風(fēng)行牛奶仙泉湖奶牛場糞污處理全過程

文/黃恒新

（廣州市穗新牧業(yè)有限公司）

風(fēng)行牛奶仙泉湖奶牛場糞污處理全過程

文/黃恒新

（廣州市穗新牧業(yè)有限公司）

針對沒有種植土地消納奶牛糞便的城市周邊奶牛場糞污處理問題，以廣州風(fēng)行仙泉湖奶牛場糞污處理全過程為例，分析奶牛場的污水特點，執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)，并對處理工藝和運行成本進(jìn)行介紹。

仙泉湖奶牛場；糞污；處理；過程

風(fēng)行牛奶仙泉湖奶牛場成立于2014年7月，位于增城區(qū)仙村鎮(zhèn)岳湖村，占地面積1 239 畝?，F(xiàn)有良種荷斯坦奶牛2 523 頭，占風(fēng)行公司總存欄的30%，年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生鮮乳8 900 噸。擁有并列式擠奶生產(chǎn)線2 條，鮮奶專用運輸車2 輛，達(dá)標(biāo)環(huán)保處理設(shè)施及其它奶牛場生產(chǎn)設(shè)備，是國家學(xué)生飲用奶奶源基地；省內(nèi)設(shè)備最先進(jìn)的都市型生態(tài)奶牛場；全國農(nóng)墾現(xiàn)代化養(yǎng)殖示范場。

1 奶牛場污水特性分析

奶牛場污水主要來自牛糞尿、牛舍內(nèi)沖洗水、擠奶牛身沖洗水及奶罐、奶機(jī)清洗水等，其特點為有機(jī)物濃度高、懸浮物多、氨氮含量高、臭味大，且水質(zhì)水量變化很大。污水中有機(jī)物含量高，排入水體可導(dǎo)致水體黑臭，同時含有大量的病原微生物，不能被自凈過程殺滅。表1為奶牛場污水的各指標(biāo)數(shù)。從中可以看出，奶牛場污水中的化學(xué)耗氧量（COD）、懸浮固體物（SS）含量過高，生化性是一個很大的問題。圖1為奶牛場存放不同時間的牛糞水狀態(tài)，其中左圖為新鮮牛糞水池的水，上面浮著一層分布比較均勻的固體，整體比較渾濁；右圖為存放了一段時間的牛糞水，上面形成了很堅硬的固體，浮在上面。

2 執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)

風(fēng)行牛奶仙泉湖奶牛場處理后達(dá)到廣東省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時段一級標(biāo)準(zhǔn)和廣東省《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB44/613-2009）兩者中嚴(yán)者標(biāo)準(zhǔn)（表2）。

3 處理工藝介紹

風(fēng)行牛奶仙泉湖奶牛場位于城市周邊，沒有種植土地消納糞污，因此，針對污水特點和環(huán)保部門的具體要求，采用集中處理，達(dá)標(biāo)排放模式，具體工藝設(shè)計采用“預(yù)處理（牛舍初步固液分離和糞污中心的機(jī)械固液分離）—液體厭氧—兩級A/O（串聯(lián)）—化學(xué)除磷—穩(wěn)定塘—人工濕地”作為核心工藝，其中固體加工成有機(jī)肥（圖2）。

圖1 新鮮牛糞水池的水（左）和存放了一段時間的牛糞水（右）

表1 奶牛場污水各項指標(biāo)數(shù)

表2 風(fēng)行牛奶仙泉湖奶牛場執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)

圖2 養(yǎng)殖污水處理的工藝流程圖

在這個過程中，要注意前處理是非常重要的，在牛舍，采用刮糞板將牛糞刮到一頭，在牛舍里對牛糞進(jìn)行初步的固液分離，固態(tài)在牛舍一頭集中，直接裝車運走。液態(tài)和較稀的牛糞通過集糞溝自流到污糞中心，這時液體的COD約為1.8萬mg/L，而如果不進(jìn)行初步的固液分離，全部糞尿直接進(jìn)入污糞中心，液體的COD約為3.2 萬mg/L。

