Решение за пречистване на отпадни води в млечни ферми
Въз основа на настоящите данни глобалният брой млечни крави и производството на мляко показват възходяща тенденция. Например през 2021 г. глобалният брой млечни крави е приблизително 139 милиона, а производството на мляко достигна 544 милиона тона. До 2023 г. мащабът на глобалния пазар за управление на млечни ферми е достигнал приблизително 16,5 милиарда юана (около 2,3 милиарда щатски долара) и се очаква да се доближи до 22,1 милиарда юана до 2030 г., с комбиниран годишен темп на растеж (CAGR) от 3,8%. Това показва, че прецизното управление и техническите услуги, свързани с отглеждането на млечни крави, са се превърнали във важен и не-незначителен под-пазар.
I. Преглед на клиентите за пречистване на отпадъчни води от млечни ферми
С широко{0}}мащабното и интензивно развитие на млекопроизводството, органичните отпадъчни води с висока-концентрация, генерирани по време на земеделския процес (главно от оборски тор, промивна вода и дренаж на доилни зали и др.), се превърнаха във важен екологичен проблем. Този тип отпадъчни води имат характеристиките на висока COD (химическа потребност от кислород), амонячен азот, общ фосфор и суспендирани твърди вещества (SS). Ако не бъде пречистено и директно изхвърлено, то ще замърси сериозно повърхностните води, подземните води и почвата, засягайки екологичната сигурност и здравето на жителите. Ето защо, в контекста на все по-строгите екологични политики, изграждането на научна и ефективна система за пречистване на отпадъчни води се превърна в необходимо условие за устойчивото развитие на млечните ферми.
Jinan Guangbo Environmental Protection има персонализирана технологична система, специално проектирана за отпадъчни води от млечни ферми, която е адаптирана към високата ХПК, високото съдържание на амонячен азот и значителните колебания в качеството на водата в млечните ферми. Ядрото разчита на-саморазработени IC анаеробни резервоари и друго оборудване за постигане на ефективно разграждане на замърсителите. Степента на отстраняване на ХПК надвишава 92%, а отпадъчните води са стабилни и отговарят на националните стандарти. Компанията притежава пълните-технически възможности за процес от пред-третиране до дълбоко пречистване. Чрез оптимизирания процес на IC анаеробна + MBR мембранна филтрация, степента на повторно използване на отпадъчни води надхвърля 75%, като в същото време ресурсите от биогаз, оборски тор и течни отпадъци се рециклират. Създава се затворена{11}}екологична верига. Основното му оборудване е проектирано по модулен начин, подходящо за нуждите на различни-големи млечни ферми и оборудвано с интелигентна система за управление. Консумацията на енергия е само 1/4 от традиционните процеси, което значително намалява разходите за строителство и експлоатация. Компанията има зрял капацитет за изпълнение на проекти и е създала еталонни случаи за много-мащабни млечни ферми. Той може да предостави пълни -процесни услуги от проучване на обекта, персонализиране на схемата до инсталиране и пускане в експлоатация и поддръжка през целия живот, за да се гарантира ефективно изпълнение и стабилна работа на проектите.
Снимки на млечни ферми, където се отглеждат крави
II. Пречистване на отпадъчни води от млекопроизводство
Източник на отпадъчни води
Отпадъчните води от млечните ферми не са от един източник, а са смес от отпадъчни води от множество производствени процеси. Основно включва:
1. Отпадъчни води от измиване на обекта: Голямото количество вода, използвано за ежедневно почистване на хамбари, пасажи, оборудване и т.н., представлява по-голямата част от обема на отпадъчните води (около 85%), носейки остатъчни изпражнения, остатъци от фураж, урина и други замърсители.
2. Животински екскременти: Урината, отделяна директно от млечни крави, и малко необезпокоен тор, разтворен във вода, образуват силно концентрирана органична отпадъчна вода.
3. Отпадъчни води от доилни зали: Това включва вода за почистване на доилно оборудване, вода за дезинфекция и вода за изплакване на остатъчно мляко, със сложно качество на водата и възможно наличие на млечни протеини, масла и остатъци от почистващи препарати.
