養豬場高濃度污水處理工藝
規模化養豬場產生的糞尿及高濃度有機廢水已成為農村地區的主要污染源。養豬場排泄物含有大量的有機物、氮磷、糞大腸菌、蛔蟲卵等，其產生的惡臭影響周圍大氣環境，甚至引發疾病傳播，危害人體健康。高濃度的有機廢水直接排入或雨水沖刷進入水體，是造成水體富營養化的重要原因之一，有機廢水不加處理，用于灌溉會造成土壤板結、鹽化，甚至傷害農作物，造成減產。因此，對于技術和經濟力量都較為薄弱的農村地區養豬場，研究設計更為技術可行、經濟合理的處理工藝就顯得尤為重要。本文以某規模化養豬場養殖糞便及高濃度污水綜合處理工程實例為背景，探討綜合處理工藝的可行性。
1、工藝設計目標
1.1 設計規模
由豬場提供的污染物統計數值顯示，豬場排糞量約為18t/d，高濃度有機污水排放量約為100t/d。制定設計規模為：豬糞堆肥處理能力20t/d，生產復混肥7400t/a，污水處理站的設計規模為120m3/d。
1.2 處理標準
豬糞采用好氧堆肥法進行生物資源利用，發酵后制成有機肥，摻混部分氮肥、磷肥和鉀肥生產復混肥，實現豬糞便全部資源化利用。污水站出水標準執行《畜禽養殖業污染物排放標準》(GB18596—2001)，詳情見表1、表2。處理出水外排或農灌。
2、處理工藝的確定
2.1 豬糞資源化處理工藝
豬糞資源化處理工藝包括2個階段，第一階段為堆肥發酵，其流程見圖1，第二階段為生產復混肥，其流程見圖2。
2.1.1 堆肥發酵
堆肥發酵是將豬糞原料配合VT菌、秸稈粉、粉煤灰等輔料，經過人工混合，發酵約25天，然后堆置陳化15～20天，粉碎篩分制成生產備用原料。發酵設施選擇槽式攪拌機翻拋發酵或條垛式移動翻堆機翻拋發酵。
(1)原料的混合攪拌。混合攪拌是將豬糞原料配合VT菌、秸稈粉等輔料，經過人工攪拌混合，以調節物料的碳氮比、含水率和孔隙率。
(2)裝槽發酵。將混合后的物料裝入發酵槽，利用攪拌機對發酵物料進行翻堆攪拌，槽底鋪設有曝氣管道，控制發酵溫度和含氧量等參數，保證發酵物料處于微生物繁殖的最佳狀態，有益微生物在適合的環境下大量繁殖，通過它們的新陳代謝作用，把復雜有機物分解成容易被植物吸收利用的簡單的小分子有機物。發酵間及陳化間的廢氣由風機抽出后通過管道送入吸收塔后外排。
在對環境要求不敏感和資金不充足的條件下，可選擇條垛式移動翻拋機翻拋發酵，將混合后的物料堆入發酵棚碼放成條垛狀，利用移動翻拋機翻拋攪拌，條垛下底鋪設有曝氣管道，控制發酵溫度和含氧量等參數，保證發酵物料處于微生物繁殖的最佳狀態，有益微生物在適合的環境下大量繁殖，通過它們的新陳代謝作用，把復雜有機物分解成容易被植物吸收利用的簡單的小分子有機物。
(3)陳化。經過25天平均溫度保持在55℃以上的發酵，大部分有機物已被降解，由于有機物的減少及代謝產物的累積，微生物的生長及有機物的分解速度減緩，發酵溫度開始降低，微生物進入減數生長期。此時，發酵槽內的物料就可以運至陳化間進行二次發酵，二次發酵約需15～20天，在此階段剩余有機物被進一步分解、腐化、干燥，成為穩定的有機堆肥。
(4)篩分。陳化后的物料經篩分系統分為3部分：篩上物經破碎后返回原料混合攪拌工序，摻入新鮮豬糞重新發酵，篩下物一部分送入后續制肥工藝造粒生產復合肥，另一部分可直接包裝銷售。
2.1.2 生產復混肥
制肥加工過程是根據產品的種類和技術要求，按不同養分把發酵豬糞與無機化肥等輔料按比例配料混合，經過造粒、烘干、冷卻、篩分分級、計量包裝后入庫。
一是配料：將各種原料按配方比例計量配合，二是混合：計量好的各種物料經輸送機進入混合機混合，三是造粒：把混合后的物料經圓盤造粒機造成圓形顆粒，四是干燥冷卻：將造粒后的顆粒干燥、冷卻，五是篩分系統：冷卻后的物料經輸送設備進入滾筒篩分機篩分，合格的產品進入包裝工序，不合格的大顆粒篩出后經破碎再篩分，六是包裝系統：稱重包裝，送入成品庫。
2.2 污水處理工藝
養豬場污水水量相對較小，但水質有三高的特點，即污染物濃度高(CODcr及BOD5)、懸浮物含量高、氨氮含量高。進水水質主要控制指標如表3所示。
為達到《集約化畜禽養殖業水污染物最高允許日均排放濃度》中的排放標準要求，同時大量工程實踐證實，大中型養殖場糞便污水固液分離后進行厭氧處理是可行和高效的，一方面可減少能源消耗，降低運行費用，另一方面還可以回收厭氧處理過程中產生的少量甲烷氣體，并加以利用，從而達到廢物利用的目的。對于高氨氮的去除，由后續好氧處理法去除。故本工藝擬選用預處理+厭氧處理+好氧處理+后處理工藝路線(見圖3)，出水水質主要控制指標見表4。
經粗略計算，通過污水處理，每年豬場可削減的污染物排放量中，CODcr為127t/a、BOD5為63t/a、SS為6t/a、NH3-N為5t/a。
