万头猪养殖场的养殖污水处理工艺

1万头猪养殖场的粪便及污水处理工艺
一、工程简况
二、处理目标
养猪场的猪粪便质地较细，成分较复杂，含蛋白质、脂肪类、有机酸、纤维素、半纤维素以及无机盐。

猪粪含氮素较多，碳氮比例较小(14：1)，一般容易被微生物分解，释放出可为作物吸收利用的养分，是一种良好的农家肥，是培肥改良土壤的优质有机肥资源。

但大多数养猪场的粪便采用水冲粪的方式清理粪便，这就使得产生猪粪的同时会伴随大量污水的产生。

因此需将其固液分离，粪渣可以进行堆肥，制成有机肥，污水经厌氧处理使其达到排放规范直接排放并可产生利用沼气这一能源。

1头猪每日产生粪2kg（以含水率80%计）、尿3kg（参考HJ497的规定，以实际产生量为准），根据养猪场中实际成猪与猪仔比例，则一万头猪按每日产生粪12t、尿18t计。

采用水冲粪的方式清理猪粪便，参照GB18596，一头猪每天产生的粪便需要0.018t的冲洗水，则一万吨每日需180t的水，则1万头猪每日产生粪便经固液分离后可产生198t的污水。

猪粪便经固液分离后污水中的污染物浓度及pH值如下：化学需氧量（COD cr）为6500mg/L,氨氮（NH3-N）为590 mg/L，总氮（TN）为805 mg/L，总磷（TP）为127 mg/L，pH为6.3-7.5。

而经厦门绿标的技术处理后可将其降低至：化学需氧量（COD cr）为400mg/L,氨氮（NH3-N）为80 mg/L，总氮（TN）为120mg/L，总磷（TP）为8mg/L，pH为6.3-7.5，参考规范《畜禽养殖业污染物排放规范》（GB18696-2001）。

三、成分分析及污染
1、养猪场废水特点
养猪场废水主要包括猪尿、部分猪粪、猪舍冲洗水和厂区卫生设备、公楼排放的污水，该类废水具有以下特点：
1）水量大、几种、水利冲击负荷强；
2）有机质浓度高、氨氮含量高，COD一般在6000-7000mg/L；
3）废水可生化性好、水解、酸化快、沉淀性能好；
4）污水中常伴有消毒水、重金属、残留的兽药以及各种人畜共患病原体等污染。

2、养猪场废水的污染与危害
据调研和相关资料数据分析，猪场废水对环境的危害主要有：
1、对地表水和地下水源及农田的污染
粪尿中所含氮、磷及BOD等淋溶量很大，通过地表径流和土壤进入地表水、地下水，或在土壤中积累，致使水体严重污染，土地丧失生产能力。

粪尿污水的任意排入造成水体富营养化，水生生物（如藻类）获得丰富的营养后立即大量繁殖，导致河床淤塞，河水发黑发臭等。

2、对大气环境的污染
养猪场的粪尿与污水长期堆置或排放在低洼地，造成恶臭熏天，蚊蝇滋生，严重影响大气质量和居住环境，影响健康。

养猪污水处理的难题：①气味恶臭难闻，排泄物中大量的硫化氢散发于空气中，产生刺鼻难闻的气味，传统的处理方法无法消除四处弥漫的臭味，这是养猪污水最容易暴露的问题；②粘附物难以去除，排泄物中大量的胶质蛋白成分难以去除和自然降解从而形成不溶于水的粘附物，这种物质一旦排放就会对流经水域的植物造成巨大损害，粘附物粘附于植物根部造成其缺氧而大量死亡。

三、处理方案
养殖场的猪粪经固液分离后，固体粪利用绿标兼氧菌剂进行发酵，污水利用绿标的畜牧养殖场污水处理菌剂进行厌氧处理，产生沼气，污水经厌氧处理、好氧处理及杀毒等工序达到排放规范，从而直接放入市政污水管网。

1、粪便通过管道从猪舍排入粪便收集池，粪便收集池用来暂时存储粪
便；
2、粪便从粪便收集池进入固液分离设备，实现固液分离，获得固体粪
便以及粪便污水；
3、固体粪便利用绿标兼氧菌剂进行发酵，
4、粪便污水进入厌氧消化池，添加绿标的畜牧养殖场污水处理菌剂进
行厌氧发酵，产生沼气，沼气净化后进入储气罐存储。

利用绿标的畜牧
养殖场污水处理菌剂可以提高厌氧发酵所产沼气的纯度，从而增加热值，提高沼气的稳定性。

5、污水经厌氧发酵后，进入氧化池，通过氧化池的好氧分解作用将污
水中较复杂的有机化合物分解成二氧化碳、硝酸盐、硫酸盐等小分子物
质。

6、污水经氧化池进入消毒池，杀死污水中的病原性微生物。

四、工艺参数计算
由第一部分计算可知，一万头猪可产生粪便经固液分离后可产生198t的污水，固体粪12t。

1、粪便收集池的参数计算
污水及固体粪210t/d,粪便收集池容积不少于污水及固体粪日总量的50%，
粪便收集池的容积设计为100m3，具体尺寸为长、宽、高分别为5m，宽5m，高4m（地下）。

2、固液分离设备
污水及固体粪210t/d，则固液分离设备应具有超过210t/d的处理能力。

设备安装尺寸为3m*3m*2m。

3、厌氧消化池
每日产生198t污水，根据厌氧消化设计要求，水力停留时间应大于5d，以6d计，则厌氧消化池的容积至少为198t/d*6d=1188m3，按理论容积占厌氧消化池实际容积的80%计，则厌氧消化池实际容积不小于1500m3。

厌氧消化池采用升流式厌氧污泥床（UASB），具体尺寸为：直径7m，高度10m。

4、氧化池
每日产生198t污水，氧化池采用活性污泥工艺，水利停留时间为8h，则氧化池的容积应不小于25m3,按理论容积占实际容积的80%计算，则氧化池的实际容积为以30m3计，具体尺寸3m*5m*2m。

氧化池需进行曝气，具体曝气量需按具体污染物浓度进行计算。

5、消毒池
每日产生198t污水，消毒池采用紫外线消毒，水力停留时间为1h，则消毒池理论容积为8.25m3，按理论容积占实际容积的80%计算，则消毒池的实际容积以10m3计，具体尺寸为2m*2.5m*2m。

6、菌剂间
每日产生198t污水，菌剂按1‰的比例投加，则需0.198t的菌剂，菌剂投加周期为1个月，则每月菌剂用量为0.198t，按菌剂间存放一月用量的菌剂，
菌剂堆放量占菌剂间容积的50%，则菌剂间容积（可灵活安排）为0.198*30/50%=11.88m3，以12m3计，具体尺寸：2m*2m*3m。

7、沼气净化及储气罐
占地面积以实际工艺为准。

8、堆肥场地
发酵车间内建发酵槽2个，槽长30m、宽3m，高度2m，堆肥场地占地面积50*10=500m2。

物料发酵周期大约为20-25天。

具体工艺及尺寸如下图所示：
五、成本计算
生产成本包括基建费用、设备投资及堆肥运行成本。

其中基建费用根据实际建设情况测算，该成本计算仅为运行成本计算。

六、方案总结
采用该工艺处理粪便废水应注意以下几点问题：
1）臭气污染的控制，尤其在进行厌氧发酵之前的工艺，注意臭气的收集与处理；
2）该工艺需要配套的沼气收集、存储及运输系统，而且要考虑沼气去向。