4 糞污處理全過程

通過圖片對奶牛場糞污處理的全過程和細(xì)節(jié)進(jìn)行闡述。

圖3為風(fēng)行牛奶仙泉湖奶牛場牛舍，不帶運動場，自由臥床，牛舍跨度30 m，里面為頭對頭式的兩排臥床，產(chǎn)生的所有牛糞污水全部收集到污糞溝。

圖3 牛舍

圖4 為雨污分離通道。外面的雨水直接排到溝渠，做到徹底的雨污分流，雨水不進(jìn)入污糞中心。

圖5為牛場采用的刮糞板清糞方式。

圖6為漏縫地板，牛糞通過刮糞板全部刮到圖6所在位置，設(shè)置兩級的漏縫地板，漏縫寬度1.5 cm，可以保證較稀的部分漏下去，固體留在上面。

牛場的污水產(chǎn)生量是有階段性的，在設(shè)計時，要考慮污水產(chǎn)生的峰值、峰量。因此，設(shè)計了一個簡單的人工閘門（圖7），前面是污水流入?yún)^(qū)，后面是流往污水處理中心的地方。閘門被人工打開后，污水就可以下去，通過這種方式簡單調(diào)節(jié)進(jìn)入污水池的污水峰量，也可以調(diào)節(jié)污水的性質(zhì)，保持污水pH值的相對穩(wěn)定，為后續(xù)處理做好準(zhǔn)備。

圖4 牛場的雨污分離通道

圖5 刮糞板干清糞

圖6 漏縫地板

圖8 是格柵機(jī)，前面是污水流進(jìn)的方向，后面是攪拌池，雜質(zhì)稍微大一點的雜質(zhì)可以在通過格柵之后，被隔離出來，避免堵塞污水泵。

圖9是固液分離機(jī)，攪拌池里的污水抽進(jìn)來后，進(jìn)行擠壓式的固液分離，分離出的固體水分含量在70%～75%，雖然可以調(diào)節(jié)水分含量，但越干，就會相應(yīng)縮短固液分離機(jī)的使用壽命，加大設(shè)備的維護(hù)成本。

圖7 調(diào)控水量的人工閘門

圖8 格柵機(jī)

圖10 為疊螺脫水機(jī)，固液分離后，水體的COD在1.2 萬～1.8 萬mg/L，但里面還含有一些細(xì)小的纖維、有機(jī)物，因此不能直接進(jìn)入?yún)捬醭匕l(fā)酵，否則會導(dǎo)致固渣過多而堵塞布水器。因此，增加了一道工序，用疊螺脫水機(jī)脫水去除固體，在脫水過程中加絮凝劑，分離后的液體COD在9 000 mg/L左右。

圖9 固液分離機(jī)

圖10 疊螺脫水機(jī)

圖11 厭氧發(fā)酵池

圖12 缺氧池（上）和好氧池（下）

圖13 沉淀池

圖11 為厭氧發(fā)酵池，COD 9 000 mg/L的污水可以進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵池，關(guān)鍵點是污水如何在厭氧池內(nèi)均勻布水。采用池面頂置布水器的方式布水。布水槽總共有98 根軟管，每根管到1 個點，采用點對點的方式布水，并且保持污水進(jìn)去時的壓力永遠(yuǎn)是恒定的。布水槽設(shè)計關(guān)鍵點是，在每根布水管上面要對應(yīng)著1 個小杯子，杯子保持液面穩(wěn)定，布水管內(nèi)的布水壓力和水流保持恒定。點對點的設(shè)計模式還有一個好處，即只要觀察上面的杯子，哪一個杯子堵塞了，水下不去，就說明哪一點布水不到位，從而保證整個厭氧池的最高效率。

只有保證很均勻的布水方式，厭氧發(fā)酵才會全面和徹底，沼氣的產(chǎn)生量才會穩(wěn)定，所以布水是一個很關(guān)鍵的要點。

圖14 污泥濃縮池

圖15 進(jìn)入氧化塘前的水質(zhì)

圖12 是兩級的缺氧和好氧池，從厭氧發(fā)酵池（圖11）出來，污水進(jìn)入缺氧池，再進(jìn)入好氧池，這兩級工藝是串聯(lián)起來的，這樣污水處理的程度就會更徹底。

圖13是沉淀池，糞污處理的最后加一個沉淀池沉淀，污水的COD可以達(dá)到290～300 mg/L。

圖14是污泥濃縮池，把生化污泥濃縮后用壓濾機(jī)處理污泥。

將經(jīng)工藝處理后流入氧化塘的水（圖15上），接入瓶中，可見這時的水（圖15下）還有一點點顏色和沉淀物，不是很清澈。

圖16 氧化塘（上）和穩(wěn)定塘（下）

圖17 污染源在線自動監(jiān)測系統(tǒng)

