Rešitev za čiščenje odplak na mlečnih farmah
Glede na trenutne podatke kažeta svetovno število krav molznic in proizvodnja mleka v trendu naraščanja. Na primer, leta 2021 je bilo svetovno število krav molznic približno 139 milijonov, proizvodnja mleka pa je dosegla 544 milijonov ton. Do leta 2023 je obseg svetovnega trga upravljanja mlečnih kmetij dosegel približno 16,5 milijarde juanov (približno 2,3 milijarde ameriških dolarjev), do leta 2030 pa naj bi se približal 22,1 milijarde juanov s skupno letno stopnjo rasti (CAGR) 3,8 %. To kaže, da so natančno upravljanje in tehnične storitve, povezane z rejo krav molznic, postale pomemben in nezanemarljiv-podtrg-.
I. Pregled odjemalcev za čiščenje odpadne vode s kmetij mlekaric
Z obsežnim-in intenzivnim razvojem industrije mleka in mlečnih izdelkov je visoka{1}}koncentracija organske odpadne vode, ki nastane med procesom kmetovanja (predvsem iz gnoja, izpiralne vode in drenaže molznih prostorov itd.), postala pomemben okoljski problem. Ta vrsta odpadne vode ima značilnosti visoke COD (Chemical Oxygen Demand), amonijakov dušik, skupni fosfor in suspendirane trdne snovi (SS). Če ne bo obdelana in neposredno izpuščena, bo resno onesnažila površinske vode, podtalnico in prst ter vplivala na ekološko varnost in zdravje prebivalcev. Zato je v kontekstu vse strožjih okoljskih politik izgradnja znanstvenega in učinkovitega sistema čiščenja odpadnih voda postala nujen pogoj za trajnostni razvoj mlečnih kmetij.
Jinan Guangbo Environmental Protection ima prilagojen procesni sistem, posebej zasnovan za odpadno vodo iz mlečnih farm, ki je prilagojen visoki KPK, visokim amoniakovim dušikom in znatnim nihanjem kakovosti vode na mlečnih farmah. Jedro se opira na-anaerobne rezervoarje IC in drugo opremo, ki smo jih sami razvili, da dosežemo učinkovito razgradnjo onesnaževal. Stopnja odstranitve KPK presega 92 %, iztok pa je stabilen in ustreza nacionalnim standardom. Podjetje ima vse-procesne tehnične zmogljivosti od predob-obdelave do globinskega čiščenja. Skozi optimiziran proces IC anaerobne + MBR membranske filtracije stopnja ponovne uporabe odpadne vode presega 75 %, hkrati pa se reciklirajo viri bioplina, gnoja in tekočih odpadkov. Ustvari se ekološka veriga-sklenjene zanke. Njegova osnovna oprema je zasnovana modularno, primerna za potrebe različno-velikih mlečnih kmetij in opremljena z inteligentnim nadzornim sistemom. Poraba energije je le 1/4 tradicionalnih procesov, kar znatno zmanjša stroške gradnje in delovanja. Podjetje ima zrelo zmogljivost za izvajanje projektov in je ustvarilo primerjalne primere za številne velike -farme mleka. Zagotavlja lahko celovite-procesne storitve od pregleda lokacije, prilagajanja sheme do namestitve in zagona ter vzdrževanja v celotni življenjski dobi, da se zagotovi učinkovito izvajanje in stabilno delovanje projektov.
Slike mlečnih farm, kjer gojijo krave
II. Čiščenje odpadne vode iz mlekarstva
Vir odpadne vode
Odpadna voda iz mlečnih farm ni en vir, ampak je mešanica odpadne vode iz več proizvodnih procesov. Vključuje predvsem:
1. Odpadna voda za pranje na gradbišču: velika količina vode, ki se uporablja za dnevno čiščenje hlevov, prehodov, opreme itd., predstavlja večino volumna odpadne vode (približno 85 %), ki vsebuje ostanke iztrebkov, ostanke krme, urin in druga onesnaževala.
2. Živalski iztrebki: Urin, ki ga neposredno izločajo krave molznice, in nekaj nemotenega gnoja, raztopljenega v vodi, tvorita visoko koncentrirano organsko odpadno vodo.
3. Odpadna voda iz molznic: To vključuje vodo za čiščenje molzne opreme, vodo za dezinfekcijo in vodo za izpiranje ostankov mleka, s kompleksno kakovostjo vode in možno prisotnostjo mlečnih beljakovin, olj in ostankov detergentov.
4. Gospodinjska odpadna voda: odpadna voda, ki nastaja pri vsakdanjem življenju delavcev na kmetiji, kot je odvodnjavanje kuhinj in kopalnic, čeprav je majhne količine, prav tako povečuje skupno obremenitev onesnaženja.
Po podatkih raziskave vsaka krava molznica proizvede približno 38,63 litrov odpadne vode na dan, od tega 85,1 % odpadnih voda na gradbiščih in gospodinjskih odpadnih voda, gnoj in urin pa le 14,9 % 22.