4. Битови отпадъчни води: Отпадъчните води, генерирани от ежедневния живот на селскостопанските работници, като канализацията в кухнята и банята, макар и с малък обем, също увеличават общото замърсяване.
Според данните от изследването всяка млечна крава генерира приблизително 38,63 литра отпадъчни води на ден, от които миенето и битовите отпадъчни води представляват 85,1%, докато торът и урината представляват само 14,9% 22.
Сравнение на снимки, показващи замърсена вода и снимки, показващи пречистена вода
III. Процес на пречистване на животински отпадъчни води от млечни ферми
Пречистването на отпадъчните води на млечните ферми обикновено приема процеса на „предварително-третиране + биохимично третиране + усъвършенствано третиране“. Конкретните стъпки са както следва:
1. Етап на пред{1}}третиране
Основната цел на етапа на предварително третиране е да се отстранят големи твърди вещества, суспендирани твърди вещества и някои органични вещества от отпадъчните води, създавайки благоприятни условия за последващото биохимично третиране. Обичайните методи за-предварителна обработка включват:
Разделяне на твърди-течни: Използване на машина за разделяне на твърди-течни вещества за отстраняване на големи твърди вещества като кравешки тор и фураж, като отделените твърди отпадъци се третират цялостно (като компостиране, използвани като фураж и т.н.), а отделената течност влиза в системата за пречистване на отпадъчни води.
Метод на утаяване: В утаителния резервоар някои вещества с плътност по-голяма от 1 в отпадъчните води естествено потъват под действието на гравитацията, отделяйки се от отпадъчните води.
Метод на филтриране: Отпадъчната вода първо преминава през решетка за отстраняване на плаващи вещества (като трева, големи фекални маси и др.), а след това влиза във филтърния резервоар, което прави водата по-чиста.
Процес на утаяване: Ако краварникът възприеме процеса на сухо почистване на оборски тор, голямо количество трева или пясък ще навлезе в тора по време на транспортирането, което ще доведе до запушване на входната помпа. Следователно процесът на утаяване може да бъде добавен в етапа на предварителна -преработка и след резервоара за утаяване се поставя екран, за да се намали натоварването на последващия процес.
2. Етап на биохимично лечение
Биохимичното пречистване е ключова стъпка за отстраняване на токсични и вредни вещества и органични вещества от отпадъчните води. Основно приема комбинация от анаеробно третиране и аеробно третиране:
Анаеробно третиране: Чрез използването на анаеробни микроорганизми, чрез метаболитни процеси, органичната материя в отпадъчните води се разгражда и превръща в неорганични вещества с малка молекула. Анаеробното третиране има предимствата на липсата на необходимост от голяма аерация, по-ниски разходи за използване и способността да се справят с трудно{1}}разграждащата-органична материя и производството на биогаз.
Аеробно третиране: Отпадъчните води след анаеробно третиране навлизат в етап на аеробно третиране, използвайки аеробни микроорганизми за допълнително разграждане на органичната материя и премахване на амонячен азот, фосфор и др. Обичайните процеси включват процеса A2/O (т.е. отпадъчните води първо преминават анаеробно-аеробно третиране и след това влизат в аеробно третиране), което може да подобри биоразградимостта на органичните замърсители в отпадъчни води и постигане на отстраняване на азот, когато се работи правилно.
3. Напреднал етап на лечение
Етапът на напреднало пречистване е главно за по-нататъшно отстраняване на остатъчните замърсители в отпадъчните води, за да се гарантира, че отпадъчните води отговарят на стандартите за заустване или изискванията за повторна употреба. Общите усъвършенствани методи за лечение включват:
Филтърна система: Отпадъчните води от биохимичното третиране първо преминават през пясъчния филтърен резервоар за отстраняване на по-малки твърди частици и суспендирани примеси; след това влиза в прецизния филтър и системата за ултрафилтрация, улавяйки всички суспендирани вещества с микро-размер и микроорганизми в отпадъчните води.
