Řešení pro čištění odpadních vod v mléčných farmách
Na základě aktuálních údajů vykazuje celosvětový počet dojnic i produkce mléka stoupající trend. Například v roce 2021 byl celosvětový počet dojnic přibližně 139 milionů a produkce mléka dosáhla 544 milionů tun. Do roku 2023 dosáhl rozsah samotného globálního trhu správy mléčných farem přibližně 16,5 miliardy juanů (asi 2,3 miliardy amerických dolarů) a očekává se, že se do roku 2030 přiblíží 22,1 miliardám juanů se složenou roční mírou růstu (CAGR) 3,8 %. To naznačuje, že pečlivý management a technické služby související s chovem dojnic se staly důležitým a -nezanedbatelným dílčím{13}}trhem.
I. Přehled zákazníků pro čištění odpadních vod z mléčných farem
S rozsáhlým-rozsahem a intenzivním rozvojem odvětví mléčného zemědělství se vysoce koncentrovaná organická odpadní voda vznikající během zemědělského procesu (zejména z hnoje, splachovací vody a kanalizace dojírny atd.) stala významným ekologickým problémem. Tento typ odpadní vody má vlastnosti vysoké CHSK (chemická spotřeba kyslíku), amoniakálního dusíku, celkového fosforu a nerozpuštěných látek (SS). Pokud nebude čištěn a přímo vypouštěn, vážně znečišťuje povrchové vody, podzemní vody a půdu, což ovlivní ekologickou bezpečnost a zdraví obyvatel. Proto se v kontextu stále přísnější environmentální politiky stalo vybudování vědeckého a účinného systému čištění odpadních vod nezbytnou podmínkou pro udržitelný rozvoj mléčných farem.
Jinan Guangbo Environmental Protection má přizpůsobený procesní systém speciálně navržený pro odpadní vody z mléčných farem, který je přizpůsoben vysoké CHSK, vysokému amoniakálnímu dusíku a významným výkyvům kvality vody na mléčných farmách. Jádro spoléhá na vlastní-vyvinuté IC anaerobní nádrže a další vybavení k dosažení účinné degradace znečišťujících látek. Míra odstraňování CHSK přesahuje 92 % a odpadní voda je stabilní a splňuje národní normy. Společnost disponuje úplnými-technickými schopnostmi procesu od předběžného-úpravy až po hloubkové čištění. Prostřednictvím optimalizovaného procesu IC anaerobní + membránové filtrace MBR překračuje míra opětovného využití odpadních vod 75 % a zároveň jsou recyklovány zdroje bioplynu, hnoje a tekutého odpadu. Vytvoří se uzavřený{11}}ekologický řetězec. Jeho základní vybavení je navrženo modulárně, vhodné pro potřeby různě velkých mléčných farem{13}}a je vybaveno inteligentním řídicím systémem. Spotřeba energie je pouze 1/4 tradičních procesů, což výrazně snižuje stavební a provozní náklady. Společnost má vyspělé schopnosti implementace projektů a vytvořila srovnávací případy pro mnoho velkých{18}}mléčných farem. Může poskytovat kompletní{20}}procesní služby od průzkumu lokality, přizpůsobení schématu až po instalaci a uvedení do provozu a celoživotní údržbu, aby byla zajištěna efektivní implementace a stabilní provoz projektů.
Obrázky mléčných farem, kde se chovají krávy
II. Čištění odpadních vod z chovu mléka
Zdroj odpadních vod
Odpadní voda z mléčných farem není jediným zdrojem, ale je směsí odpadních vod z více výrobních procesů. Zahrnuje především:
1. Odpadní voda z mytí staveniště: Velké množství vody používané pro každodenní čištění chlévů, chodeb, zařízení atd. tvoří většinu objemu odpadní vody (asi 85 %) a nese zbytky výkalů, zbytky krmiva, moč a další znečišťující látky.
2. Zvířecí exkrementy: Moč přímo vylučovaná dojnicemi a trocha nerušeného hnoje rozpuštěného ve vodě tvoří vysoce koncentrované organické odpadní vody.
3. Odpadní voda z dojíren: Patří sem čisticí voda pro dojící zařízení, dezinfekční voda a oplachová voda na zbytky mléka s komplexní kvalitou vody a možnou přítomností mléčných bílkovin, olejů a zbytků detergentů.