圖18 污水排放口

從氧化塘到穩(wěn)定塘后（圖16）,就可達(dá)標(biāo)排放了。排放口監(jiān)測的水體COD基本在50～59 mg/L。

風(fēng)行牛奶仙泉湖奶牛場還安裝了污染源在線自動監(jiān)測系統(tǒng)（圖17）。水質(zhì)數(shù)據(jù)是自動測量，自動收集，自動發(fā)送，直接與環(huán)保信息平臺聯(lián)網(wǎng)。數(shù)據(jù)每2 h自動測量1次，并實時發(fā)送。測量數(shù)據(jù)包括流量、pH值、氨氮、COD等。

圖18的左圖是排放口的標(biāo)志牌，上面顯示污水已經(jīng)達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。右圖為標(biāo)準(zhǔn)的排放口，配置了標(biāo)準(zhǔn)的巴歇爾槽。

圖19 50 千瓦沼氣發(fā)電機(jī)

圖20 生物有機(jī)肥

圖19 為50 千瓦沼氣發(fā)電機(jī)。由于沼氣直接外排不環(huán)保，因此配備了2 臺50 千瓦的發(fā)電機(jī)，用于沼氣的利用。該系統(tǒng)所產(chǎn)生的沼氣量可以滿足1 臺50 千瓦沼氣發(fā)電機(jī)24 h運轉(zhuǎn)發(fā)電。發(fā)電量可以滿足污水中心的用電負(fù)荷，實現(xiàn)污水中心電力自給自足。

把固態(tài)加工成生物有機(jī)肥（圖20），實現(xiàn)了環(huán)保處理和綠色可持續(xù)發(fā)展的模式。

5 運行成本

污水站需配備專職操作人員4名（水質(zhì)分析化驗工作由實驗室人員兼任），日常工作內(nèi)容如下：固液分離機(jī)糞渣清理，疊螺污泥脫水機(jī)加藥和運行維護(hù)，污泥壓濾機(jī)卸泥，配制污水站所需的藥劑，污水站設(shè)備開、停機(jī)，污水站設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)。具體成本為：（1）PAC藥劑消耗：約1.1 元/噸廢水；（2）PAM藥劑消耗：約5.9 元/噸廢水；（3）石灰藥劑消耗：約0.8 元/噸廢水；（4）電耗：約1.4 元/噸廢水（沼氣發(fā)電，可忽略）；（5）合計：處理污水的直接運行成本為7.8 元/噸。

（本刊編輯根據(jù)作者在“2016中國農(nóng)墾乳業(yè)聯(lián)盟成員大會暨中國乳業(yè)可持續(xù)發(fā)展論壇”上的報告錄音整理，已經(jīng)本人審核）

【本刊輯】2017年2月15日，石家莊市2017年春季項目集中開工活動在君樂寶乳業(yè)園區(qū)舉行，君樂寶世界級奶業(yè)小鎮(zhèn)等3 個項目與全市重點項目同期集中開工。

為了更好的貫徹落實習(xí)近平總書記的指示，積極響應(yīng)市政府項目建設(shè)的動員部署，2017年，君樂寶將上馬建設(shè)3 個重點項目，分別為世界級奶業(yè)小鎮(zhèn)項目、日產(chǎn)600 噸液態(tài)乳生產(chǎn)線項目和年產(chǎn)1 萬噸嬰幼兒配方乳粉生產(chǎn)線項目。

奶業(yè)小鎮(zhèn)是君樂寶2017年的重點項目，該項目占地10 000 畝，總投資15 億元，屬于君樂寶優(yōu)致牧場的二期升級工程，項目以“三產(chǎn)融合”為規(guī)劃方向，以“生態(tài)循環(huán)”為技術(shù)手段，包括乳品體驗工廠、游客中心、文化花海、牛奶果園等15 項內(nèi)容，是科普教育、休閑體驗、旅游觀光、文化交流于一體的世界級綜合奶業(yè)小鎮(zhèn)。日產(chǎn)600 噸液體乳生產(chǎn)線項目、年產(chǎn)1 萬噸嬰幼兒配方乳粉生產(chǎn)線項目均采用世界頂級的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，嚴(yán)格按照藥品GMP標(biāo)準(zhǔn)建造，項目達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值超50 億元，可實現(xiàn)利稅4.8 億元。

黃恒新（1975-），男，廣東河源人，畜牧師，廣州市穗新牧業(yè)有限公司經(jīng)理，主要從事奶牛場管理工作。