豬糞豬尿分別收集的資源化利用與沖洗水的處理回用

鐘科賢

（江西省泰然科技有限公司，江西泰和 343700）

豬糞豬尿分別收集的資源化利用與沖洗水的處理回用

鐘科賢

（江西省泰然科技有限公司，江西泰和 343700）

尋求既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)的治污模式已成為養(yǎng)豬業(yè)當(dāng)前的重要關(guān)切。采用干清糞收集的豬糞經(jīng)生物處理生產(chǎn)固體有機(jī)肥，單獨(dú)收集的豬尿經(jīng)儲(chǔ)存作為液體有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)豬糞、豬尿的資源化利用。減量后的豬舍沖洗水與生活污水合并，經(jīng)一系列物化、生化工序的處理，實(shí)現(xiàn)中水回用，達(dá)到零排放目標(biāo)。

豬糞；豬尿；分別收集；資源化利用；沖洗水

眾多的規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)已成為污染水體的重要污染源，全國(guó)每年的養(yǎng)殖污水總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)工業(yè)廢水與生活廢水排放量的總和[1]。養(yǎng)豬糞污的處理模式通常分為還田模式、自然處理模式和工業(yè)化處理模式三種[2]。還田模式、自然處理模式可就地消納糞污，固然是理想的生態(tài)模式，然而并非所有養(yǎng)豬場(chǎng)周邊都具備大面積使用土地的條件，況且很多養(yǎng)豬企業(yè)缺乏向種植業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈延伸的優(yōu)勢(shì)；工業(yè)化處理模式雖節(jié)約占地面積，但運(yùn)行成本偏高，低利潤(rùn)的養(yǎng)殖行業(yè)無(wú)力全面實(shí)施。尋求既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)的治污模式已成為養(yǎng)豬業(yè)當(dāng)前的重要關(guān)切問(wèn)題。

豬糞與豬尿是養(yǎng)豬污染物的源頭。目前養(yǎng)豬場(chǎng)基本上是采用水沖糞工藝，豬糞、豬尿有機(jī)肥被人為地混入沖洗水中一沖了之，增加了廢水處理的負(fù)荷和難度，固體物質(zhì)再?gòu)膹U水中回收利用頗費(fèi)周折，寶貴的肥料成分受到不同程度的損失。

干清糞工藝是業(yè)已推廣的治污減量化的重要方式，豬糞回歸了應(yīng)有的利用價(jià)值。但豬尿依然混入沖洗水中一并處理，使廢水中氨氮、總磷的達(dá)標(biāo)處理仍顯繁瑣。

應(yīng)運(yùn)而生的豬尿收集工藝，則是將豬尿單獨(dú)回收利用的進(jìn)一步減量化方式，由此獲得另一肥料品種——液體有機(jī)肥，與豬糞一樣，達(dá)到資源化利用的目的。因豬糞豬尿減量，豬舍沖洗水也隨之減量，沖洗廢水的含渣量、有機(jī)物和氮磷濃度大為降低，廢水處理負(fù)荷相應(yīng)減輕，經(jīng)一系列的物化、生化處理，可實(shí)現(xiàn)中水回用目標(biāo)。

本文針對(duì)豬糞豬尿分別收集的資源化利用、沖洗水的處理回用作簡(jiǎn)單敘述。其中豬尿單獨(dú)回收作為液體有機(jī)肥產(chǎn)品的減量化治污技術(shù)尚未見(jiàn)報(bào)道。

1 糞尿分別收集與廢水處理的工藝流程

糞尿分別收集與廢水處理的工藝流程見(jiàn)圖1，對(duì)該流程的說(shuō)明如下。

豬糞采用干清糞工藝間歇收集，由豬糞瀝尿槽瀝去富余豬尿，經(jīng)堆漚發(fā)酵處理生產(chǎn)有機(jī)肥料，用自卸貨車運(yùn)送，向周邊鄉(xiāng)村的種植戶銷售。

豬尿基本為全時(shí)段收集，單獨(dú)收集的豬尿由集尿管流經(jīng)格柵池，再入儲(chǔ)尿池儲(chǔ)存，最后用槽罐車運(yùn)送，向周邊鄉(xiāng)村的種植戶銷售。

