屠宰廢水處理及沼氣回收利用技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平的提高，民于食為天的“菜籃子”肉類食品越來越豐富，需求越來越大。目前，我國(guó)的屠宰加工不斷地?cái)U(kuò)大發(fā)展規(guī)模，為人們提供了大量高品質(zhì)的肉食來源，提高了人們的生活品質(zhì)。在生產(chǎn)這些高品質(zhì)的肉類食品中需要屠宰十幾到上億的畜禽，在此過程中產(chǎn)生大量的屠宰廢水，其含有大量的動(dòng)物毛發(fā)、糞便、油脂、血污等污染物，如果直接排放納入水體或外界環(huán)境，不僅嚴(yán)重污染了水源，勢(shì)必會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境產(chǎn)生不良影響。因此，必須對(duì)屠宰加工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行有效處理。針對(duì)屠宰廢水水質(zhì)特點(diǎn)，開發(fā)生物質(zhì)能源，回收利用，將治理污染、凈化環(huán)境、回收能源、綜合利用、改善生態(tài)環(huán)境有機(jī)的結(jié)合起來，走生態(tài)屠宰加工產(chǎn)業(yè)化可持續(xù)發(fā)展的道路。

玉林市華邦食品有限公司南江分公司是一所機(jī)械化屠宰廠，每天屠宰生豬300頭左右，在屠宰加工中產(chǎn)出了高濃度的屠宰廢水，按0.35~0.50m3/頭用水定額計(jì)，排出廢水量150m3/d。針對(duì)廢水特性及建設(shè)排放要求，采用預(yù)處理+厭氧+好氧+消毒組合工藝來處理，處理效果出水水質(zhì)達(dá)到《肉類加工工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13457-92）三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，每天回收了125m3沼氣，出水回用利用率15%，達(dá)到節(jié)能減排的效果。

1、廢水水質(zhì)水量及處理工藝

1.1 廢水水質(zhì)

廢水主要來源于屠宰車間，包括屠宰前沖洗牲畜、圈欄，屠宰過程中燙毛、清洗胴體，剖解清洗內(nèi)臟，清洗車間地面、器具等產(chǎn)出的廢水，廢水水中含有大量的血和糞便及尿液。廢水水質(zhì)為PH6.9～6.99，SCODcr1950mg/L，SS258mg/L，動(dòng)植物油23.37mg/L，糞大腸菌數(shù)為92000個(gè)/L，氨氮61.93mg/L。

1.2 工藝流程

采用預(yù)處理-厭氧發(fā)酵-CASS-消毒組合工藝處理該企業(yè)屠宰廢水，工藝流程如圖1。

1.3 工藝特點(diǎn)

基于廢水水質(zhì)特點(diǎn)及借鑒其它地區(qū)類似廢水處理的成功經(jīng)驗(yàn)，本工程項(xiàng)目采用的處理方法具有幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

（1）預(yù)處理單元采用了格柵+隔油沉砂+預(yù)曝調(diào)節(jié)的工序有限去除固態(tài)漂浮物、油污、泥砂等物，同時(shí)平衡廢水中水質(zhì)指標(biāo)濃度，滿足后續(xù)生化處理。

（2）前端高濃度采用厭氧發(fā)酵開發(fā)生物能源即上流式厭氧發(fā)酵反應(yīng)池，利用水泵提升均衡分布射流進(jìn)水，高濃度有機(jī)廢水經(jīng)被高活性厭氧菌分解消化，經(jīng)固、液、氣的分離系統(tǒng)，保證后續(xù)處理，同時(shí)產(chǎn)出生物能源回收利用。

（3）后續(xù)好氧處理單元采用限制性曝氣，進(jìn)水時(shí)不曝氣，利用兩套系統(tǒng)交替連續(xù)進(jìn)水進(jìn)行混合攪拌、曝氣氧化、硝化-反硝化反應(yīng)、沉淀、排水，更好地適應(yīng)各類有機(jī)廢水的降解。

（4）消毒處理單元采用二氧化氯消毒方法對(duì)廢水中的病原微生物等快速殺菌，防止細(xì)菌的再度繁殖，降低污水的臭味，消毒后滿足出水水質(zhì)回用沖洗使用。

（5）廢水處理設(shè)施結(jié)合廠區(qū)地形，氣象和地質(zhì)條件等因素合理布置，以便于施工，維護(hù)和管理。以功能分區(qū)合理、水力流程通暢、構(gòu)筑物緊湊布置以減少占地面積為原則。

