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，勢必會對周圍的環(huán)境產(chǎn)生不良影響。因此，必須對屠宰加工生產(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。控制出水懸浮物濃度在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)測部門對本工程系統(tǒng)進(jìn)行竣工驗(yàn)收監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果見表2，從監(jiān)測數(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、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。（來源：廣西凱泉環(huán)保工程有限公司）