沖洗水為短時(shí)段收集，夾帶少量糞屑及殘尿的沖洗廢水由集水管進(jìn)入格柵池，再與生活污水合并，經(jīng)調(diào)節(jié)后進(jìn)入?yún)捬跸託獬?。產(chǎn)生的沼氣在場(chǎng)內(nèi)用作炊事燃料；從沼氣池出來(lái)的混合物經(jīng)重力沉降，沼渣泵出，經(jīng)瀝水后并入豬糞內(nèi)；沼液經(jīng)過(guò)好氧生化池、兼氧穩(wěn)定塘后，作為沖洗水循環(huán)使用。

圖1 糞尿分別收集與廢水處理的工藝流程圖

2 糞尿分別收集與廢水處理的方法

豬糞、豬尿、沖洗水在豬舍收集，收集后全部轉(zhuǎn)移至廢棄物處理區(qū)進(jìn)行統(tǒng)一處理。實(shí)行雨污分流，沖洗水在管道內(nèi)輸送，不與雨水合流。

豬舍地面朝外墻方向呈一定的下降坡度，墻腳沿室外總管道的液流方向依次設(shè)置三個(gè)地面孔：出糞孔、出尿水孔、出水孔。其中出糞孔的尺寸稍大，便于鏟出豬糞；出尿水孔位于墻腳的中間位置，是豬舍地面的最低點(diǎn)，收集舍內(nèi)的尿與水；出水孔靠近飲水嘴所在一角。

豬舍外沿墻腳平行埋設(shè)兩條地下PVC管道、一條糞溝。其中一條PVC管道為集尿管，另一條PVC管道為集水管，此兩管道分別收集豬尿、廢水；糞溝位于兩條地下PVC管道的外側(cè)，在墻體與糞溝之間設(shè)有低于豬舍地面的暫時(shí)停放糞筐的小平臺(tái)，該位置須搭建罩棚，防止雨淋。

2.1 糞、尿、水的分別收集

2.1.1 豬糞收集

豬糞在豬舍一隅集中鏟出，投入出糞孔墻外的帶有篩板的長(zhǎng)方形淺層瀝尿糞筐里，篩板下面有出液管接至“尿-水”轉(zhuǎn)換液斗。糞在筐內(nèi)經(jīng)短時(shí)間擱置，瀝去多余的尿液，再卸入糞溝由刮糞機(jī)輸送（或取消糞溝，用翻轉(zhuǎn)機(jī)將筐內(nèi)豬糞倒入推車運(yùn)送）至廢棄物集中處理區(qū)。

每天收集的豬糞，集中平攤在瀝尿槽上再次瀝干，瀝出的豬尿引至儲(chǔ)尿池前的格柵池，并入尿液中。瀝干后的豬糞用裝載機(jī)鏟運(yùn)到堆漚發(fā)酵間，與發(fā)酵劑、秸稈等拌合，堆成立方體。期間視料堆的溫度變化情況，翻堆1～2次。

發(fā)酵完畢的固體有機(jī)肥，臭味基本消除，可直接銷售。亦可根據(jù)用戶要求，補(bǔ)充N、P、K元素的無(wú)機(jī)肥，定制復(fù)合有機(jī)肥。

2.1.2 豬尿、沖洗水分時(shí)段收集

在豬舍坡底最低位置的出尿水孔安裝短管，管外端接“尿-水”轉(zhuǎn)換液斗。該轉(zhuǎn)換液斗有兩個(gè)出口選項(xiàng)，當(dāng)收集尿液時(shí)，尿液流入集尿管；當(dāng)收集沖洗水時(shí)，廢水流入集水管。

“尿-水”轉(zhuǎn)換液斗的操控點(diǎn)位于豬舍內(nèi)。尿液收集基本上是全時(shí)段進(jìn)行的，處于集尿狀態(tài)時(shí)，集尿口開(kāi)啟且集水口關(guān)閉；每次沖洗豬舍之前，將液斗轉(zhuǎn)換至集尿口關(guān)閉且集水口開(kāi)啟的集水狀態(tài)，豬舍沖洗的廢水便全部進(jìn)集水管；短時(shí)間內(nèi)完成本豬舍沖洗，重新恢復(fù)集尿口開(kāi)啟且集水口關(guān)閉的狀態(tài)，轉(zhuǎn)換液斗再度處于集尿工況。

