Szennyvízkezelési megoldás tejtermelő gazdaságokban
A jelenlegi adatok alapján a tejelő tehenek száma és a tejtermelés egyaránt emelkedő tendenciát mutat. Például 2021-ben a tejelő tehenek száma világszerte körülbelül 139 millió volt, a tejtermelés pedig elérte az 544 millió tonnát. 2023-ra a tejtermelő gazdaságok globális piacának mérete önmagában elérte a 16,5 milliárd jüant (körülbelül 2,3 milliárd USD), és 2030-ra várhatóan megközelíti a 22,1 milliárd jüant, 3,8%-os összetett éves növekedési rátával (CAGR). Ez azt jelzi, hogy a tejelő tehéntartással kapcsolatos aprólékos irányítási és műszaki szolgáltatások fontos és nem elhanyagolható részpiactá váltak.{12}
I. Tejgazdasági szennyvízkezelés vásárlóinak áttekintése
A tejtermelő ipar nagymértékű-intenzív fejlődésével a gazdálkodás során keletkező nagy-koncentrációjú szerves szennyvíz (főleg trágyából, öblítővízből, fejőcsarnok vízelvezetéséből stb.) kiemelt környezetvédelmi kérdéssé vált. Ez a fajta szennyvíz magas KOI (kémiai oxigénigény), ammónia-nitrogén, összes foszfor és lebegőanyag (SS) jellemzőkkel rendelkezik. Ha nem kezelik és közvetlenül nem engedik ki, súlyosan szennyezi a felszíni vizeket, a talajvizet és a talajt, ami kihat az ökológiai biztonságra és a lakosok egészségére. Ezért az egyre szigorodó környezetvédelmi politikák közepette a tudományos és hatékony szennyvíztisztító rendszer kiépítése a tejgazdaságok fenntartható fejlődésének szükséges feltételévé vált.
A Jinan Guangbo Environmental Protection egy testreszabott folyamatrendszerrel rendelkezik, amelyet kifejezetten a tejtermelő gazdaságok szennyvízéhez terveztek, és amely alkalmazkodik a tejtermelő gazdaságok magas KOI-jához, magas ammónia-nitrogén-tartalmához és jelentős vízminőség-ingadozásokhoz. A mag saját fejlesztésű IC anaerob tartályokra és egyéb berendezésekre támaszkodik a szennyezőanyagok hatékony lebontása érdekében. A KOI eltávolítási arány meghaladja a 92%-ot, a szennyvíz stabil és megfelel a nemzeti szabványoknak. A vállalat rendelkezik a teljes folyamattechnikai lehetőségekkel- az előkezeléstől- a mélytisztításig. Az IC anaerob + MBR membránszűrés optimalizált folyamata révén a szennyvíz újrafelhasználási aránya meghaladja a 75%-ot, ugyanakkor a biogáz, a trágya és a folyékony hulladék erőforrásait újrahasznosítják. Létrejön egy zárt{11}}hurkú ökológiai lánc. Alapfelszereltsége moduláris felépítésű, a különböző méretű tehenészetek igényeinek megfelelő-és intelligens vezérlőrendszerrel van felszerelve. Az energiafelhasználás a hagyományos eljárásoknak csak 1/4-e, ami jelentősen csökkenti az építési és üzemeltetési költségeket. A vállalat kiforrott projektmegvalósítási képességekkel rendelkezik, és számos nagy{18}}tejtermelő gazdaság számára készített benchmark eseteket. A projektek hatékony megvalósításának és stabil működésének biztosítása érdekében teljes körű-folyamatszolgáltatásokat tud nyújtani a helyszín felmérésétől, a séma testreszabásától a telepítésig és üzembe helyezésig, valamint az élettartam-karbantartásig.
Képek teheneket nevelő tehenészetekről
II. Tejtermesztésből származó szennyvíz kezelése
Szennyvízforrás
A tejtermelő gazdaságok szennyvize nem egyetlen forrás, hanem több termelési folyamat szennyvizének keveréke. Főleg a következőket tartalmazza:
1. Telephelyi mosási szennyvíz: Az istállók, átjárók, berendezések stb. napi tisztítására használt nagy mennyiségű víz teszi ki a szennyvíz mennyiségének túlnyomó részét (kb. 85%), amely maradék ürüléket, takarmánymaradványokat, vizeletet és egyéb szennyező anyagokat hordoz.
2. Állati ürülék: A tejelő tehenek által közvetlenül kiürített vizelet és néhány háborítatlan, vízben oldott trágya erősen koncentrált szerves szennyvizet képez.
3. Fejőcsarnokokból származó szennyvíz: Ez magában foglalja a fejőberendezések tisztítóvizét, a fertőtlenítővizet és a maradék tej öblítővizét, összetett vízminőséggel és tejfehérjék, olajok és mosószer-maradványok esetleges jelenlétével.
