
30
4
产生量kg/d
0.84
0.39
0.6
0.09
0.012
合计
68.7
混合浓度mg/l
6991.252
1996.769
857.787
679.403
39.689
产生量kg/d
480.299
137.178
58.93
46.675
2.7266
3.7设计规模
采用干清粪工艺后，猪场废水排放量为68.7m3/d。考虑到不可预见因素，以及猪场夏季冲水量增加等原因，养猪场污水处理站设计规模定为100t/d。

第四章 工艺合理性分析
目前为止，养猪场污染治理单一处理方法如好氧生物处理、厌氧生物处理等远没有达到人们所追求的理想效果。为了更有效控制猪场对周围环境造成的污染，我们应当采取经济有效、方便可行的工艺流程，遵循“无污化、资源化、低成本、高效率”的原则逐步削减污染物，使猪场周围的土壤、水体及大气自然生态系统免受污染。
因此本工程结合了各处理方法的优点，采用综合治理畜禽排泄物和废水技术，改进处理工艺流程，选择了一套切实可行的综合治理和利用相结合的治理方案，并坚决贯彻标本兼治原则去控制养猪生产过程中出现的环境污染问题。在实际治理过程中应当结合云安县的实际情况，从猪场污水有机负荷重、行业利润低的特点出发，因地制宜地选择适合于本工程的处理污水的思路和模式。与传统的生产工艺相比，本工程的优越性表现在以下几个方面：
4.1人工清粪的合理性分析
国内集约化猪场清粪方式主要有水冲粪、水泡粪（利用重力自流粪）、人工干清粪和机械清粪等几种。水冲粪或水泡粪的清粪方式可以提高劳动强度，但粪便与大量的水混合后，给后处理造成了极大的困难；同时，由于粪便中的大量营养物质溶于水中，使分离后的固体物料肥效大大降低，而污水处理的有机负荷却大大增加，粪污处理投入相应高，使猪场难以承受。人工清粪的特点是方法简便、投资少，且养分损失小；但缺点是劳动强度较大。我国部分猪场由于惧怕清除粪便的劳动力投入，期望机械清除，故靠加水作为刮粪的润滑剂。然而，机械清粪虽劳动生产率高，但设备的耐用性差且运行费用高，不太适合我国的国情。因此，目前许多猪场仍然在采用产生严重污染的水冲粪工艺，且部分猪场采用明沟排污，雨水、污水没有做到分别收集；这是造成粪污任意流失导致环境污染、粪污不能作为资源利用的重要原因。
推行干集清粪工艺，从猪场排污方式即污染源头上减少排污总量干（鲜）猪粪由人工收集、经清粪道清除，养分损失小，尿及污水从地下水道流出。目前这种干集清粪技术在天津、北京、上海、广西、湖南等地的一些养猪场内已显示出了优越性。
由此可见，采用人工干清粪方式比其他两种方式更具有合理性，不仅简化粪污处理工艺及设备、节约用水，本工程建成后扩大劳动力并实现日产日清，这样为下一道工序提供保障。
4.2固液分离与重轻液分离技术分析
目前限制大中型畜禽养殖场沼气工程发展的主要问题有两个：一是基建投资高，一个万头猪场一次性基建投资在130万元以上，以存栏10000头，以每头每天提供0.5TS计，每天产沼气近1800m3折合人民币约一千元，年收入约70万元，扣除运行成本、贷款利息，靠沼气回收投资是多数养殖场承受不了的。另外，沼气出水浓度太高，以CODCr计通常超过1000mg/m3，达不到排放标准。解决上述问题，必须从“整体、协调、循环、再生”的生态学原则出发，走包括有机肥生产的综合治理综合利用之路。
鉴于以上因素，本项目工艺拟采用固液分析和重轻液分离技术相结合的处理工艺。通过固液分离预处理使排泄物干湿分离，使畜禽粪便含水量由85-97%降低到45-50%。固液分离后，污水中CODCr可下降40%左右，为进一步处理污水提供前提，同时，猪粪便含水量大幅下降，降低了有机肥生产和运行成本。固液分离后，污水中虽然大量固形物被去除，CODCr下降40%，但污水仍然未摆脱“大、黑、脏、臭” 的基本面貌。本项目通过重液轻液分离，进一步去除污水中的粘稠物质和细小悬浮物，使污水得到初步澄清，从而为下一步治理打下基础。
固液分离技术已成为发展规模化猪场粪污水处理及猪粪便综合利用的关键。国外从70年代开始已有固液分离设备定型产品，种类繁多，主要采用机械物理分离，有筛分、离心分离和过滤。我国从80年代起，陆续开发了多种分离设备。如斜板筛、转动筛、挤出式分离机和带式压滤机等，具有成本低，运行费用低，结构简单，维修方便等优点。重轻液分离主设备也同样具有这些优点。
4.3养鱼为主、灌溉为辅实现废水零排放分析
我国现有的集约化猪场的绝大多数在设计之初，没有充分考虑粪污处理设施或处理工艺不符合要求，造成粪尿渗漏，大量氮、磷渗入地下或流入水体，引起土壤、地表水和地下水污染。部分猪场采用生态循环的方式进行粪污处理，其处理效果显著并取得了一定的经济效益。但由于猪场饲养规模往往偏大，粪污的排放总量与周围农田面积和农作物的消纳能力不匹配，且未能解决农田及农作物在非施肥期间的粪污出路问题，致使部分粪污无法及时消纳，导致地表水的富营养化。除生态循环利用处理方式外，大部分猪场粪污处理工程的关键是粪水处理工艺的改进与提高。
通过对本工程的实地考察，本项目处理后的废水用于养鱼、灌溉农田，实现废水的零排放。
茂名是荔枝、龙眼等水果生产基地之一，种植面积广，对肥料需求量大，只要建设好浇灌系统，完全可以消化养猪场废水；养殖场附近有鱼塘180亩，沼液经氧化塘氧化后，可注入鱼塘养鱼。实现废水“零”排放是可行的。
4.4固体废物利用可行性分析
猪场周围稻田和果园对猪粪的需求量见下表。
表4-1 养猪场猪粪利用可行性分析表

