Животновъдство Отпадъчни води

Концепция за отпадъчни води от животновъдството
Отпадъчните води от животновъдството се отнасят до отпадъчни води, съдържащи високи концентрации на органична материя, суспендирани твърди вещества, азот и фосфор и други замърсители, генерирани по време на процеса на отглеждане на добитък, включително урина и изпражнения на добитък, промивна вода на мястото за отглеждане, почистване вода на мястото за размножаване и т.н., което представлява голяма заплаха за околната среда. Основните източници на отпадъчни води от животновъдството са следните:
1. Урината и изпражненията на добитъка;
2. Промивните води на животновъдния обект;
3. Остатъчен фураж и остатък;
4. Обработената вода от умрял добитък;
5. Водата за почистване на оборудването за развъждане и т.н. Тези източници заедно водят до генерирането на отпадъчни води от животновъдството.
Характеристики на отпадъчните води от животновъдството
(1) Голямо натоварване от органични замърсители
Съдържанието на суспендирани твърди вещества, органични вещества и амонячен азот в отпадъчните води от животновъдството е сравнително високо, а твърдите и течните вещества се смесват с голямо замърсяване. Петдневната биохимична потребност от кислород (BOD5) е между 600 и 7000 mg/L, а концентрацията на химическа потребност от кислород (COD) може да достигне 13000 до 17000 mg/L.
Азотът, фосфорът и останалият фураж в екскрементите лесно водят до значително увеличаване на количеството на екскрецията на единица площ земя. Това води до излишък на хранителни вещества в почвата и нарушава екологичния баланс на земята.
Ако тези азот и фосфор се изхвърлят във водни тела, това е склонно да причини еутрофикация на водното тяло, като по този начин води до дисбаланс в разпределението на видовете във водната екосистема, с необуздания растеж на един вид, нарушавайки потока на материята и енергията в системата и постепенно причинявайки загиването на цялата водна екосистема.
Ако азотът под формата на нитрати във водата се консумира от хората, това ще причини увреждане на човешкото здраве. Тези щети включват и други замърсители в канализацията, остатъци от ветеринарни лекарства и патогенни микроорганизми.
(2) В проектите за пречистване на отпадъчни води в животновъдството времето за изхвърляне на отпадъчните води е относително концентрирано и натоварването на въздействието е голямо
Отпадъчните води, генерирани от животновъдството, обикновено се заустват еднократно в определено време и всеки път, когато се съдържат голямо количество замърсители в заустваните отпадъчни води. През останалото време количеството на заустваните отпадъчни води е много малко. Това поставя по-високи изисквания към капацитета за регулиране на обема на отпадъчните води и капацитета за устойчивост на натоварване на системата за пречистване на водата. Съставът на замърсителите в отпадъчните води е сложен и съдържа голям брой патогенни бактерии; компонентите на замърсителите в отпадъчните води от животновъдството включват не само вещества, които причиняват еутрофикация на водни обекти като азот и фосфор, но също и елементи от тежки метали като мед, живак, арсен и селен, и в същото време има голям брой остатъци от ветеринарни лекарства като хормони, антибиотици и антиоксиданти в отпадъчните води. Патогенните бактерии, които се разпространяват между хората и животните, като ешерихия коли, антракс, бруцелоза и туберкулоза, са изобилни в отпадъчните води.
(3) В проектите за пречистване на отпадъчни води в животновъдството отпадъчните води се смесват с твърди и течни вещества и концентрацията на органични суспендирани твърди вещества е висока и вискозитетът е голям; фекални вещества и остатъци от фураж, съдържащи голямо количество органични вещества, се изхвърлят в отпадъчните води заедно с промивната вода, което води до относително висока концентрация на органични суспендирани твърди вещества в отпадъчните води от животновъдството и голям вискозитет на смесените твърдо вещество и течност. Суспендираните твърди вещества, като фекални остатъци и остатъци, също са склонни да запушват тръбопроводите на пречиствателното съоръжение, което затруднява пречистването.
(4) Добра биоразградимост, високо съотношение BOD/COD
Съотношението БПК/ХПК на замърсителите в отпадъчните води от животновъдството е приблизително 0.45:1, а съотношението B:C в отпадъчните води отговаря на условията за биоразграждане с добра биоразградимост.