2、主要構(gòu)筑物及配置設(shè)施

按功能分為廢水處理區(qū)、沼氣凈化貯供區(qū)、附屬建筑及設(shè)備區(qū)三個(gè)區(qū)域。

（1）廢水處理區(qū)：從進(jìn)水至排放，包含格柵井，隔油沉砂池，預(yù)曝調(diào)節(jié)池，厭氧發(fā)酵池，中間池，CASS生化池，集水池。

（2）沼氣凈化貯供區(qū)：脫水裝置，脫硫化裝置，貯氣裝置，泄壓裝置，增壓裝置，貯壓裝置，阻火裝置及管道輸送材料等。

（3）附屬建筑及設(shè)備區(qū)：設(shè)備操作間，包含鼓風(fēng)機(jī)、二氧化氯發(fā)生器等管道及配電控制。

各主要構(gòu)筑物參數(shù)及配置設(shè)備如表1。

3、工藝運(yùn)行管理

3.1 廢水處理單元

3.1.1 格柵井

屠宰產(chǎn)出的廢水經(jīng)過設(shè)定的粗、細(xì)格柵，去除廢水中的大顆粒漂浮物及懸浮物。防止其堵塞格柵，每天觀察，定期人工撈取攔截出的固體物，通過外運(yùn)集中無害化處置。

3.1.2 隔油沉砂池

廢水中含有豬糞便粗纖維及大量的動(dòng)物油污，通過特制隔油系統(tǒng)和設(shè)定8小時(shí)的水力停留進(jìn)行去除油污、泥砂。每天觀察，定期每月人工清理池底泥砂和上浮泥渣，防止油污結(jié)殼及泥砂沉集堵塞?？刂瞥鏊畱腋∥餄舛仍?/span>1500mg/L以下，為后續(xù)處理縮短處理時(shí)間。

3.1.3 預(yù)曝調(diào)節(jié)池

通過曝氣空氣攪拌，對(duì)水質(zhì)水量進(jìn)行均化，促進(jìn)分解部分較難降解的污染物，同時(shí)通過中間池和CASS池的污泥回流來調(diào)節(jié)水質(zhì)濃度平衡，保持溫度在28℃左右，PH值控制在6.5-7.0范圍，保證生化工段處理正常。

3.1.4 厭氧發(fā)酵反應(yīng)池

采用上流式厭氧發(fā)酵反應(yīng)池，內(nèi)設(shè)固、液、氣的分離系統(tǒng)及加入4000mg/L的高活性厭氧污泥。通過水泵提升均衡分布射流進(jìn)水，經(jīng)過射流緩沖攪拌滿足廢水中的有機(jī)酸與甲烷菌有效接觸，同時(shí)，保持控制池內(nèi)溫度32℃左右，PH值7.1左右，以及厭氧出水沉淀污泥回流保證厭氧污泥濃度，滿足厭氧菌發(fā)揮其高活性環(huán)境條件，高效率快速分解與代謝。

3.1.5 中間池

厭氧發(fā)酵出水往往帶有懸浮污泥厭氧菌，為了緩沖好氧生化前調(diào)節(jié)水質(zhì)，減少對(duì)CASS池的負(fù)荷，設(shè)置了3小時(shí)水力停留時(shí)間沉淀的中間池，同時(shí)將沉淀下來的污泥回流進(jìn)調(diào)節(jié)池補(bǔ)充厭氧污泥的流失。

3.1.6 CASS池

采用限制性曝氣方式，利用鼓風(fēng)機(jī)充氣供氧，兩套系統(tǒng)交替連續(xù)進(jìn)水時(shí)不曝氣，進(jìn)水同時(shí)啟動(dòng)回流以100%的回流比回流進(jìn)前端混勻稀釋，曝氣量以水中溶解氧為3.5mg/L來控制，曝氣時(shí)間6-8小時(shí)，水體懸浮狀態(tài)SV30控制為8%左右，過多剩余污泥及時(shí)排出，沉淀后排水每批潷水排放量控制為池內(nèi)水量的1/2，保持池內(nèi)滿足活性污泥的生長(zhǎng)環(huán)境。

3.1.7 消毒

本工程選擇化學(xué)法二氧化氯消毒。二氧化氯發(fā)生器與潷水器聯(lián)動(dòng)，排水即時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，設(shè)定控制二氧化氯投加量為8g/m3，消毒液經(jīng)過管道混合器加入混合，順著管道充分接觸氧化0.5小時(shí)，保證原料充足，滿足消毒要求。