4. Háztartási szennyvíz: A mezőgazdasági dolgozók mindennapi élete során keletkező szennyvíz, például a konyhai és fürdőszobai vízelvezetés, bár kis térfogatú, szintén növeli a teljes szennyezési terhelést.
Kutatási adatok szerint minden tejelő tehén körülbelül 38,63 liter szennyvizet termel naponta, aminek a telephelyi mosás és a háztartási szennyvíz 85,1%-át, míg a trágya és a vizelet mindössze 14,9%-át 22.
Szennyezett vizet és kezelt vizet bemutató képek összehasonlítása
III. A tejtermelő gazdaságokból származó állati szennyvíz kezelési folyamata
A tejtermelő gazdaságok szennyvízkezelése általában az „elő-kezelés + biokémiai kezelés + speciális kezelés” eljárást alkalmazza. A konkrét lépések a következők:
1. Elő-kezelési szakasz
Az előkezelési szakasz fő célja a nagy szilárd anyagok, lebegő anyagok és egyes szerves anyagok eltávolítása a szennyvízből, kedvező feltételeket teremtve a későbbi biokémiai tisztításhoz. A gyakori előkezelési-módszerek a következők:
Szilárd-folyadék leválasztás: Szilárd-folyadék-leválasztó gép használata a nagy szilárd anyagok, például a tehéntrágya és a takarmány eltávolítására, és az elkülönített szilárd hulladékot átfogóan kezelik (például komposztálják, takarmányként használják fel stb.), és az elkülönített folyadék a szennyvízkezelő rendszerbe kerül.
Ülepítési mód: Az ülepítő tartályban a szennyvízben egyes 1-nél nagyobb sűrűségű anyagok a gravitáció hatására természetesen lesüllyednek, kiválva a szennyvízből.
Szűrési mód: A szennyvíz először egy rácson halad át, hogy eltávolítsa a lebegő anyagokat (például fű, nagy mennyiségű széklet stb.), majd belép a szűrőtartályba, így a víz tisztábbá válik.
Ülepítési folyamat: Ha a tehénistálló alkalmazza a száraztrágya tisztítási eljárást, a szállítás során nagy mennyiségű fű vagy homok kerül a trágyába, ami a bevezető szivattyú eltömődését okozza. Ezért az ülepítési folyamat hozzáadható az előkezelési-szakaszhoz, és az ülepítőtartály után egy képernyőt állítanak be, hogy csökkentsék a következő folyamat terheit.
2. Biokémiai kezelési szakasz
A biokémiai kezelés a legfontosabb lépés a mérgező és káros anyagok, valamint a szerves anyagok szennyvízből történő eltávolításában. Főleg az anaerob kezelés és az aerob kezelés kombinációját alkalmazza:
Anaerob kezelés: Anaerob mikroorganizmusok felhasználásával, anyagcsere-folyamatok révén a szennyvízben lévő szerves anyagok lebomlanak és kis molekulájú szervetlen anyagokká alakulnak. Az anaerob kezelés előnye, hogy nincs szükség nagy levegőztetésre, alacsonyabb a használati költség, és képes kezelni a nehezen--lebontható szerves anyagokat és biogázt termelni.
Aerob kezelés: A szennyvíz az anaerob kezelés után az aerob tisztítási szakaszba kerül, ahol aerob mikroorganizmusok segítségével tovább bontják a szerves anyagokat, és eltávolítják az ammónia-nitrogént, foszfort stb. A gyakori folyamatok közé tartozik az A2/O eljárás (azaz a szennyvíz először anaerob{4}}aerob kezelésen megy keresztül, majd bekerül a szerves szennyező anyagok kezelésébe, ami javíthatja a bioszennyező anyagok kezelését). nitrogén eltávolítás, ha megfelelően működik.
3. Haladó kezelési szakasz
Az előrehaladott kezelési szakasz főként a maradék szennyező anyagok további eltávolítását jelenti a szennyvízben annak biztosítása érdekében, hogy a szennyvíz megfeleljen a kibocsátási szabványoknak vagy az újrahasználati követelményeknek. A gyakori fejlett kezelési módszerek a következők:
Szűrőrendszer: A biokémiai kezelésből származó szennyvíz először áthalad a homokszűrő tartályon, hogy eltávolítsa a kisebb szilárd részecskéket és a lebegő szennyeződéseket; majd belép a precíziós szűrőbe és az ultraszűrő rendszerbe, felfogva a szennyvízben lévő összes mikro{0}}méretű lebegő anyagot és mikroorganizmust.