基本為全時(shí)段收集的豬尿，由PVC總管道引入格柵池，再入儲(chǔ)尿窖池儲(chǔ)存，作為液體有機(jī)肥。

豬尿中含有2.3%的有機(jī)質(zhì)，以及豐富的氮、磷、鉀，其中磷元素含量較高，為其他畜尿所不及，豬尿易腐熟，肥效快[3]。豬尿原液屬高濃度有機(jī)物溶液，在集尿管道的輸送過(guò)程和靜置儲(chǔ)存期間會(huì)發(fā)生尿素水解，散發(fā)氨氣，同時(shí)產(chǎn)生鳥(niǎo)糞石的結(jié)晶物沉淀[4]。集尿管道在長(zhǎng)期使用后，會(huì)出現(xiàn)鳥(niǎo)糞石結(jié)晶體板結(jié)成垢現(xiàn)象，當(dāng)沉積厚度達(dá)到一定程度時(shí)，會(huì)造成集尿管道內(nèi)壁增厚，脫落垢片堆積嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞集尿管，因此尿液輸送管道安裝時(shí)盡可能多加些清洗孔，不提倡用膠水作永固性連接，可拆式的安裝方式便于必要時(shí)拆管清理內(nèi)壁的硬質(zhì)尿垢；埋入地下的PVC集尿管道不能用混凝土澆注固定，最好用中砂填埋，利于檢修清垢。儲(chǔ)尿池窖建造時(shí)，窖頂要設(shè)高位排氣管，自由釋放部分氨氣，并安裝檢修孔蓋，以備人工清理窖底的鳥(niǎo)糞石；地窖啟用前，在窖底鋪一層細(xì)砂或擺放塑料板，作為鳥(niǎo)糞石與窖底表面之間的預(yù)置隔離層，利于剝離收集高致密度的鳥(niǎo)糞石，所獲取的鳥(niǎo)糞石是一種含N、P豐富的優(yōu)良緩釋肥料。還應(yīng)該注意的是，豬尿輸送泵不宜選用潛水泵，應(yīng)使用地面安裝的自吸泵，每次使用抽尿泵灌裝后，及時(shí)清空泵體內(nèi)的積尿，或用水反沖一次，方便下次啟動(dòng)。

2.1.3 飲水嘴滴漏水收集

在豬舍飲水嘴所在位置的小區(qū)域，地面坡形建成向出水孔收集滴水的走勢(shì)。不與地面豬尿相混。

將飲水嘴的滴漏水在角落的小區(qū)域地面收集于墻角，經(jīng)出水孔短管直接流入集水管。該滴漏水的收集是全時(shí)段進(jìn)行的，不論沖洗豬舍與否，始終是將此水引入集水管。

2.2 沖洗水的處理回用

需要進(jìn)行廢水處理的僅是集水管收集的沖洗豬舍之沖洗水與少量水嘴滴漏水，含糞、尿量甚少，因此廢水處理的負(fù)荷大幅減輕。沖洗水挾帶少量糞屑與殘尿流入格柵池，格柵池同時(shí)接收生活區(qū)的污水。在該池去除大尺寸雜物后進(jìn)入兼具酸化功能的調(diào)節(jié)池，最后流入?yún)捬跸恼託獬亍Ｓ捎跊_洗水所含豬糞、尿很少，所以沼氣池產(chǎn)生的沼氣量也不大，匯入了生活污水中的人糞、尿后，可提高沼氣池發(fā)酵的干物質(zhì)含量。與之前的水沖糞工藝相比，此種廢水量少且淡。為了在沼氣池內(nèi)能盡最大限度地實(shí)現(xiàn)BOD、COD、NH3-N與TP等物質(zhì)的消化降解，尤其是大腸桿菌、蛔蟲(chóng)卵的殺滅消除，沖洗廢水在沼氣池內(nèi)仍然應(yīng)保證有足夠的水力滯留時(shí)間。

消化后的混合物流至沉淀池，進(jìn)行重力沉降式的固液分離。下層沼渣用污泥泵輸送至瀝水槽，回收沼渣，濾出來(lái)的水返回本沉淀池；上層沼液流至曝氣氧化渠，在曝氣氧化渠經(jīng)循環(huán)混合式曝氣，氧氣不斷補(bǔ)充至水體內(nèi)，加速好氧生化處理進(jìn)程。

