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废水养殖高油微藻的研究进展

废水养殖高油微藻的研究进展
废水养殖高油微藻的研究进展

废水养殖高油微藻的研究进展

王琴,符笳茵,应月,黎奇欣,黄嘉玲

(仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州 510225)

摘要:本文对适合繁殖于废水中的常见高油微藻的品种、生存条件、处理废水能力、油脂含量及其产油率进行详细介绍,并阐述了在利用废水养殖微藻过程中的重要影响因素如温度、pH、氮、磷等,对高油微藻的繁殖生长和其含油量的影响,从而进一步展示出废水用于养殖高油微藻的可行性,最后简述了现利用不同废水的特性和用于养殖微藻的研究状况和实例,提出了在该现状下我们亟待解决的相关技术问题,为今后用废水养殖高油微藻的研究提供参考。

关键词:废水;高油微藻;生物柴油

文章篇号:1673-9078(2013)6-1442-1446

Research Progress of Cultivation of Oleaginous Micro-algae

in Waste Water

W ANG Qin, FU Jia-yin, YING Yue , LI Qi-xin , HUANG Jia-ling

(College of Light Industry and Food, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225, China) Abstract: The paper introduces the common species of oleaginous micro-algae in waste water and the important factors in cultivating oleaginous micro-algae in waste water, such as temperature, pH, percentage of nitrogen and phosphorus.The research development and technical problems of oleaginous micro-algae cultivation in waste water were also discussed.

Key words:waste water; eaginous micro-algae; bio-diesel

随着工业进步和社会发展,日趋严重的水污染成了世界性环境治理难题。国内外常用的污水处理法,如活性污泥法、生物膜法等,虽然对有机物、悬浮固体的去除率都很高,但对污水中存在的营养物质,如氮、磷等只能去除20~40%,出水的氮和磷含量仍然偏高,足以引起水体营养化,且普遍存在投资大、运行成本高、排出水对环境可能产生二次污染等问题[1]。因此,寻求一种高效、低耗、可在再生利用的污水生物处理技术已成为当前的研究热点。

另外,面临即将到来的能源危机,人类意识到要节约能源的同时,开发新型能源也显得十分重要。而新兴的生物柴油以其绿色环保及可再生等诸多优点,日益成为重要的新型能源燃料,据统计原料成本只是生物柴油制备成本的75%[2]。目前,国内外工业生产生物柴油的原料主要来自植物油和动物油,它们都存在着成本高、产量低、受环境影响大、经济性差等缺点,难以在产油方面持续发展。因此,生物质柴油能否实用化的关键是要寻求到充足而廉价的原料供应及提高转化率,从而降低成本。

收稿日期:2013-01-21

基金项目:海珠区科技计划项目(2010-C-06)

作者简介:王琴(1973-),女,博士,副教授,硕导,研究方向:食品加工

经研究得出,微藻即能很好地处理污水也适合用于产油。微藻作为一种自然环境的净化者,很早就被提出并应用于废水中的无机氮磷以及金属元素等污染物质的去除。同时藻丝在生长过程中利用了废水中的氮、磷等营养成分,减少了配制培养液时化肥的用量, 降低了生产成本。而且微藻具有生长速率快、收获时期短、光合利用效率高等特点,而且每年固定的CO2大约占全球净光合产量的40%,其产油量比陆生植物单产高出30倍,是目前所知的唯一可能代替化石能源的原料[3]。因此,利用废水来培养产油微藻,既可以利用微藻对这些大量的富氮磷废水实现高效无害化处理,还可为能源微藻生产油脂提供丰富廉价的营养与水资源,一举两得。

1 废水中的高油微藻

1.1 栅藻

栅藻(Scenedesmus sp.)是一种高环境污染耐受性的微藻品种,常生长于许多富营养的污水环境中,由于其高效的氮、磷利用率以及生长快速、异养能力强,和它的高生物量产率、固碳能力以及高效降低CO2作用,因此经常被用于微藻的废水培养[4~5]。有学者研究出,栅藻LX1在营养含量较低的水产养殖废水中,

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也能较好地生长[6]。另外,刘磊等对二形栅藻进行污水耐受性实验,实验结果表明二形栅藻对实际污水有很强的适应性。而且栅藻能高效率地去除废水中的不同形态的氮,这一特点可以看出栅藻对氮有较高的利用率。经过测定,培养至稳定期时的栅藻,对氨氮、亚硝态氮和硝态氮的去除率分别为95.5%、96.3%和85.8%,总无机氮去除率为88.0%[7]。栅藻含油量为31.77%,不含有单不饱和脂肪,多不饱和脂肪酸含量较高。在培养方式上,栅藻在异养条件下的生命力较强且产油量较高,与含油量相加起来,油脂产率可高达129.13 mg/(L·d),是自养条件下的8倍,适合进一优化作为生物柴油原料[8]。

1.2 小球藻

小球藻(Chlorella)是绿藻小球藻科中的一个重要属,能适应于不同的生长环境[9]。研究结果显示,硝态氮更加适合普通小球藻的生长,但高浓度的硝酸盐条件下,藻体细胞中的油脂有明显的下降,而略显酸性培养液更有利于小球藻的生长,较高浓度金属镁离子达70 mg/L,则能够明显刺激小球藻生物量的增长,铁离子只能在有限区间内促进小球藻的生长,在氮浓度影响方面,较低氮浓度利于油脂的合成,在一定程度上,另外补充钙离子浓度能够增加藻体细胞中油脂的含量[10]。

研究显示[11],在小球藻细胞组成中,蛋白质占为7.3~88%,碳水化合物占5.7~38%,脂类占4.5~86%。小球藻细胞中脂类含量的增加主要是由于脂肪酸积累的结果,在氮饥饿条件下,蛋白核小球藻在生长时可形成高达86%的脂类,而在正常的小球藻细胞中,脂类含量为25%,在正常和氮饥饿条件下生长的小球藻,在脂肪酸组成上没有明显的差异。

在原废液处理方面,小球藻对原废水中大部分有机物利用降解程度不高,而对还原糖、氨氮和硝基氮的去除率较高。另外,Mhopaarta[12]等研究出小球藻具有解除水银毒害作用的能力。而Linag[13]等发现小球藻能够在含有重金属及过量铵的废水中生长,在处理废水的同时实现了废水中资源的利用。

1.3 布朗葡萄藻

布朗葡萄藻(Botryococcus braunii)细胞中含有丰富的烃类物质,其产烃量为生物量干重的0.3~76.0%,通常情况下为25~40%,甚至在天然样品中最高可以达到86%,大大高于其他微生物的含烃量(几乎都低于1%)[14]。布朗葡萄藻又称为“油藻”,因为它所积累的烃类的组成和结构与石油很相似,都有较高的热值,而且能形成一些石油沉积中大部分的有机质[15]。布朗葡萄藻细胞除了能合成烃类物质外,也还能合成脂肪酸、三酰甘油以及固醇等脂类,极有优势成为工业藻种,是一种潜在应用价值极高的能源微藻[16]。

布朗葡萄藻属于光能自养型,在光合作用过程中,以太阳光为能源,合成生长所需要的有机物,藻细胞在这种生长过程中能够吸收大量的氮、磷等营养物质,从而可以降低水体中的营养负荷,达到净化水质的效果。Sawayama等[17]用经过二次处理的生活污水(Second Treated Sewage, STS)培养布朗葡萄藻,发现生活污水中的氮和磷含量大大减少,有毒重金属元素砷、铬、镉等的浓度也大为降低,此外,污水中的亚硝酸盐也可以被布朗葡萄藻所吸收利用,降低亚硝酸含量。这表明,将布朗葡萄藻的培养与污水治理的结合应该受到充分的重视。

1.4 盐藻

盐藻(Dunaliella)可在从接近淡水(NaCl<0.l m)一直到饱和盐水(NaCl>5 m)的介质中生存、繁殖,大多生活在富含NaCI的水中,如海洋、盐湖、盐池盐碱地等处,能够抵御碱性环境,其最适生长的NaCL 浓度为22%。在正常海水中,盐藻累积的蛋白质含量为干重的50~60%,累积的甘油为干重的40~50%,而在饱和盐水中,甘油的累积量可达干重的80%以上。盐藻光合作用的主要产物是甘油,它主要是维持细胞内外渗透压的平衡。盐藻细胞的甘油含量和盐度有密切关系。一般而言,盐度越高,甘油含量也越高,表明培养盐藻时,只要维持一定的氮磷浓度,甘油的合成就能正常运行[18]。