4. Odpadní voda z domácností: Odpadní voda produkovaná každodenním životem pracovníků na farmě, jako je kanalizace v kuchyni a koupelně, i když má malý objem, také zvyšuje celkové zatížení znečištěním.
Podle výzkumných údajů vyprodukuje každá dojnice denně přibližně 38,63 litrů odpadních vod, z toho mytí místa a domovní odpadní vody tvoří 85,1 %, zatímco hnůj a moč tvoří pouze 14,9 %22.
Porovnání obrázků znázorňujících znečištěnou vodu a obrázků znázorňujících upravenou vodu
III. Proces čištění odpadních vod hospodářských zvířat z mléčných farem
Čištění odpadních vod z mléčných farem obvykle využívá proces „před-úprava + biochemická úprava + pokročilá úprava“. Konkrétní kroky jsou následující:
1. Fáze před-léčby
Hlavním účelem předčištění je odstranit z odpadních vod velké pevné látky, nerozpuštěné látky a některé organické látky a vytvořit tak příznivé podmínky pro následné biochemické čištění. Mezi běžné metody předběžné{2}}úpravy patří:
Separace pevných-kapalin: Pomocí stroje na separaci pevných-kapalin se odstraní velké pevné látky, jako je kravský hnůj a krmivo. Se separovaným pevným odpadem se nakládá komplexně (jako je kompostování, používá se jako krmivo atd.) a separovaná kapalina vstupuje do systému čištění odpadních vod.
Způsob usazování: V usazovací nádrži některé látky s hustotou větší než 1 v odpadní vodě přirozeně klesají působením gravitace a oddělují se od odpadní vody.
Metoda filtrace: Odpadní voda nejprve prochází mřížkou k odstranění plovoucích látek (jako je tráva, velké fekální hmoty atd.) a poté vstupuje do filtrační nádrže, čímž je voda čistší.
Sedimentační proces: Pokud kravín přijme proces čištění suchým hnojem, během přepravy se do hnoje dostane velké množství trávy nebo písku, což způsobí ucpání vstupního čerpadla. Proto lze proces sedimentace přidat ve fázi před{1}}úpravy a za sedimentační nádrží je umístěno síto, aby se snížila zátěž následného procesu.
2. Fáze biochemického ošetření
Biochemické čištění je klíčovým krokem k odstranění toxických a škodlivých látek a organických látek z odpadních vod. Přijímá především kombinaci anaerobního čištění a aerobního čištění:
Anaerobní čištění: Pomocí anaerobních mikroorganismů se prostřednictvím metabolických procesů organická hmota v odpadní vodě rozkládá a přeměňuje na anorganické látky s malou molekulou. Anaerobní čištění má výhody spočívající v tom, že není potřeba velké provzdušňování, má nižší náklady na používání a je schopen zvládnout obtížně --rozložitelnou organickou hmotu a vyrábět bioplyn.
Aerobní čištění: Odpadní voda po anaerobním čištění vstupuje do fáze aerobního čištění pomocí aerobních mikroorganismů k dalšímu rozkladu organické hmoty a odstraňování amoniakálního dusíku, fosforu atd. Mezi běžné procesy patří proces A2/O (tj. odpadní voda nejprve prochází anaerobním-aerobním čištěním a poté vstupuje do aerobního čištění, když je správně provozováno), což může zlepšit odstranění organického odpadu a dusíku z vody.
3. Pokročilé stadium léčby
Pokročilá fáze čištění spočívá především v dalším odstraňování zbytkových znečišťujících látek v odpadních vodách, aby se zajistilo, že odpadní voda splňuje normy pro vypouštění nebo požadavky na opětovné použití. Mezi běžné pokročilé léčebné metody patří:
Filtrační systém: Odtok z biochemické úpravy nejprve prochází nádrží pískového filtru, aby se odstranily menší pevné částice a suspendované nečistoty; poté vstoupí do přesného filtračního a ultrafiltračního systému a zachytí všechny mikro-suspendované látky a mikroorganismy v odpadní vodě.