Характеристики на процеса на отпадъчни води в животновъдството
1. Предварителна обработка: Това включва отстраняване на по-големи твърди частици чрез сита, утаяване или механични процеси като утаителни резервоари и утаители.
2. Анаеробно разграждане: В някои случаи анаеробното разграждане се използва за разграждане на органичната материя до биогаз и утайка. Този процес намалява COD, BOD и произвежда възобновяема енергия под формата на метан.
3. Аеробно третиране (биологично третиране): Биологични процеси като активна утайка или MBBR системи се използват за разграждане на органичната материя. По-специално, MBBR системите са ефективни поради голямата повърхностна площ, осигурена за микробен растеж, което води до ефективно отстраняване на органични съединения и хранителни вещества.
4. Премахване на хранителни вещества: В някои случаи се прилагат усъвършенствани процеси за отстраняване на хранителни вещества, за да се намалят нивата на азот и фосфор, често чрез нитрификация, денитрификация и химическо утаяване.
5. Дезинфекция: Тази стъпка включва премахване или инактивиране на патогени с помощта на методи като хлориране или UV обработка, особено ако третираната вода ще се използва повторно.
6. Управление на утайките: Твърдите отпадъци, включително утайките, обикновено се обработват отделно чрез сушене, компостиране или нанасяне върху земята след стабилизиране.
Специални изисквания за дисков дифузор, когато се използва в резервоари за биологична аерация за отпадъчни води от животновъдство
1. Устойчивост на запушване: Дисковите дифузори трябва да са проектирани да издържат на запушване поради високите нива на суспендирани твърди вещества в отпадъчните води от добитъка. Може да са необходими големи размери на порите или самопочистващи се конструкции, за да се поддържа ефективна аерация.
2. Устойчивост: Материалът на дифузера трябва да бъде здрав и способен да издържа на агресивните условия на отпадъчните води от добитъка, като високи концентрации на амоняк и наличието на корозивни газове (напр. сероводород). За тази цел обикновено се използват материали като EPDM или силикон.
3. Ефективност на преноса на кислород: Тъй като системите за биологична аерация разчитат на ефективен пренос на кислород, дифузорите трябва да могат да осигуряват фини мехурчета за подобряване на разтворимостта на кислород, дори в присъствието на органични съединения и твърди вещества. Това гарантира, че аеробните бактерии могат ефективно да разграждат органичната материя.
4. Лесна поддръжка: Като се има предвид тежката работна среда, дифузорите трябва да са лесни за почистване и поддръжка, за да се осигури постоянна работа. Достъпността и дизайнът, който улеснява редовното почистване, могат да помогнат за поддържане на дългосрочна работа.
5. Енергийна ефективност: Тъй като отпадъчните води от животновъдството могат да изискват продължителни периоди на аериране, дисковите дифузори трябва да бъдат енергийно ефективни, като минимизират оперативните разходи, като същевременно гарантират, че биологичните процеси се поддържат адекватно.

Заключение
Пречистването на отпадъчните води от животновъдството изисква внимателно проектирана система за справяне със сложната смес от органични съединения, хранителни вещества, патогени и суспендирани твърди вещества. Биологичното третиране, което често включва аерационни резервоари с дифузори, е ключов компонент на процеса на третиране. При избора на дискови дифузори за такива системи трябва да се обърне специално внимание на издръжливостта, устойчивостта на запушване, ефективността на преноса на кислород и лекотата на поддръжка, за да се осигури надеждна дългосрочна работа. При управлението на отпадъчни води от добитъка, добре проектираните системи за аериране са от решаващо значение за постигане на съответствие с нормативните изисквания и насърчаване на устойчиви земеделски практики.