盐藻处理废水过程中,水体的pH和DO均为先增加后减小最终趋于稳定,COD没有太大的变化,氨态氮的去除率均达到100%,硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐的去除率均能到到100%,其余各样品随废水浓度增加,其去除趋势一致,均为随之增加的[19]。

1.5 螺旋藻

螺旋藻(Spirulina)嗜碱(pH9~11)和在温度较高的水中(25~36 ℃)下生长,是严格的光能自养型藻类。靠阳光和吸收水中的CO2进行光合作用,光合成能力极强,一般高等植物的光能利用率通常是5~6%,而螺旋藻的光能利用率高达18%,光合效率达43%,是一般农作物的3倍以上。螺旋藻含油量为10.02%,油脂主要由棕榈酸、亚油酸和γ-亚麻酸组成,其中C-亚麻酸为脂肪酸组成的26.78%,是目前所发现植物中含C-亚麻酸最多的油源[20]。大量资料表明[21],利用藻类的吸收,富集和降解作用,可有效去除污水中的重金属和营养盐,还能降解多种有机毒物如农药、烷烃、酚类等。

2 影响高油微藻产油量的因素

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2.1 温度

温度是影响藻类所有代谢活动的一个主要因素[22],也是影响微藻脂肪含量和脂肪酸种类的重要因素之一。有研究证明,在极端高温或低温条件下,微藻合成的脂肪量有所减少,还指出极端温度下合成受限的原因可能是相关的酶发生不可逆损伤所致的[23~24]。而在一定范围内升高培养温度会使某些藻合成脂肪的含量增加,但高温条件下培养的微藻,其不饱和脂肪酸的含量下降[25]。

Oliveira研究发现,在温度降低的情况下,一些微藻细胞内多不饱和脂肪酸的含量会增加,这可能与多不饱和脂肪酸决定细胞膜的流动性有关[26]。

2.2 光照强度

光照的强度不仅能直接影响微藻细胞的光合作用,还能影响微藻细胞的油脂含量,和调节脂肪酸的组成[27]。高光强在减少极性总脂含量的同时增加中性脂质含量光照强度,会改变脂肪酸的饱和程度,如海水藻中的一种Ulvapertusa,当在强光的条件下,其细胞内饱和脂肪酸的组成有明显的增加[28]。而低光强可以促进极性脂质合成,特别是与叶绿体连接的极性膜脂,大部分种类在低光照强度时具有高水平的EPA,而DHA则通常随光照强度降低而减少。这种变化也许跟细胞内参与光合作用的细胞器的变化有关。

2.3 pH值

微藻生长环境的pH会影响微藻光合作用中二氧化碳的可用度,在正常生长条件下,微藻可接受的水体的pH范围在6.5~9.0之间,过高或过低的pH都会影响微藻对有机碳源的利用率。对于不同的藻类,其生长需要的最佳pH值不同,当偏离最佳pH值条件下,微藻生长和体内有关代谢活动将会受到抑制,进而直接影响了微藻的生长和油脂的积累[29~30]。一般来讲,微藻细胞最佳的生长pH一般在8.0左右。而在产业化培养过程中,需要往培养液补充大量的CO2,故培养过程中,培养基的pH能维持在相对平衡的水平(pH 8.0)。而影响微藻生长乃至油脂积累的关键因素之一是CO2通气量,因为在通气的培养基中,随着通气量或者CO2的增加,藻细胞中脂肪酸油脂的总量将会降低,而脂肪酸的含量反而会升高。但是,如果通气速率过高,又将导致细胞内脂肪含量的下降,这可能是脂肪代谢在此条件下加快导致的结果[31~32]。

2.4 氮

氮的含量能影响微藻的终生物量含量,随着氮的减少,微藻的终生物量降低,而微藻细胞内的积累油脂反而升高[33~34]。有学者研究得出,氮浓度的改变能给微藻的脂肪酸组成带来影响,当在氮元素缺乏的条件下,微藻细胞内的油脂含量反而会有所提高[35]。其原因可能是在氮源充足时,微藻细胞代谢正常、生长旺盛,细胞内的初级代谢产物如脂类、蛋白质和核酸等均能正常合成,因此所得脂肪酸含量较低。而当氮源缺乏时,含氮化合物如蛋白质和核酸等的合成则受到了限制,而含氮元素较少的例如贮存脂类和绝大多数膜质等不受限制,从而仍能继续合成,同时由于细胞还有固定CO2的功能,所以细胞内多余的碳源能继续流入次级代谢途径,进一步合成长链脂肪酸,因此细胞干重中油脂的百分含量增加[36]。

2.5 磷

磷是构成DNA、RNA、ATP和细胞膜的必需元素,也是微藻细胞生长的关键因素。在研究磷元素缺乏条件下微藻细胞内油脂含量的过程中发现,磷的缺乏能使鲁兹帕夫藻、角毛藻和三角褐指藻等细胞内的油脂含量增加,但是对于绿色鞭毛藻藻种,如融合微藻和拟球藻等,其油脂含量反而会降低[37]。由于微藻细胞内的多不饱和脂肪酸主要是以极性脂肪酸的形式存在,因它们细胞中的脂肪酸含量受磷浓度影响显著。但是藻的种类不同,对磷的需求也不同,甚至差异较大,也有些个别藻种会随着磷的浓度降低,而细胞内PUFAs的含量增加。另外,不同N/p也会对微藻细胞的生长和脂肪酸合成有影响,魏东等报道当培养基中的氮与磷的比大于20时,拟微绿球藻脂肪酸中EPA 和PUFAs占总脂肪酸的比例约为30~35%。

2.6 盐度

在各种盐度的条件下,藻细胞都会产生一些代谢物来保护自身与环境的渗透平衡而不受盐分伤害。例如一些海水藻类和盐水藻类,当外界的盐浓度改变时,其藻细胞会产生一些代谢物,保持细胞壁的厚度和细胞膜的通透性,以保持与环境的渗透平衡避免受到盐分伤害[38]。当培养液中盐度从0.4 M增加到4 M时,杜氏盐藻细胞中饱和脂肪酸与单不饱和脂肪酸的含量增加,但多不饱和脂肪酸的含量反而减少[39]。

3 养殖高油微藻的废水

3.1 生活废水

吕素娟[40]等研究了怎样利用城市生活废水培养产油微藻,实验得出利用城市生活废水作为培养基,需补充一些营养组分如无机氮、无机磷、柠檬酸铁铵以及微量元素,其加入量也对藻细胞的生长、生物量和油脂积累等有重要影响。对优化后的废水进行检测,得其培养基中的微藻细胞浓度可达8.0 g/L左右,远高于标准BG11培养基5.0 g/L水平。另外在生活废水中,微藻细胞对无机氮与磷仍能有较高吸收能力,在废水

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中加入185.25 mg/L以下无机氮,16.1 mg/L以下无机磷的条件下培养3~4 d后对样品进行检测,得培养液水体中未发现有氮磷的残留。由此证明可利用城市生活废水培养含油微藻,能获得微藻油脂的同时还可以实现水体的氮磷无害化处理。

Kenichiro等[41]用经过二次处理的生活污水作为培养基培养葡萄藻,发现培养基中的氮和磷大大减少,有毒重金属元素(砷、铬、镉)浓度也大为减少。在3LSTS的葡萄藻批式培养中,发现藻的生长量与在改良的Chu13培养基中相当,其产烃量为40~53%(Chu13中为58%)。

3.2 工业废水

许多工业排放的废水中都含有大量的有机质,如食品行业的糖蜜、乳清、废糖液,造纸行业和造纸黑废液中均含有,这些富含有机质的废水能给微藻提供良好培养基。例如啤酒产生的废水污泥中含有20~30%粗蛋白及磷、铁、钾等营养元素和微量元素,能作为藻类的理想培养基。

Woertz[42]等对微藻处理乳品和市政废水同时积累油脂生产生物柴油进行了研究。在奶制品废水中,废水浓度的不同,影响着微藻的含油量,一般在14~29%范围,其中最大生长量达到能17 mg/(d·L)。另一方面,废水中微藻对铵盐和磷酸盐的去除率均能达到了96%以上。而以市政废水作为培养基时,微藻最高产油量可达到24 mg/(d·L),对铵盐和磷酸盐的去除率均达到99%以上。这有利地证明了微藻不仅能很好地在工业废水生长且很好地处理多余的有机物质,而且还能同时积累油脂。