Oxidációs fertőtlenítő rendszer: A homokszűrés után a szennyvíz a fejlett katalitikus oxidációs rendszerbe kerül. Az ózongázt az ózongenerátor állítja elő, és a reakciófolyamat során katalizátor-hidrogén-peroxidot adnak hozzá, ezzel szinte eltávolítják a szennyvízből az összes baktériumot és szerves anyagot, így biztosítva, hogy a szennyvíz megfeleljen a visszatérő víz szabványainak.
Aktív szén adszorpciós rendszer: Az aktív szén egy gyakran használt adszorbens, amely képes eltávolítani a vízből a szerves anyagokat, kolloid anyagokat és mikroorganizmusokat. Az aktív szén speciális kezelésével az adszorpciós kapacitás növelhető, az adszorpciós hatás javítható, így a kifolyó víz minősége még jobb.
Ipari szennyvíz → Szemcsekamra → Szűrés és szűrés → Áramlási sebesség beállítása → Anaerob biokémiai kezelés → Aerob biokémiai kezelés → Speciális kezelés → Kibocsátás vagy újrafelhasználás
Felszerelhető szennyvízkezelési folyamatábrával
IV. Tejtermelő gazdaságok szennyvízkezelésének konkrét esettanulmányai
Ningxia Aoba szarvasmarhafarm szennyvízkezelési ügy
I. Projekt áttekintése
Ez a projekt a Ningxia Aoba szarvasmarhafarm szennyvízkezelési projektje. A farm a Wulintuo Szarvasmarha Farming Parkban található, Lintong kerületben, Wuwei Cityben, Ningxia államban. Főleg szarvasmarha-tenyésztéssel foglalkozik, jelenleg 3000 szarvasmarha van fogságban, az állattenyésztési szennyvíz napi kibocsátása 700 köbméter. A szennyvíz a szarvasmarha istállók öblítéséből, a fejőcsarnokok takarításából és a kevert trágyafolyadékból származik. A meglévő tisztítóberendezések nem tudnak megfelelni a környezetvédelmi kibocsátási követelményeknek. Ezért a Jinan Guangbo Environmental Protection-t bízták meg egy személyre szabott, egyszerűsített kezelési terv elkészítésével. A szennyvíznek meg kell felelnie az "Állat- és baromfiipar szennyezőanyag-kibocsátására vonatkozó szabványoknak" (GB 18596-2001), figyelembe véve az erőforrás-felhasználást és az alacsony költségű üzemeltetést, valamint meg kell felelnie a szarvasmarha-tenyésztés környezetvédelmi szabályozására vonatkozó helyi követelményeknek.
II. Szennyvíz jellemzők és kezelési kihívások
Az ebből a gazdaságból származó szennyvíz fő mutatói: KOI 5000-8000 mg/L, ammónia-nitrogén 500-800 mg/L, SS 2500-4000 mg/L. Nagy mennyiségben tartalmaz tehéntrágya maradékot, fűrostot és tejzsírt. Jellemzői: magas KOI, magas ammónia-nitrogén, nagy mennyiségű lebegőanyag, magas lipidtartalom és ingadozó vízminőség. A fő kihívás az, hogy a szennyeződések hajlamosak eltömíteni a berendezéseket, és az olajok gátolják a biokémiai reakciókat. Alkalmazkodni kell a gazdaság termelési ritmusához, és el kell érni a gyors megfelelést és az alacsony költségű működést.
III. Alapkezelési terv
A Jinan Guangbo Environmental Protection személyre szabott egy egyszerűsített folyamatot: állati szennyvíz → mechanikus rács → olajleválasztó → szilárd{0}}folyadékleválasztó → szabályozótartály → UASB anaerob reaktor → MBBR aerob biokémiai tartály → fertőtlenítés és ürítés. A saját fejlesztésű UASB reaktorra támaszkodva a nagy-koncentrációjú szerves anyagok hatékony lebontására, olajleválasztóval az olajok eltávolítására, valamint a szilárd-folyadék elválasztásával kombinálva, hogy megoldja a szennyeződések eltömődésének problémáját. Az eljárás moduláris, könnyen kezelhető és karbantartható, igazodva a szarvasmarhatelep termelési igényeihez.
IV. Projekt Achievements
A projekt üzembe helyezése után a szennyvíz stabil volt és megfelelt az előírásoknak. A KOI és az ammónia nitrogén eltávolítási aránya meghaladta a 97%-ot, a lebegő szilárd anyagok és olajok eltávolítási aránya pedig a 98%-ot. A biogázt a telepen fűtésre hasznosították, a biogázmaradványt és a folyadékot pedig műtrágyagyártáshoz használták fel. Az éves energia- és trágyaártalmatlanítási költségek megtakarítása 900 000 jüan volt, teljes mértékben megoldva a gazdaság környezetvédelmi problémáit, és megvalósult a szarvasmarha-tenyésztés és az ökológiai környezetvédelem összehangolt fejlesztése.