Systém oxidační dezinfekce: Odpadní voda po pískové filtraci vstupuje do pokročilého systému katalytické oxidace. Ozonový plyn je produkován generátorem ozonu a během reakčního procesu se přidává katalyzátor peroxid vodíku, který téměř odstraňuje všechny bakterie a organické látky v odpadní vodě, čímž je zajištěno, že odpadní voda splňuje standardy vratné vody.
Adsorpční systém s aktivním uhlím: Aktivní uhlí je běžně používaný adsorbent, který dokáže z vody odstranit organické látky, koloidní látky a mikroorganismy. Prostřednictvím speciální úpravy aktivního uhlí lze zvýšit adsorpční kapacitu a zlepšit adsorpční účinek, čímž se kvalita odpadní vody ještě zlepší.
Průmyslová odpadní voda → Drťová komora → Třídění a filtrace → Úprava průtoku → Anaerobní biochemické čištění → Aerobní biochemické čištění → Pokročilé čištění → Vypouštění nebo opětovné použití
Lze vybavit průtokovým diagramem čištění odpadních vod
IV. Specifické případové studie čištění odpadních vod v mléčných farmách
Případ čištění odpadních vod na farmě skotu Ningxia Aoba
I. Přehled projektu
Tento projekt je projektem čištění odpadních vod pro dobytčí farmu Ningxia Aoba. Farma se nachází ve Wulintuo Cattle Farming Park v okrese Lintong, město Wuwei, Ningxia. Zabývá se především chovem skotu, v současnosti je v zajetí 3000 kusů skotu a denní vypouštění odpadních vod z dobytka je 700 metrů krychlových. Odpadní voda pochází ze splachování chlévů pro dobytek, čištění dojíren a směsná tekutina z hnoje. Stávající čistící zařízení nesplňují požadavky na vypouštění na ochranu životního prostředí. Proto byla pověřena ochrana životního prostředí Jinan Guangbo, aby poskytla přizpůsobený zjednodušený plán čištění. Odpadní voda musí splňovat "Standardy vypouštění znečišťujících látek pro hospodářská zvířata a drůbežářský průmysl" (GB 18596-2001), s ohledem na využití zdrojů a nízkonákladový provoz a splňující místní požadavky na environmentální řízení chovu dobytka.
II. Charakteristika a problémy čištění odpadních vod
Základní ukazatele odpadních vod z této farmy: CHSK 5 000-8 000 mg/l, amoniakální dusík 500–800 mg/l, SS 2 500–4 000 mg/l. Obsahuje velké množství zbytků kravského hnoje, travní vlákniny a mléčného tuku. Vyznačuje se vysokou CHSK, vysokým obsahem amoniakálního dusíku, velkým množstvím nerozpuštěných látek, vysokým obsahem lipidů a kolísající kvalitou vody. Hlavním problémem je, že nečistoty jsou náchylné k ucpání zařízení a oleje inhibují biochemické reakce. Je nutné se přizpůsobit produkčnímu rytmu farmy a dosáhnout rychlého dodržování a nízkonákladového provozu.
III. Základní léčebný plán
Jinan Guangbo Environmental Protection upravila zjednodušený proces: odpadní voda z hospodářských zvířat → mechanická mřížka → odlučovač oleje → odlučovač pevných -kapalin → regulační nádrž → anaerobní reaktor UASB → aerobní biochemická nádrž MBBR → dezinfekce a vypouštění. Spoléhání se na vlastní-reaktor UASB, který účinně odbourává organickou hmotu s vysokou-koncentrací, přidáním odlučovače oleje k odstranění olejů a v kombinaci se separací pevných-kapalin k vyřešení problému zanášení nečistotami. Proces je modulární a snadno se ovládá a udržuje, přizpůsobuje se výrobním potřebám farmy skotu.
IV. Úspěchy projektu
Po uvedení projektu do provozu byl výtok stabilní a odpovídal normám. Rychlost odstraňování CHSK a amoniakálního dusíku přesáhla 97 % a rychlost odstraňování nerozpuštěných látek a olejů dosáhla 98 %. Bioplyn byl regenerován pro vytápění na farmě a zbytek bioplynu a kapalina byly použity pro výrobu hnojiv. Roční úspora nákladů na energii a likvidaci hnoje byla 900 000 juanů, což zcela vyřešilo ekologické problémy farmy a dosáhlo koordinovaného rozvoje chovu dobytka a ekologické ochrany životního prostředí.