3.3 农业废水

农业废水在此主要指饲养场排放废水,主要是动物粪尿。动物粪尿通常用于农业施肥,另一条途径是通过厌氧发酵以转化有机物并产生沼气作为燃料,而厌氧发酵后产生的有机物和无机盐能作为藻类生长需要的良好营养物。

Michael等[43]研究了以牛粪液作为培养基培养小球藻来生产生物柴油。他以聚苯乙烯泡沫塑料作为载体附着微藻,得到了25.65 g/m2的最大生长量以及2.31 g/m2的脂肪酸产量。并且收获后附着在泡沫上的微藻作为种子再次进行培养,能得到更高的藻生长量以及油产量达到了2.59 g/m2,并且总氮和总磷的去除量分别达到了61~79%和62~93%。这个方法解决了微藻难以收获的难题,为微藻柴油的生产提供了新方法。

4 展望

在化石能源和水资源紧缺的阶段,人们迫切需要寻找可再生能源替代化石能源,而微藻的优势也日益凸显,同时利用废水来培养微藻也显得具有其实际意义,然而,利用微藻产油同时净化废水还有很多问题需要解决:①筛选油脂含量高且生长繁殖快速的藻种,该藻类要求既能积累高含量油脂,又必须能够在废水中大量生长,同时还得能够高效的净化废水。而未经人工导向的野生菌株很难达到这样的水平,因此需要利用基因工程技术,研发驯养出符合要求的“工程微藻”;②设计高效节能的光合反应器,所需的光合反应器要求既能充分利用光能,又能保证稳定的最大生物量产率,并且易于放大;③微藻生物产物的利用,对废水气同时结合起来使用,并能大规模地培养微藻,且能最大限度地利用产物,和最大限度地减少生产成本,则需要建立一套高效的生产工艺和进行大量的研究。

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畜禽养殖场废水处理及资源化利用

畜禽养殖场废水处理及资源化利用 随着养殖行业的快速发展,集约化规模化的养殖场和养殖区的不断增加,在解决了畜产品供应和带动农村经济发展的同时,也带来了日益严重的环境污染问题,由于畜禽的粪便和污水排放量剧增,加之农业上由传统的使用有机肥转向大量使用化学肥料,畜禽粪便利用率低,在合理发展规模养殖、调整养殖结构与布局的同时治理养殖污染,已成为制约畜牧业可持续发展的关键所在,也成为了人们普遍关注的社会问题。针对这一现象,河南环源环保设备有限公司针对该类废水的处理和资源化利用制定出一整套的解决方案。供养殖业客户来参考选用。一、畜禽养殖行业污染的情况 针对畜禽养殖行业的污染现状,畜禽养殖行业主要的污染种类包含以下几个方面: 1、污染空气;堆积的畜禽粪便在厌氧的环境条件下,可分解释放甲烷、硫化氢等有毒有害刺激性气体,最周边的大气环境造成严重的污染。 2、污染水体;畜禽养殖场未经处理的污水中含有大量污染物质,其污染负荷很高,这种高浓度有机废水直接排入或随雨水冲刷进入江河湖库,使水体变黑发臭,大量的氮、磷等营养物是造成水体富营养化,导致鱼塘及河流丧失使用功能;养殖污水长时间渗入地下,使地下水中的硝酸盐含量增高,水质恶化,同时危及周边生活用水水质。 3、传染人畜共患病,因养殖场的粪便和污水随地堆积、任意排放,直排田间、河流,使得养殖场周围臭气冲天、蚊蝇成群。据统计,90余种人畜共患病是由畜禽粪便及排泄物为主要载体传染的。 畜禽养殖行业产生的污染物是典型的高浓度的有机废水,CODcr、氨氮、SS、总磷等污染物浓度都比较高。 二、畜禽养殖废水的特征 1、畜禽养殖废水的来源;畜禽养殖行业废水通常主要是由尿液、冲洗废水、(主要是圈舍冲洗废水、饮水槽冲洗废水、地面清洁用水、设备设施清洗用水)少量的生活用水等。 畜禽粪尿排泄系数 饲养种类粪尿BOD 氨氮TP TN /g.头-1.d-1/kg.头-1.d-1 生猪2200 2900 203 37.5 1.7 4.51 蛋禽75 — 6.75 0.9 0.115 0.275 肉禽150 —13.5 1.8 0.115 0.275 牛30000 18000 805 12 10.07 61.1

养殖业项目分析报告

养殖业可行性报告 第一章总论 (一)项目名称及建设地点 1、项目名称:纳雍县曙光乡生炁养殖业 2、项目建设地点:曙光乡鼠场村 (二)项目建设单位及负责人 1、项目建设单位: 2、项目建设人:勾有余 (三)项目组织单位: (四)项目建设规模:本项目计划饲养母猪20头,试先育肥生猪40头,养殖土鸡500只。 (五)项目依托单位: (六)项目建设工期:3年(2012----2015年) (七)项目建设投资及资金来源: 本项目共计需投入资金18万元。资金来源:自筹3万元,申请项目扶持15万元。 第二章项目建设背景及必要性 - 1 -

(一)项目建设背景 目前,肥猪在我省及外省市场需求尚为欠缺。 (二)项目建设的必要性和可行性 随着人民的生活水平的不断提高,政府和民众对食品安全也愈加关注,只要对生猪育肥的健康和防疫搞好了,民众放心了。只要有了较好的生猪提供给消费市场,造福消费者,造福社会,造福人民,为曙光经济发展打下坚实的基础。让曙光人民真正地看到曙光。 在养鸡的同时,鸡粪稍加饲料还可以喂猪。猪粪便作种植的农加肥其效果也是不错的(比如种植蔬菜、玉米等作物),其次还可作沼气的最佳原料,沼气可供煮饭、照明使用,有了沼气就可节约资源,节约资源的同时,也就提高了经济效益,经济收入也就自然增加了。 本项目具有良好的开源节流和带动效益,有效地托宽了农村的就业渠道,增加农村经济收入,为建设和谐的新农村作出了积极的贡献。(三)项目建设的社会效益 1、扩大劳动就业增加农民收入 从养殖业来说,发展养殖业,可明显增加农村劳动力就业,若再结合发展种植,则可更进一步扩大农民就业的门路。从这一意义来说,大力发展养殖业,经果林种植业及蔬菜种植业,不失为解决当前及今后全省农村劳动力就业的一种好途径、好路子。 2、为绿色仪器提供营养 用鸡粪、猪粪给蔬菜、经果林浇灌,可使其农作物生长旺盛,又 - 2 -

养殖废水技术解决方案

养殖废水技术解决方案 1.前言 养殖业是我国农村发展的重要产业。近些年来,随着养殖规模的不断扩大、饲养数量的急剧增加,使得大量的畜禽粪便污水成为污染源,这些养殖场产生的污染如得不到及时处理,必将对环境造成极大危害,造成生态环境恶化、畜禽产品品质下降并危及人体健康,养殖业污染治理技术的滞后将严重制约养殖业的可持续发展。 针对畜禽养殖污染,我国先后发布了《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB1 8596—2001)、《畜禽养殖业污染防治技术规范》(HJ/T81—2001)、《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》(NY/T1222-2006)、《畜禽养殖业污染治理工程技术规范》(HJ497—2009)、《畜禽规模养殖污染防治条例》(国务院令第643号文件)等文件。 2.水量核算与水质情况 2.1水量核算 表1 集约化畜禽养殖业水冲粪水量核算表 表2 集约化畜禽养殖业干清粪水量核算表 表3 废水中污染物浓度

表4 集约化畜禽养殖业最高允许排放浓度 3.处理模式 我国集约化畜禽养殖场粪污处理主要有三种模式,即以获取沼气能源、将沼液沼渣进行资源化利用为目的的模式Ⅰ、模式Ⅱ工艺和以废水处理后达标排放为目标的模式Ⅲ工艺。畜禽养殖废水由于其有机物浓度高及大量致病菌的存在,无论采取何种处理模式,厌氧应是一个必不可少的处理阶段。 (1)模式Ⅰ适用范围及工艺流程 模式Ⅰ适用于非环境敏感区,当地能源需求量大,有足够可供施用的土地资源的养殖场(区),该模式工艺要求粪尿全进厌氧反应器。其典型的工艺流程见图 1。