Система за дезинфекция на окисляване: Отпадъчните води след пясъчна филтрация влизат в усъвършенстваната система за каталитично окисляване. Озонът се произвежда от генератора на озон и по време на реакционния процес се добавя водороден прекис като катализатор, като почти се премахват всички бактерии и органични вещества в отпадъчните води, като се гарантира, че отпадъчните води отговарят на стандартите за обратната вода.
Адсорбционна система с активен въглен: Активният въглен е често използван адсорбент, който може да отстрани органични вещества, колоидни вещества и микроорганизми във водата. Чрез специално третиране на активен въглен, капацитетът на адсорбция може да бъде увеличен и ефектът на адсорбция може да бъде подобрен, което прави качеството на отпадъчната вода още по-добро.
Промишлени отпадъчни води → Камера за песъчинки → Пресяване и филтриране → Регулиране на дебита → Анаеробно биохимично третиране → Аеробно биохимично третиране → Разширено третиране → Изхвърляне или повторна употреба
Може да бъде оборудван с схема за пречистване на отпадъчни води
IV. Конкретни казуси от пречистване на отпадъчни води в млечни ферми
Случай за пречистване на отпадъчни води във ферма за говеда Ningxia Aoba
I. Преглед на проекта
Този проект е проект за пречистване на отпадъчни води за фермата за говеда Ningxia Aoba. Фермата се намира в парка за отглеждане на говеда Wulintuo в област Lintong, град Wuwei, Ningxia. Основно се занимава с отглеждане на едър рогат добитък, като в момента се отглеждат 3000 говеда, а дневното заустване на животновъдни отпадъчни води е 700 куб.м. Отпадъчните води идват от промиване на обори за добитък, почистване на доилни зали и смесена течност от оборски тор. Съществуващите пречиствателни съоръжения не отговарят на изискванията за опазване на околната среда. Поради това беше поверено на Jinan Guangbo Environmental Protection да предостави персонализиран опростен план за третиране. Изисква се отпадъчните води да отговарят на „Стандартите за изхвърляне на замърсители за животновъдната и птицевъдната промишленост“ (GB 18596-2001), като се вземат предвид използването на ресурсите и евтината работа и отговарят на местните изисквания за управление на околната среда при отглеждането на едър рогат добитък.
II. Характеристики на отпадъчните води и предизвикателства при пречистването им
Основните показатели на отпадъчните води от тази ферма: COD 5000-8000 mg/L, амонячен азот 500-800 mg/L, SS 2500-4000 mg/L. Съдържа голямо количество остатъци от кравешки тор, тревни влакна и млечни мазнини. Има характеристиките на висок COD, висок амонячен азот, голямо количество суспендирани твърди вещества, високо съдържание на липиди и променливо качество на водата. Основното предизвикателство е, че примесите са склонни да задръстват оборудването, а маслата инхибират биохимичните реакции. Необходимо е да се адаптира към производствения ритъм на фермата и да се постигне бързо съответствие и евтина работа.
III. Основен план за лечение
Jinan Guangbo Environmental Protection персонализира опростен процес: отпадъчни води от добитък → механична решетка → маслен сепаратор → твърдо-течен сепаратор → регулиращ резервоар → UASB анаеробен реактор → MBBR аеробен биохимичен резервоар → дезинфекция и изпускане. Разчитайки на собствено-разработения UASB реактор за ефективно разграждане на органична материя с висока-концентрация, добавяне на маслен сепаратор за отстраняване на масла и комбиниране с твърдо-течно разделяне за решаване на проблема със запушване от примеси. Процесът е модулен и лесен за работа и поддръжка, като се адаптира към производствените нужди на говедовъдната ферма.
IV. Постижения на проекта
След въвеждането на проекта в експлоатация, отпадъчните води бяха стабилни и отговаряха на стандартите. Степента на отстраняване на COD и амонячен азот надвишава 97%, а степента на отстраняване на суспендирани твърди вещества и масла достига 98%. Биогазът се възстановява за отопление във фермата, а остатъкът от биогаз и течността се използват за производство на торове. Годишните спестявания на енергия и разходи за изхвърляне на оборски тор бяха 900 000 юана, напълно решавайки екологичните проблеми на фермата и постигайки координирано развитие на говедовъдството и екологична защита на околната среда.