荔枝、龙眼
稻田
共需猪粪量（吨/年）
猪场猪粪排放量吨/年
亩数
每亩需猪粪量
亩数
每亩猪粪量
养猪场
3200
1.75吨/年
850
1.2吨/年
6620
2400
由上表可以看出，猪场周围对猪粪的需求量大于猪场的猪粪的产生量，因此把猪粪全部用于荔枝、龙眼园和稻田施肥是可行的。
第五章 实施方案工艺设计

5.1猪舍清粪系统改造和废弃物处理
目前，养猪场采用水冲粪式，该方式耗水量及水污染物浓度较高，采用于湿分离能够提高资源综合利用率和减轻污染负荷。
该系统改造包括对现有工程已有猪舍进行改造，改进清污方式，新建污水收集管道及污水收集池。
5.1.1 干粪收集槽
干粪收集槽位于每座猪舍底部，养猪场700m×2m。
5.1.2 粪渣场
粪渣场用于暂时储存污泥和粪渣，设计每个粪渣场为24m3
L×B×H=4×4×1.5m3
5.1.3 污水收集沟管
污水收集沟管采用明渠形式，自每座猪舍收集至集水池（900m）。
5.1.4 污水收集池
每两座猪舍之间建一座污水收集池，猪场共计4座，每座有效容积为25m3。池内设一台潜污泵，型号50WQ/C240-0.75，Q＝15m3/h，N=O.75kW，H=7.0m。
5.1.5 固液分离设备
固液分离预处理使排泄物干湿分离，使畜禽粪便含水量由85-97%降低到45-50%。固液分离后，污水中COD可下降40%左右，为下一步处理污水提供条件，同时，猪粪便含水量大幅下降，降低了有机肥生产和运行成本。猪场设固液挤压螺旋分离机一台，型号：FAN型
外形尺寸：1850×525×875mm3。
5.1.6 重轻液分离主设备
固液分离后，污水中虽然大量固形物被去除，COD下降40%，但污水仍然未摆脱“大、黑、脏、臭”的基本情况。本项目通过重液轻液分离，进一步去除污水中的粘稠物质和细小悬浮物，使污水得到初步澄清，从而为下一步SBR治理打下基础。猪场设重轻液分离机一台，型号：36型。
外形尺寸：1805×1400×1120mm3。
5.2污水处理工程
5.2.1沉淀池
沉淀池采用竖流式沉淀池，圆形地上钢筋混凝土结构，主要对重轻液分离出水起过滤沉淀的作用，每个猪场设一个沉淀池。
装置名称：竖流式沉淀池
装置容积：31.4m3（尺寸：Ф4m×2.5m）
水力停留时间：6h
污泥提升泵一台，型号：WQR7-14-0.75
填料：25m3，填料架：25m3
中心导流筒，直径：Ф400mm。
5.2.2中间水池
中间水池采用地下钢筋砼结构，主要起配水的作用，为下一步好氧曝气作准备，猪场内设一个中间沉淀池。
装置名称：中间水池
装置容积：31.4m3（尺寸：Ф4m×2.5m）
污水提升泵二台，型号：WQRl8-15-1.5，一用一备。
5.2.3水解酸化池
水解酸化池可将大分子物质转化为小分子物质，将环状结构转化为链状结构，进一步提高了废水的BOD5/CODCr比，增加了废水的可生化性，为后续的消毒处理创造了良好的环境，猪场内设一个水解酸化池。
装置名称：水解酸化池
装置容积：58.9m3（尺寸：Ф5m×3m）
水力停留时间：10h。
5.2.4 SBR池
好氧处理工艺采用序批式活性污泥法（SBR），该工艺有以下优点：
对水质水量变化的适应性强，水质的变化能在进水期被部分均化，耐冲击性能良好。曝气、沉淀、出水在同一个池内进行，设备简单，造价低，操作管理方便，维修费用低。
在去除有机污染物的同时，可脱氮除磷。
间歇式运转，特别适合间歇生产与间歇排放污水的生产工况，处理后出水水质良好稳定。
具有控制污泥膨胀的特性。
装置名称：SBR池
装置容积：144m3（48m3×3，并联式，3个）
L×B×H＝4×4×3m3
水力停留时间：6h。