图 1 模式Ⅰ工艺流程 (2)模式Ⅱ适用范围及工艺流程 模式Ⅱ适用于座落于非环境敏感区的养殖场,且沼气能源需求不大,主要以进行污染物无害化处理、降低有机物浓度、减少沼液和沼渣消纳所需配套的土地面积为目的,周围具有足够大的土地面积以全部消纳低浓度沼液。废水进入厌氧反应器之前应先进行固液(干湿)分离,然后再对固体粪渣和废水分别进行处理。其典型的工艺流程见图 2。 图 2 模式Ⅱ工艺流程 (3)模式Ⅲ适用范围及工艺流程 模式Ⅲ主要是基于受当地沼气能源供求实际情况的限制,周边又没有足够的可供消纳沼液、沼渣的土地,其厌氧出水(沼液)必须再经过进一步处理,达到国家和地方排放标准。其典型的工艺流程见图 3。 图 3 模式Ⅲ工艺流程 模式Ⅲ主要优点一是占地少;二是适应性广, 不受地理位置限制; 三是季节温度变化的影响较小。其主要缺点一是投资大, 每万头猪场粪便污水处理投资约 120

国内外水处理技术的现状 发展趋势

国内外相关技术的现状发展趋势世界上许多地区正面临着最严重的缺水。据世界银行的统计,全球80%的国家和地区都缺少民用和工业用淡水。随着资源成本不断上升和环保意识逐渐增强,许多企业开始运用绿色技术,降低碳排放,尽量减少废物产生。其中水处理技术就是其中非常重要的一项绿色技术。 根据联合国统计,到2025年,三分之二的世界人口可能会面临水资源短缺,因此水处理技术将会越来越得到重视,这包括了高效率的水资源管理和污水处理。例如:在北美尤其在加拿大,水管理及污水处理设施的面临的问题十分急切。63%的目前运行的设施都在超期运行,他们的平均运行时间已经达到18.3年。其中52%污水处理设施在超期运行。在美国的干旱地区,对海水淡化技术的需求越来越高。海水淡化技术主要局限在于效率,而随着淡水的短缺,这些局限逐渐被淡化和忽视。水处理技术的发展拥有巨大的前景,许多国家都在实施水处理的政策和项目。根据全球知名增长咨询公司的预测,至2010年,全球水资源管理和污水处理技术市场规模预计将达到3,500亿美元。 目前先进的水管理和污水处理技术及其发展趋势包括了循环用水、反渗透海水淡化和臭氧化等。例如,反渗透海水淡化技术正在迅速占领的大型设施市场,而这一领域过去主要以热工过程设备为主。

处理效率的提升和渗透膜价格的回落,促使反渗透海水淡化市场在过去5年中迅速发展,现在应用反渗透海水淡化技术的已不再是小规模的工厂,大型反渗透海水淡化厂已是司空见惯。 在污水处理方面,澳大利亚的研究人员在生物发电领域提出了一种新的旋转生物电化学接触器,这项技术能够将已经运用于污水处理行业30年的旋转生物污水处理技术的效率提高15%;此外,一种能够处理高污染废水的技术也已经问世,这种技术能够处理污染物浓度超过300,000ppm的污水,而处理成本仅有原先通过储存和化学处理方法的十分之一。这种技术目前被认为是最简单、最易于使用及经济的处理技术. 中国目前同样也面临巨大的淡水短缺和水污染的问题。作为一个人均拥有水资源量最小的国家,必须采取措施以避免未来严重危机的发生。中国北方缺水问题极度严重,因此国家启动了浩大的“南水北调”工程,整个工程耗资达到几十亿美元,预计2050年建成。污水问题同样困扰着中国,估计有3亿人口的饮用水是被污染的。2004年至2008年,污水排放量年增长率达到18%,从482亿吨增长至572亿吨。预计在2010年,中国的污水排放将达到640亿吨。中国持续的工业化、城市化进程和经济的快速增长,是导致污水排放量连年上升的主要原因;而与此相对的是,中国的污水处理厂却基本上未能实现满负荷的运行。以2008年为例,中国污水处理厂的处理污

养殖废水处理方案

养殖场废水处理方案养殖场废水如何处理 养殖废水主要包括动物尿液、部分粪便和养殖栏冲洗水,水中富含氮、磷、有机物、高悬浮物,是一种高浓度有机废水。养殖场污染物的污染成分极为复杂,见表2-2。主要包括:氮、磷等水体富营养化物质;氨气、硫化氢、甲烷、甲醇、甲胺、二甲基硫醚等恶臭气体;铁、锌、锰、钴、碘等矿物元素;铜、砷、汞、硒等重金属物质;抗生素、抗氧化剂、激素等兽药残留物;大肠杆菌、炭疽、禽流感、五号病、布氏杆菌病、结核病等人畜共患传染病病菌。下面由台江环保为你推荐养殖场废水处理方案,了解下养殖场废水该如何处理。 养殖场污水处理的模式演变 第一代处理工艺:厌氧-还田模式 粪便污水还田作肥料是一种传统的、最经济有效的处置方法,可以使粪尿污水不排向外界环境,达到零排放。分散户养方式的粪污处理均是采用这种方法。这种模式适用于远离城市,经济比较落后,土地宽广的规模化猪场。养殖场周围必须要有足够的农田消纳粪便污水。要求养殖规模不大,当地劳动力价格低,大量使用人工清粪,冲洗水量少。 在美国,粪污还田前一般不经过专门的厌氧消化装置进行沼气发酵,而是贮存一定时间后直接灌田。由于担心传播畜禽疾病和人畜共患病,畜禽粪便废水经过生物处理之后再适度地应用于农田已成为新趋势。德国、丹麦、奥地利等欧洲国家则是将粪便污水经过中温或高温厌氧消化后再进行还田利用,这样可以达到寄生虫卵和病原菌的无害化。 国内一般采用厌氧消化后再还田利用,这样可以避免有机物浓度过高引起烂根和烧苗,同时,经过厌氧发酵,可以回收能源—甲烷,并且能杀灭部分寄生虫卵和病原微生物。 第二代处理工艺:厌氧-还田模式 养殖废水经过厌氧消化处理后,再采用氧化塘、土地处理系统或人工湿地等自然处理系统对厌氧消化液进行后处理。适用于离城市较远,经济欠发达,气温较高,土地宽广,地价较低、有滩涂、荒地、林地或低洼地可作废水自然处理系统的地区。规模化猪场规模一般不能太大,对于猪场而言,一般年出栏在5万头以下为宜,以人工清粪为主,水冲为辅,冲洗水量中等。 第三代处理工艺:厌氧-好氧处理模式(工业化处理模式) 厌氧-好氧处理模式的养殖场水处理系统由预处理、厌氧处理、好氧处理、后处理、污泥处理及沼气净化、贮存与利用等部分组成。需要较为复杂的机械设备和要求较高的构筑物,其设计、运转均需要受过较高教育的技术人员来执行。 厌氧-好氧处理模式适用于地处大城市近郊,经济发达,土地紧张,没有足够的农田消纳规模化猪场粪污的地区。采用这种模式的养殖场规模较大,一般出栏在5万头规模以上,当地劳动力价格昂贵,主要使用水冲清粪,冲洗水量大。 第四代处理工艺:厌氧-好氧-膜生物反应器工艺

污水处理之养殖污水处理技术

污水处理之养殖污水处理技术 1、畜禽养殖业的污染现状 畜禽业是我国农业和农村经济的重要组成部分,畜禽养殖业大力发展所带来的环境污染问题日益严重,不仅影响经济发展,而且还危及生态安全, 已成为人们普遍关注的社会问题。 畜禽养殖场产生的粪便和污水造成地表水、地下水、土壤和环境空气的严重污染,直接影响了人们的身体健康和正常生产生活。 畜禽养殖场未经处理的污水中含有大量污染物质,其污染负荷很高, 各类畜禽粪尿排泄系数见表1。这种高浓度有机废水直接排入或随雨水冲刷 进入江河湖库,大量消耗水体中的溶解氧,使水体变黑发臭。水中含有大量的 N、P等营养物是造成水体富营养化的重要原因之一,排入鱼塘及河流使 对有机物污染敏感的水生生物逐渐死亡,严重者导致鱼塘及河流丧失使用 功能。养殖污水长时间渗入地下,使地下水中的硝态氮或亚硝态氮浓度增高, 地下水溶解氧含量减少,有毒成分增多,导致水质恶化,甚至丧失其使用功