3.1.8 集水池

集水沉淀澄清，通過提升泵抽取上層清液用于運(yùn)輸車輛的沖洗。定期每周觀察水質(zhì)變化，如有懸浮物上浮的即時(shí)抽取污泥集中外置。

3.1.9 泥渣處理

截留清出的廢棄物每天同生活垃圾交由環(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)一清運(yùn)無害化處理；剩余污泥及泥砂處理執(zhí)行外包，每個(gè)月安排1次清理，通過罐裝車外運(yùn)到消納場(chǎng)集中處置。

3.2 沼氣凈化利用單元

3.2.1 脫水裝置

采用吸附型氣水分離罐，罐內(nèi)部的安裝玻璃棉網(wǎng)墊，沼氣透過墊層被吸附分離，自動(dòng)溢出排水，每天觀察水封水位，保持水位，避免沼氣泄漏。

3.2.2 脫硫裝置

采用干式脫硫技術(shù)去除，罐內(nèi)部的安裝脫硫劑過濾層，沼氣中的硫化氫與脫硫劑接觸反應(yīng)去除，保持脫硫劑有效，每3個(gè)月更換1次，操作中保證安全措施。

3.2.3 卸壓裝置

采用水封壓力平衡的方法，管道或氣口堵塞時(shí)壓力過大，水封水位自動(dòng)溢出排氣。定期檢查泄壓裝置水位是否正常，如有降低，及時(shí)補(bǔ)充。

3.2.4 貯氣裝置

采用紅泥塑軟體袋，每天巡查接口、袋體、固定繩索是否漏氣、脫落，保證貯氣系統(tǒng)壓力在300Pa正常工作范圍內(nèi)。

3.2.5 增壓裝置

采用空壓機(jī)增壓，每天巡查設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，潤(rùn)滑油油位是否在規(guī)定位置，機(jī)器運(yùn)行是否正常，增壓機(jī)壓力繼電器設(shè)定的壓力范圍：0.04Mpa-0.09Mpa。

3.2.6 貯壓裝置

采用貯壓罐，每天檢查壓力表、保險(xiǎn)閥，每天1次打開底部排水閥進(jìn)行排水，保持貯壓罐壓力為0.04Mpa-0.09Mpa，每班，排水結(jié)束關(guān)閉閥門，每月扳動(dòng)1次保險(xiǎn)手柄。

3.2.7 阻火裝置

采用固態(tài)阻火方式，罐內(nèi)部的安裝規(guī)則不等的阻火石，每天檢查及排水，保持氣體通道暢通，均勻輸送分配使用。

4、運(yùn)行效果

本工程竣工，開始進(jìn)水調(diào)試1個(gè)月，系統(tǒng)主體設(shè)施基本沒有發(fā)生故障并持續(xù)穩(wěn)定，繼續(xù)運(yùn)行了2個(gè)月正常穩(wěn)定，滿足生產(chǎn)要求，由當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測(cè)部門對(duì)本工程系統(tǒng)進(jìn)行竣工驗(yàn)收監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果見表2，從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果分析計(jì)算，廢水中主要污染物去除率達(dá)到90%以上，出水水質(zhì)達(dá)到《肉類加工工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13457-92）三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

5、工程效益

工程總投資約75萬元，其中土建投資約35萬元，配套設(shè)備采購(gòu)及安投資約40萬元。本工程的建成，減少向環(huán)境排放COD、BOD5、SS、氨氮等污染物，減少了污染超標(biāo)排污費(fèi)，同時(shí)，回收沼氣送鍋爐代替木柴使用，節(jié)省了柴耗，減少了人工勞動(dòng)力。據(jù)測(cè)算日產(chǎn)出的125m3沼氣量相當(dāng)于節(jié)省了375kg木柴，按噸木柴600元計(jì)每天可以節(jié)省225元。

6、結(jié)論

工程實(shí)踐表明，本處理方式既可以解決屠宰廢水處理達(dá)標(biāo)又可以回收利用生物能源，是企業(yè)既建得起又用得起的處理方法，工程的建成使用，極大減少人力、物力、財(cái)力的投入，助力行業(yè)的健康發(fā)展，改善人居環(huán)境，帶來顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。（來源：廣西凱泉環(huán)保工程有限公司）