曝氣氧化渠出來(lái)的廢水流至四級(jí)串聯(lián)的兼氧穩(wěn)定塘，進(jìn)一步降低COD、BOD、NH3-N與TP的濃度。為了獲得更好的廢水處理效果，四級(jí)穩(wěn)定塘宜結(jié)合水生動(dòng)物、水生植物的養(yǎng)種建成生物塘，即第一級(jí)塘用于養(yǎng)嗜肥腐水的魚(yú)類，第二級(jí)塘種植水浮蓮之類的水生植物，第三級(jí)塘作為過(guò)渡性隔離塘（亦可種水生植物），第四級(jí)塘在必要的情況下可適度投加藥劑進(jìn)行除磷脫氮。從四級(jí)塘出來(lái)的水進(jìn)入集水過(guò)濾池儲(chǔ)存，視水質(zhì)狀況，在該池進(jìn)一步回調(diào)pH值至中性。

沖洗水經(jīng)過(guò)上述一系列的處理后，水質(zhì)可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。為節(jié)約水資源，在本養(yǎng)殖場(chǎng)可作為沖洗水回用，包括豬舍沖洗、地面清洗、管路疏通、花木噴灌。需要注意的是，曝氣氧化渠的轉(zhuǎn)刷運(yùn)轉(zhuǎn)與否、第四級(jí)塘與集水池投加藥劑與否須根據(jù)回用水的復(fù)用頻度、累積次數(shù)決定，即以廢水中的COD、NH3-N、TP等物質(zhì)的濃度作為判定依據(jù)。

清洗地面、道路的廢水含有污物，應(yīng)引入廢水格柵池。實(shí)行雨污分流后，屋面雨水和綠化區(qū)雨水較為清潔，可匯入多級(jí)穩(wěn)定塘。

2.3 收集與處理場(chǎng)所的布局

糞、尿、水的收集位于豬舍，收集的糞、尿、水則在處理區(qū)進(jìn)行集中處理。處理區(qū)宜選址于山坡，減少提升泵的數(shù)量。實(shí)行干清糞和尿收集后，豬舍達(dá)到與以往相同的清潔程度，沖洗水用量大為減少，同時(shí)沖洗廢水的污物含量也處于較低水平，因此廢水處理在相同的水力滯留時(shí)間內(nèi)，各級(jí)池容皆可減小。如果場(chǎng)所的用地面積限制，可進(jìn)行上下疊加布置，即在地下建儲(chǔ)尿窖池與沼氣池，在池上方建豬糞發(fā)酵及其相關(guān)設(shè)施。在布局時(shí)，要遵循工藝銜接緊湊、操作運(yùn)行順暢、清理維護(hù)便利的原則。

3 結(jié)語(yǔ)

采用豬糞、豬尿分別收集處理的技術(shù)，將末端治理與源頭控制相結(jié)合，豬糞經(jīng)生物處理生產(chǎn)固體有機(jī)肥料，單獨(dú)收集的豬尿則作為液體有機(jī)肥料，符合資源化利用的可持續(xù)發(fā)展方向。同時(shí)，節(jié)省了豬舍沖洗水的用量，是資源節(jié)約型的減量化生產(chǎn)方式；沖洗水經(jīng)厭氧消化、好氧生化及生物穩(wěn)定塘的處理，實(shí)現(xiàn)中水回用，達(dá)到了完全意義上的零排放目標(biāo)。

豬糞、豬尿有機(jī)肥是廣大種植戶普遍接受的優(yōu)質(zhì)肥料，出售商品有機(jī)肥，不僅彌補(bǔ)了養(yǎng)豬場(chǎng)的糞污處理費(fèi)用支出，而且還能實(shí)現(xiàn)盈利，治污成本低廉化的優(yōu)勢(shì)凸顯。降耗增效的資源化利用新模式，有利于養(yǎng)豬企業(yè)擺脫環(huán)境污染的困擾，獲得新的可持續(xù)發(fā)展的生機(jī)和動(dòng)力。

（略）

X713

：A

：1673-4645(2017)08-0076-03

2017-04-12

鐘科賢（1965-），男，工學(xué)學(xué)士，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)樾笄蒺B(yǎng)殖廢棄物處理與環(huán)保工程設(shè)計(jì)，E-mail：tai-ran@163.com