能,同时危及周边生活用水水质。高浓度污水还可导致土壤孔隙堵塞,造成土壤透气、透水性下降及板结、盐化,严重降低土壤质量,甚至伤害农作物,造成减产和死亡。 为控制畜禽养殖业产生的废水、废渣和恶臭对环境的污染,国家环境保护总局发布了《畜禽养殖业污染物排放标准》,着手治理畜禽养殖场和养殖区的污染难题。这一标准旨在鼓励生态养殖,推动畜禽养殖业可持续健康发展;促进畜禽场在废弃物处理过程中考虑资源化利用,减少末端污染物处理量。畜禽养殖业污染物排放标准见表 2 。 2、畜禽养殖废水的预处理 畜禽养殖废水无论以何种工艺或综合措施进行处理,都要采取一定的预处理措施。通过预处理可使废水污染物负荷降低,同时防止大的固体或杂

畜禽养殖废水的处理分析

畜禽养殖废水的处理 内容提要:改革开放以来,随着我国经济发展以及人民生活水平的不断提升,人民对禽畜产品的需求也日渐增长。在国家一系列加速禽畜业发展的政策推动下,禽畜业养殖由原来的分散经营饲养、头目少的小户型养殖不断的转型为大型的集约化、规模化的城镇养殖。但在提高管理与肉品水平以及增加经济收入的同时,也造成粪尿过度集中,冲洗水大量增加等问题,给生态环境带来了巨大的压力。该文主要综述畜禽养殖废水的来源、水质特点以及危害,同时重点介绍几种畜禽养殖废水处理工艺。关键词:畜禽养殖废水处理技术 1 畜禽养殖废水的来源及水质特点 畜禽养殖废水指由畜禽养殖场产生的尿液、全部粪便或残余粪便及饲料残渣、冲洗水及工人生活生产过程中产生的废水的总称,其中冲洗水占大部分[1]。畜禽废水处理难度大,并呈现出以下特点:(1)COD、SS、NH3-N含量高; (2)可生化性好,沉淀性能好; (3)水质水量变化大; (4)含有致病菌并有恶臭。 畜禽养殖业发展迅速。目前,我国每年产生禽畜粪便约45亿吨,其化学需氧量(COD)超过我国工业废水和生活污水之和。因此禽畜养殖污染已经是继工业污染、生活污染之后的第三大污染源。而畜禽养殖废水的处理则是其中的重点[2]。 2畜禽养殖废水的危害 随着畜禽养殖业的发展,所带来的污染以及危害也日益凸显。未经处理而直接排放的的废水往往给环境和人体带来相应的危害。 2.1 大气污染 畜禽粪尿中含有大量未被消化的有机物,主要由碳水化合物和含氮化合物组成。碳水化合物可分解成甲烷、有机酸和醇类。含氮化合物主要是蛋白质。在有氧条件下,蛋白质分解的最终产物是硝酸盐类;无氧条件下,可分解成氨、乙烯醇、二甲基硫醚、硫化氢、甲胺、三甲胺等恶臭气体。而对于刚排泄出的畜禽粪便含有氨、硫化氢、胺等有害气体,如未能及时清除处理,其臭味将成倍增加,产生甲基硫醇、二甲二硫醚、甲硫醚、二甲胺及多种低级脂肪酸等有恶臭的气体[3]。这些大气污染物不仅给养殖场的工作人员以及周边的居民带来健康上的危害,也会造成小范围的纠纷和矛盾,从而影响地区的长治久安。同时畜禽养殖业所产生的大量氨气也成为温室气体的重要来源之一[4]。 2.2 水污染

2017年海参养殖行业分析报告

2017年海参养殖行业分析报告 2017年7月出版

文本目录 1海参养殖基本情况 (5) 1.1、海参及其种类:“海八珍”之首,刺参营养价值高 (5) 1.2、海参养殖方式:北围堰,南网箱 (6) 1.3、区域竞争格局:山东、辽宁、福建三足鼎立 (6) 2历史发展阶段与供需分析 (9) 2.1、高速增长期 (10) 2.1.1、供给侧:产能约束下的低产量供给 (11) 2.1.2、需求侧:可支配收入上升导致持续高消费需求 (11) 2.2、结构调整期 (12) 2.2.1、供给侧:多因素刺激下的产能扩张 (12) 2.2.2、需求侧:经济低迷与政策外生冲击叠加导致需求萎缩 (16) 32016下半年海参价格大幅上涨之谜 (19) 3.1、供给侧影响因素 (19) 3.1.1、短期:夏季高温降雨天气导致产量骤减 (19) 3.1.2、长期:产能持续去化,养殖成本高企倒逼散户退出 (22) 3.2、需求侧影响因素 (22) 3.2.1、短期:第四季度迎来海参消费旺季 (22) 3.2.2、长期:消费升级背景下产品定位转变 (23) 4价格向好叠加产业转型升级,海参行业迎来第二春 (25) 4.1、对2017-2018年海参价格变动趋势的预测 (25) 4.2、海参产业转型升级是大势所趋 (26) 4.2.1、标准化:干海参国家标准发布,引领产业健康发展 (26) 4.2.2、规模化:行业集中度处于提升期,利好相关上市公司 (26) 5相关企业简介 (29) 5.1、好当家 (29) 5.2、獐子岛 (29)

图表目录 图表1:南方梅花参 (6) 图表2:2005-2015年我国海参主要产区产量占比变化(%) (7) 图表3:福建海参养殖模式 (8) 图表4:全国海参产量与同比增速 (9) 图表5:全国海参养殖面积与同比增速 (9) 图表6:国内海参大宗价变动情况(2004.11-2017.6)(元/公斤) (10) 图表7:2000-2016年GDP与同比增速 (11) 图表8:2000-2016年城镇人均可支配收入与同比增速 (11) 图表9:海参幼苗 (12) 图表10:海参网箱生态育苗 (13) 图表11:2006-2015年福建海参养殖面积与增速 (13) 图表12:2006-2015年福建海参产量与增速 (14) 图表13:2006-2012年海参进口量与占总供应量比重 (15) 图表14:2000-2015年GDP和人均可支配收入同比增速(%) (16) 图表15:2000-2015年社会消费品零售总额与同比增速 (16) 图表16:2011-2016年商品零售和餐饮收入变动情况 (17) 图表17:2016年以来海参价格变动情况(元/公斤) (19) 图表18:2011-2016年大连8月平均气温(℃) (21) 图表19:2011-2016年青岛8月平均气温(℃) (21) 图表20:2008-2015年全国和山东、辽宁两省海参苗种数量(亿头) (22) 图表21:2002-2016年不同年龄段人口比例(%) (23) 图表22:海参和高档白酒价格变动情况(2014.1-2017.4) (23) 图表23:2009-2016年贵州茅台酒类销售量与同比增速 (24) 图表24:2013-2016年霞浦海参投苗量和产量(万吨) (25) 表格6:《食品安全国家标准:干海参》技术要求 (26)

畜禽养殖废水处理

畜禽养殖业废水处理方法 . 题目畜禽养殖废水处理 学院江苏食品职业技术学院 专业环境监测与治理 班级环境监测与治理101 学号020******* ...32 ...34 (35) 学生姓名王超王拂晓吴安华谢青青 二0一二年五月八日

近年来。随着我国农业结构的调整和农业产业化的推进。规模化、集约化的畜禽养殖 业得以迅猛发展,成为我国农村经济中最活跃的经济增长点和主要的支柱产业。规模化的集 中饲养方式.有利于提高饲养技术、防疫能力和管理水平。与传统饲养方式即农户分散饲养相比,规模化饲养能够大大缩短畜禽的生长周期,提高饲料转换率和畜禽产量。降低养殖成本。从而增加经济效益。但是规模化养殖场在提供肉食品。满足城乡人民生活需要的同时.也造成了粪尿过度集中和冲洗水大量增加.由此所衍生的日益严重的环境污染问题不仅影响经济发展,而且还危及生态安全。2002年和2003年.我国畜禽粪便产生量分别为27.50亿吨和31.90亿吨,分别是工业固体废弃物的2.9l倍和3.20。据原国家环境保护总局对全国23个省(区)、市规模化畜禽养殖业污染状况调查表明.畜禽粪便产生量为工业固体废弃物产生量的2.40倍。畜禽粪便化学需氧量(COD)远远超过我国工业废水和生活污水COD排放量之和[2]。畜禽养殖污染已成为继工业污染、生活污染之后的第三大污染源,成为我国农村面源污染的主要原因之一。 养殖场废水主要有尿液、残余的粪便、饲料残渣和冲洗水等组成,有的厂区还包括生产过程中产生的生活废水,前者是主要部分,其中冲洗水占了绝大部分。 养殖场废水水质特征与畜禽舍结构、清粪方式与冲洗水的使用、饲料营养、畜禽消化功能和生产管理等有关 规模化养殖场每天排放的废水量大、集中,并且废水中含有大量污染物,如重金属、残留的兽药和大量的病原体等,因此如不经过处理就排放于环境或直接农用,将会造成当地生态环境和农田的严重污染。养殖业废水的危害主要表现在以下几个方面:对水体的污染、对农田及作物的影响、矿物元素及重金属污染、残留兽药的污染、微生物的污染,下面我为大家具体阐述。 养殖业废水对水体的污染 (1)大量有机物进入水体,有机物分解大量消耗溶解氧,使水体发臭 (2)氮、磷可使水体富营养化,影响水生植物的光合作用,造成水生生物大量死亡 (3)养殖业废水严重破坏水体观感,使水体发黑、恶臭。影响水体景观 养殖业废水属于富含大量病原体的高浓度有机废水,直接排放进入水体或存放地点不合适,受雨水冲洗进入水体,将可能造成地表水或地下水水质的严重恶化。由于畜禽粪尿的淋溶性很强,粪尿中的氮、磷及水溶性有机物等淋溶量很大,如不妥善处理,就会通过地表径流和渗滤进入地下水层污染地下水。对地表水的影响则主要表现为,大量有机物质进入水体后,有机物的分解将大量消耗水中的溶解氧,使水体发臭;当水体中的溶解氧大幅度下降后,大量有机物质可在厌氧条件下继续分解,分解中将会产生甲烷、硫化氢等有毒气体,导致水生生物大量死亡;废水中的大量悬浮物可使水体浑浊,降低水中藻类的光合作用,限制

畜禽养殖业废水处理方法

畜禽养殖业废水处理方法 1 畜禽养殖废水对环境的危害 规模化养殖场每天排放的废水量大、集中,并且废水中含有大量污染物,如重金属、残留的兽药与大量的病原体等,因此如不经过处理就排放于环境或直接农用,将会造成当地生态环境与农田的严重污染。 养殖业废水属于富含大量病原体的高浓度有机废水,直接排放进入水体或存放地点不合适,受雨水冲洗进入水体,将可能造成地表水或地下水水质的严重恶化。而且水中含有较多的氮、磷、钾等养分,如能做到合理施用可有效地提高土壤肥力,改良土壤的理化特性,促进农作物的生长。但如果未经任何处理就直接、连续、过量的施用,则会给土壤与农作物的生长造成不良的影响。在畜禽养殖过程中,为了防治畜禽的多发性疾病,常在饲料中添加抗菌素与其她药物,这些药物会破坏生态平衡并威胁人类的身体健康。 2 畜禽养殖业废水的处理工艺 畜禽养殖废水一般需要多种处理技术的结合。从治理技术来瞧,要实现去除CODcr、BOD5的同时,再脱氮除磷的效果,厌氧工艺就是不可或缺的。目前我国畜禽养殖废水的治理主要有两种模式:一种就是厌氧-自然处理模式,适用于中小型规模化养殖场;另一种就是厌氧-好氧利用模式,适用于大中型畜禽养殖场或养殖区。 无论畜禽养殖场废水采用什么系统或综合措施进行处理,都必须首先进行固液分离,这就是一道必不可少的工艺环节,其重要性及意义主要在于:首先,一般养殖场排放出来的废水中固体悬浮物含量很高,最高可达160000mg/L,相应的有机物含量也很高,通过固液分离可使液体部分的污染物负荷量大大降低;其次,通过固液分离可防止较大的固体物进入后续处理环节,防止设备的堵塞损坏等。此外,在厌氧消化处理前进行固液分离也能增加厌氧消化运转的可靠性,减小厌氧反应器的尺寸及所需的停留时间,降低设施投资并提高COD的去除效率。固液分离技术一般包括:筛滤、离心、过滤、浮除、沉降、沉淀、絮凝等工序。目前,我国已有成熟的固液分离技术与相应的设备,其设备类型主要有筛网式、卧式离心机、压滤机以及水力旋流器、旋转锥形筛与离心盘式分离机等 ⑴厌氧-自然处理模式 厌氧处理特点就是造价低,占地少,能量需求低,还可以产生沼气;而且处理过程不需要氧,不受传氧能力的限制,因而具有较高的有机物负荷潜力,能使一些好氧微生物所不能降解的部分进行有机物降解。厌氧常用的方法有完全混合式厌氧消化器、厌氧接触反应器、厌氧折流板反应器、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床、升流式固体反应器等。 自然处理法就是利用天然水体、土壤与生物的物理、化学与生物的综合作用来净化污水。这类方法投资省、工艺简单、动力消耗少,但净化功能受自然条件的制约。自然处理的主要模式有氧化塘、土壤处理法、人工湿地处理法等。采用

生猪养殖场废水处理工程设计与运行调试

nRiseDtnalp 150 广东农业科学2010年第l期 生猪养殖场废水处理工程设计与运行调试 陈步东1,王小佳1一,卫培3,刘洋4,吴根义5 (1.杭州楚天科技有限公司,浙江杭州31000;2.同济大学污染控制及资源化国家重点实验室,上海200092;3.同济大学政治与国际关系学院,.上二海200092;4.美国哈希公司.上海200335;5.湖南农业大学资源环境学院湖南长沙410128) 摘要:采用厌氧一好氧一混凝沉淀工艺来处理高浓度养猪场废水。结果表明:经过该下艺处理后,原水CODm 12000 mg,'L降为98me;/t.,SS浓度由4 500 mg/L降为20mgm,NH。+-N由l 160 mg/L降为59mdL,去除率分别为 99.18%,95.56%和94.91%,达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596--2001)中规定的排放标准。该工艺具有工程造价低、易于管理等优点。 关键词:养猪场污水;厌氧;好氧;化学混凝中图分类号:¥216.4

文献标识码:B 文章编号:1004—974X(2010)01—0150-04 Desig andana 0 tionofswineewastewatertreatmentperation Bu—dong‘,WANGXiao-jia2,WEI Pei3,LIU P CHENG Yan94,WUGen—yi5 (1.HangzhouChutianTechnology(10.,Ltd.,Hangzhou 310001,China;2.State of KeyLaboratory ofPollution ControlandResourcesUniversity,Shanghai

养殖场废水处理项目设计方案

养殖场废水处理 项 目 设 计 方 案 环保公司

目录 1、概述 (1) 2、废水水质水量及处理要求 (1) 3、设计原则 (2) 4、设计依据 (2) 5、废水处理工艺选择 (3) 6、废水处理工艺设计及说明 (4) 7、工艺技术特点 (6) 8、主要构筑物及设备 (8) 9、各处理单元去除率表 (16) 10、工程造价估算 (16) 11、运行成本及效益分析 (18)

1·、废水水质水量及处理要求 根据同类工程调查和业主提供的资料,废水主要来源于猪尿、地面冲洗废水,含有粪便、尿、饲料等。通过查阅文献及我公司对相关同类废水的多项工程经验,废水水质基本如下(干法清理粪渣情况下): CODcr:15000~25000 mg/L BOD5 :4000~7000 mg/L NH3-N:1000~1500 mg/L SS:5000~7000 mg/L 粪大肠菌体>2.4×108个 废水排放量: 80 m3/d 根据项目所在地受纳水体功能及当地环保部门要求,废水经治理后要求出水水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》 (GB18596-2001)标准要求,废水中污染物及其浓度和排放要求如表2.1:

表2.1: 废水进水水质及出水要求单位:(mg/L)PH 除外 3、设计原则 (1)充分考虑企业的实际情况,采用实用、可靠、先进的处理工艺技术,并确保废水处理系统投产后运行稳定,易于操作、管理和维 护。 (2)在确保废水处理后达以排放标准的前提下,因地制宜,合理确定设计参数,使工程投资省、占地少、运行管理费用少,经济合理。(3)采用安全可靠的处理工艺。最大程度减少污水处理站对周围产生空气及噪声污染,减少外排污泥量。

畜禽养殖废水处理与利用技术

畜禽养殖废水处理与利用技术 一、基本原则 畜禽养殖废水既是严重的污染源,也是宝贵的资源,因此要按照减量化、无害化、资源化的处理原则,以环境质量为基准,从实际出发,合理规划、防治结合、综合管理。 1、减量化:猪场实行干清粪工艺,采取雨污分离、干湿分离等技术措施,保证固体粪便和雨水不进废水处理设施,从而大大降低污染负荷,有效削减污染总量。 2、无害化:建厌氧发酵池对粪污进行处理,在去除其中大部分有机质的同时,病毒菌杀灭率96%以上,出水无毒无味,达到粪便无害化卫生标准。 3、资源化:经过厌氧发酵后的沼液富含氮、磷、钾等营养物质,用于农田、鱼塘、果园等作肥料,节省农药和化肥,增产增收,达到变废为宝的目的,实现粪污资源化利用。 二、技术模式 畜禽养殖废水的处理首先应考虑种养结合,尽量做到污染物资源化利用。我国现阶段畜禽养殖场废水处理技术主要有三种处理模式,分别为“畜地平衡”模式、“达标排放”模式和“综合利用”模式。 1、畜地平衡技术模式 遵循生态学的原则,根据畜禽粪污排放量和作物生长需要,将畜禽养殖场产生的废水和粪便无害化处理后施用于农田、果园、菜园和花卉种植园,实现种养平衡。畜地平衡技术模式适用于远离城市、土地宽广、有足够的农田消纳养殖场粪污的地区,特别是种植常年施肥的作物,如蔬菜、花卉等经济类作物的地区。该模式主要适用于小型养殖场。 2、达标排放技术模式 在土地较少、环境容量较小的地区,通过对畜禽养殖废水进行厌氧和好养处理,达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)的相关规定。该模式是将畜禽养殖废水经固液分离后,进行厌氧发酵(沼气池)处理,使70%以上有机质得到降解,厌氧发酵后的出水(俗称沼液、沼肥)经沉淀后再好氧处理,如活性污泥法、生物滤池等方法使出水达到排放标准。同时,对厌氧发酵过程中产生的沼气加以利用,用于养殖场生产和生活用地需要。该模式包括预处理、厌氧、沼气输配、沼液后处理等,经过多年攻关,成套技术日趋成熟,某些单项技术和指标已达到国际先进水平,一些专业设计、施工单位已建成大量成功的示范工程。达标排放技术模式适用于地处大城市近郊、经济发达、土地紧张、没有足够的农田来消纳粪污或进行自然处理的地区。该模式主要适用于大中型养殖场。 3、综合利用技术模式 遵循循环经济理念,通过对畜禽养殖废水的生物发酵处理,生产制备固体和液体的有机肥料,净化后的水回用于场区冲洗圈舍和绿地灌溉,实现区域内的废弃物循环利用。综合利用技术模式适用于离城市较远、土地宽广、气候温和,有绿地、滩涂、荒地、林地可利用废水或对废水进行自然处理的地区。 三、各工艺单元技术要求 1、格栅 畜禽场废水中通常含有大量的残余饲料、粪渣及杂物等悬浮物,浓度非常高。这些悬浮物不仅可导致水泵、阀门等管道等机械设备损坏,而且可以导致管道堵塞、在厌氧器内发生淤积,减小有效容积,甚至严重影响后续处理工艺的处理效果。当废水中含有较多漂浮物时,需设置格栅,以去除废水中大的悬浮固体,达到去除杂质的目的。 2、固液分离 通过固液分离可将养殖废水中的大量悬浮物SS以及BOD5、COD等分离出来,大大减轻废水的有机负荷,有利于缩短废水处理时间,减少粪污处理设施的投资费用,降低水处理设施的运行费用。目前,我国固液分离设备类型主要有筛网式、卧式离心机、压滤机以及水力旋流器、旋转锥形筛和离心盘式分离机等。固液分离机的选用应考虑被分离物料的性质、流量、脱水要求,经技术经济比较后确定,用于固液分离机处理的污水含水率一般不应小于98%。 3、调节池

国内外水处理技术的现状发展趋势

国内外相关技术的现状发展趋势 世界上许多地区正面临着最严重的缺水。据世界银行的统计,全球80%的国家和地区都缺少民用和工业用淡水。随着资源成本不断上升和环保意识逐渐增强,许多企业开始运用绿色技术,降低碳排放,尽量减少废物产生。其中水处理技术就是其中非常重要的一项绿色技术。 根据联合国统计,到2025年,三分之二的世界人口可能会面临水资源短缺,因此水处理技术将会越来越得到重视,这包括了高效率的水资源管理和污水处理。例如:在北美尤其在加拿大,水管理及污水处理设施的面临的问题十分急切。63%的目前运行的设施都在超期运行,他们的平均运行时间已经达到18.3年。其中52%污水处理设施在超期运行。在美国的干旱地区,对海水淡化技术的需求越来越高。海水淡化技术主要局限在于效率,而随着淡水的短缺,这些局限逐渐被淡化和忽视。水处理技术的发展拥有巨大的前景,许多国家都在实施水处理的政策和项目。根据全球知名增长咨询公司的预测,至2010年,全球水资源管理和污水处理技术市场规模预计将达到3,500亿美元。 目前先进的水管理和污水处理技术及其发展趋势包括了循环用水、反渗透海水淡化和臭氧化等。例如,反渗透海水淡化技术正在迅速占领的大型设施市场,而这一领域过去主要以热工过程设备为主。

处理效率的提升和渗透膜价格的回落,促使反渗透海水淡化市场在过去5年中迅速发展,现在应用反渗透海水淡化技术的已不再是小规模的工厂,大型反渗透海水淡化厂已是司空见惯。 在污水处理方面,澳大利亚的研究人员在生物发电领域提出了一种新的旋转生物电化学接触器,这项技术能够将已经运用于污水处理行业30年的旋转生物污水处理技术的效率提高15%;此外,一种能够处理高污染废水的技术也已经问世,这种技术能够处理污染物浓度超过300,000ppm的污水,而处理成本仅有原先通过储存和化学处理方法的十分之一。这种技术目前被认为是最简单、最易于使用及经济的处理技术. 中国目前同样也面临巨大的淡水短缺和水污染的问题。作为一个人均拥有水资源量最小的国家,必须采取措施以避免未来严重危机的发生。中国北方缺水问题极度严重,因此国家启动了浩大的“南水北调”工程,整个工程耗资达到几十亿美元,预计2050年建成。污水问题同样困扰着中国,估计有3亿人口的饮用水是被污染的。2004年至2008年,污水排放量年增长率达到18%,从482亿吨增长至572亿吨。预计在2010年,中国的污水排放将达到640亿吨。中国持续的工业化、城市化进程和经济的快速增长,是导致污水排放量连年上升的主要原因;而与此相对的是,中国的污水处理厂却基本上未能实现满负荷的运行。以2008年为例,中国污水处理厂的处理污

水产养殖废水处理技术及应用

水产养殖废水处理技术及应用 方圣琼1 胡雪峰2 巫和昕2 (11福州大学环境科学与工程系,福州350002;21上海大学环境科学与工程系,上海200072) 摘 要 主要综述了国内外水产养殖废水的物理化学处理和生物处理2方面的技术,并总结了水产养殖废水循环使 用的水处理工艺流程和生物工程在水产养殖废水处理中的应用,表明了水产养殖废水的综合利用和无害化排放技术为今后发展方向。 关键词 水产养殖废水 废水处理 综合利用 Technology of aquaculture w aste w ater treatment and application Fang Shengqiong 1 Hu Xuefeng 2 Wu Hexin 2 (11Department of Environmental Science and Engineering ,Fuzhou University ,Fuzhou 350002; 21Department of Environmental Science and Engineering ,Shanghai University ,Shanghai 200072) Abstract T w o treatment methods for aquaculture wastewater are summarized in this paper ,which are mainly based on the physicochemical treatment and biotreatment.The technology and applications of bioengineering for aqua 2culture wastewater reuse treatment are als o summarized.It indicates that the com prehensive utilization and innocuous treatment of aquaculture wastewater become the main trend for the aquaculture wastewater treatment. K ey w ords aquaculture wastewater ;wastewater treatment ;com prehensive utilization 基金项目:国家自然科学基金重点项目(40131020)收稿日期:2003-08-11;修订日期:2003-11-01 作者简介:方圣琼(1978~),男,硕士,助教,主要从事环境污染监测 与控制方向研究工作。E 2mail :fsq @https://www.sodocs.net/doc/9510816485.html, 1 引 言 近20年来,集约化水产养殖业在国内外迅速发展。世界水产量在1996年达到112亿t ,其中25%为人工养殖[1]。在此条件下,养殖过程中投放的饲料所含的氮、磷大约只有911%和1714%被鱼同化,其残剩饲料和鱼类排泄物形成的污染物对水体、沉积物等造成严重污染,引起浅水湖泊的退化,造成局部海域发生赤潮;水产养殖中使用的各类化学药品和抗生素的残留物也污染了水域环境,使一些生物栖息地遭到破坏,干扰了野生种群的繁衍和生存,使生物多样性减少;同时水体污染反过来制约水产养殖的发展,因此,水产养殖废水的处理和循环利用逐渐受到关注[2~5]。 2 水产养殖废水物理化学处理技术 211 机械过滤 过滤装置是从传统的砂滤池不断发展起来的, 其基本原理是阻隔吸附作用。在处理水产养殖水体中,用砂滤池能很好地去除SS ,但是去除N 和P 效果不佳[6];改用斜发沸石去可以吸附一定量的氨[7]。Palacios 等[8]在砂滤床种植植物,控制渗透率和干湿 循环时间,在水力负荷为315cm/d ,去除93%总磷;在处理鲑鱼养殖废水中,其水力负荷分别为1135、25、80~240和2000~2700cm/d ,SS 去除效果差异性 不大。 对于机械过滤装置,美国开发的一种筒状的过滤机,筒体四周附有滤网,筒体置于水中工作时,部分滤网浸没在水中,废水从开口端流入筒内,污物被留在网上,过滤过的水又回流到池中,而污物被喷头冲到漏斗内而排出。瑞典一种高度为3140~4725mm ,直径900~1910mm 的过滤机在工作时,污水由 装置的下部经过中心管和吸附污物的砂混合在一起,由升液器上升到装置上部,在此分离,污物清除后,经管道流入沉淀池,沙子靠锥形分解器的作用均匀降下,上升的水和下降的沙相遇,这样,水被净化后从另一根管道放回到鱼池。日本有一种过滤机,其工作原理是水泵将池水吸上后,经喷洒管喷入过滤池,过滤池内一层小颗粒沸石和一个特制过滤器, 第5卷第9期环境污染治理技术与设备 V ol .5,N o .92004年9月T echniques and Equipment for Environmental P ollution C ontrol Sep .2004

畜牧养殖行业分析报告

畜牧养殖行业分析报告

内容目录 1.养猪对环境有什么影响? (3) 2.生猪产能分布 (4) 3.相关环保政策 (5) 4.生猪主要产能地区目前进展 (10) 4.1. 四川省:全国生猪规划重点发展区域,2016年出栏量全国第一 (10) 4.2. 河南省:全国生猪规划重点发展区域,2016年出栏量全国第二 (11) 4.3. 广东省:全国生猪规划约束发展区域,2016年出栏量全国第六 (11) 4.4. 其他各省/市 (11) 5.结论 (12) 6.投资建议 (12) 7.风险提示 (12) 图表目录 图1:养猪场污水造成有机物等污染,影响水质 (3) 图2:猪场的恶臭气味造成废气污染 (4) 图3:2016年全国生猪出栏分布(单位:万头) (4) 图4:2016年我国生猪出栏量超过1000万头的省/市 (5) 图5:2017年上半年生猪出栏量同比变动 (5) 图6:全国生猪生产发展规划(2016-2020)将全国生猪养殖划分成不同区域 (6) 图7:什么是禁养区? (8) 图8:四川省禁养区完成进度不完全统计(截止时间2017年8月9日) (10) 图9:河南省禁养区完成进度不完全统计(截止时间2017年8月9日) (11) 图10:广东省禁养区完成进度不完全统计(截止时间2017年8月9日) (11) 图11:其他禁养区完成进度不完全统计(截止时间2017年8月9日) (12) 表1:与生猪养殖相关政策条款 (6) 表2:畜禽养殖场(小区)划分依据不完全统计(生猪部分) (7) 表3:各地区完成关闭或搬迁禁养区内的畜禽养殖场(小区)目标时间 (9)

畜禽养殖废水处理回用简介

畜禽养殖废水废水处理及回用简介 一、畜禽养殖废水特点 养殖业废水属于富含大量病原体(大肠杆菌、蛔虫卵等)的高浓度有机废水,直接排放进入水体或存放地点不合适,受雨水冲洗进入水体,将可能造成地表水或地下水水质的严重恶化。由于畜禽粪尿的淋溶性很强,粪尿中的氮、磷及水溶性有机物等淋溶量很大,如不妥善处理,就会通过地表径流和渗滤进入地下水层污染地下水。对地表水的影响则主要表现为,大量有机物质进入水体后,有机物的分解将大量消耗水中的溶解氧,使水体发臭;人畜若长期饮用会引起中毒,而一些有毒藻类的生长与大量繁殖会排放大量毒素于水体中,导致水生动物的大量死亡,从而严重地破坏了水体生态平衡;粪尿中的一些病菌、病毒等随水流动可能导致某些流行病的传播等。 二、畜禽养殖业废水来源及污染物种类 畜禽养殖业产生的水污染物主要来源于畜禽粪便及冲洗粪便产生的废水。畜禽粪尿排泄量因畜种、养殖场性质、饲养管理工艺、气候、季节等情况的不同会有较大的差别。 由于养殖场养殖种类不同,清粪方式不同,用水量不同,故其污水中污染物浓度会有很大差异。如养猪场COD的浓度一般达5000~10000mg/L,氨氮的浓度高达100~600 mg/L;而养牛场排放污水中COD浓度达6000~25000 mg/L,氨氮的浓度高达达300~1400 mg/L。可见养殖废水属于高COD、氨氮废水,另外还有大量病原微生物。 三、污水处理回用工艺流程

养殖场必须实行严格清洁生产、采用干清粪工艺,畜禽粪便直接用于生产有机肥料,冲洗污水和尿进入处理系统,进水CODcr>4000mg/L,氨氮在500-1000mg/L;污水须进行预处理,强化固液分离、沉淀。根据同类工程设计及运行经验,工艺流程描述如下: 首先污水经固液分离后进入调节池,调节池可以均化水质、水量有利于整个系统的稳定运行,调节池废水经提升进入厌氧罐,厌氧工艺可采用上流式厌氧污泥床反应器(USAB),水力停留时间应保证在3天,COD去除率80%-85%,厌氧出水COD可降至700-1000mg/L;好氧处理工艺采用A/O活性污泥法,因为养殖类废水氨氮含量太高,用传统的工艺无法保证氨氮有很好的去除率,因此该工艺在去除COD 的同时,具有除磷脱氮效果,COD 去除率90%-95%,氨氮去除率95%以上,经过A/O工艺后混凝沉淀出水COD≤120mg/L,氨氮≤25 mg/L,达到较好的处理效果。但是作为水产养殖水源回用的话,还需进一步深度处理,首先,混凝沉淀的出水需进行臭氧消毒,一方面可以杀死水中的各种病原生物,另一方面还能降解部分有机物,使COD得到进一步去除,臭氧消毒后的水中可能会臭氧含量较高,因此需要再经过活性炭吸附,同样活性炭吸附具有两个功能,其一、吸附过量的臭氧,其二、吸附部分有机物降低COD,因此经过臭氧+活性炭后COD能达到80mg/L左右,氨氮能达到10mg/L左右,满足纳滤装置的进水要求,经过纳滤装置后出水的COD能小于10mg/l,氨氮能小于0.1mg/L,同时水中病原微生物(大肠杆菌群、蛔虫卵等)基本上能达到99.9%的去除。 综上所述,根据水产养殖水质国家标准表,该出水完全满足水产养殖水质要求。

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