Primerjava slik, ki prikazujejo onesnaženo vodo, in slik, ki prikazujejo očiščeno vodo
III. Postopek čiščenja živinorejske odpadne vode iz mlečnih farm
Čiščenje odpadne vode na mlečnih farmah običajno vključuje postopek "pre-čiščenja + biokemično čiščenje + napredno čiščenje". Posebni koraki so naslednji:
1. Faza pred-zdravljenja
Glavni namen stopnje predhodne obdelave je odstraniti velike trdne snovi, suspendirane trdne snovi in nekatere organske snovi iz odpadne vode, kar ustvari ugodne pogoje za kasnejšo biokemično obdelavo. Pogosti-metode predhodne obdelave vključujejo:
Ločevanje trdne-tekočine: uporaba stroja za ločevanje trdne-tekočine za odstranjevanje velikih trdnih snovi, kot sta kravji gnoj in krma, ločeni trdni odpadki pa se celovito obdelajo (na primer kompostiranje, uporaba kot krma itd.), ločena tekočina pa vstopi v sistem za čiščenje odpadne vode.
Metoda usedanja: V usedalniku se nekatere snovi z gostoto večjo od 1 v odpadni vodi pod vplivom gravitacije naravno potopijo in izločijo iz odpadne vode.
Metoda filtracije: Odpadna voda gre najprej skozi rešetko, da se odstranijo plavajoče snovi (kot so trava, velike fekalne mase itd.), nato pa vstopi v rezervoar filtra, zaradi česar je voda čistejša.
Postopek usedanja: Če v hlevu uporabljamo postopek suhega čiščenja gnoja, bo med transportom v gnoj vstopila velika količina trave ali peska, kar bo povzročilo zamašitev dovodne črpalke. Zato se lahko postopek usedanja doda v fazi pred-obdelave, za zbiralnikom za usedanje pa se nastavi sito, da se zmanjša obremenitev poznejšega postopka.
2. Faza biokemične obdelave
Biokemijsko čiščenje je ključni korak za odstranjevanje strupenih in škodljivih snovi ter organskih snovi iz odpadne vode. V glavnem uporablja kombinacijo anaerobne obdelave in aerobne obdelave:
Anaerobno čiščenje: Z uporabo anaerobnih mikroorganizmov se s presnovnimi procesi organske snovi v odpadni vodi razgradijo in pretvorijo v majhne molekule anorganskih snovi. Prednosti anaerobne obdelave so odsotnost velikega prezračevanja, nižji stroški uporabe in zmožnost ravnanja z organskimi snovmi, ki jih je težko{1}}razgraditi, in proizvodnje bioplina.
Aerobno čiščenje: odpadna voda po anaerobnem čiščenju vstopi v stopnjo aerobnega čiščenja, pri čemer uporabljajo aerobne mikroorganizme za nadaljnjo razgradnjo organske snovi in odstranjevanje amonijevega dušika, fosforja itd. Pogosti postopki vključujejo postopek A2/O (tj. odpadna voda je najprej podvržena anaerobni-aerobni obdelavi in nato vstopi v aerobno obdelavo), ki lahko izboljša biorazgradljivost organskih onesnaževal v odpadne vode in ob pravilnem delovanju doseči odstranitev dušika.
3. Napredna stopnja zdravljenja
Napredna stopnja čiščenja je v glavnem namenjena nadaljnjemu odstranjevanju ostankov onesnaževal v odpadni vodi, da se zagotovi, da odpadne vode izpolnjujejo standarde izpustov ali zahteve po ponovni uporabi. Običajne napredne metode zdravljenja vključujejo:
Filtrirni sistem: Iztok iz biokemične obdelave gre najprej skozi rezervoar s peščenim filtrom, da odstrani manjše trdne delce in suspendirane nečistoče; nato vstopi v natančni filter in ultrafiltracijski sistem, ki prestreže vse suspendirane snovi mikro{0}}velikosti in mikroorganizme v odpadni vodi.
Oksidacijski dezinfekcijski sistem: Odpadna voda po peščeni filtraciji vstopi v napredni sistem katalitične oksidacije. Ozon proizvaja generator ozona, med reakcijskim postopkom pa se doda katalizator vodikov peroksid, s čimer se skoraj odstranijo vse bakterije in organske snovi v odpadni vodi, s čimer se zagotovi, da iztok ustreza standardom za povratno vodo.
Adsorpcijski sistem z aktivnim ogljem: Aktivno oglje je pogosto uporabljen adsorbent, ki lahko odstrani organske snovi, koloidne snovi in mikroorganizme v vodi. S posebno obdelavo aktivnega oglja je mogoče povečati adsorpcijsko zmogljivost in izboljšati adsorpcijski učinek, zaradi česar je kakovost odpadne vode še boljša.
Industrijska odpadna voda → Komora za pesek → Presejanje in filtracija → Prilagoditev pretoka → Anaerobno biokemično čiščenje → Aerobno biokemično čiščenje → Napredno čiščenje → Izpust ali ponovna uporaba
Lahko je opremljen z diagramom poteka čiščenja odplak
IV. Posebne študije primerov čiščenja odpadne vode na mlečnih kmetijah
Primer čiščenja odpadne vode govedorejske farme Ningxia Aoba
I. Pregled projekta
Ta projekt je projekt čiščenja odpadne vode za govedorejo farmo Ningxia Aoba. Kmetija se nahaja v govedorejskem parku Wulintuo v okrožju Lintong, mesto Wuwei, Ningxia. Ukvarja se predvsem z govedorejo, trenutno je v ujetništvu 3000 govedi, dnevni izpust živinorejskih odpadnih voda pa znaša 700 kubičnih metrov. Odpadna voda izvira iz izpiranja hlevov za govedo, čiščenja molznic in mešanice gnoja. Obstoječe čistilne naprave ne morejo zadostiti okoljevarstvenim zahtevam glede izpustov. Zato je bilo zaupano podjetju Jinan Guangbo Environmental Protection, da zagotovi prilagojen poenostavljen načrt obdelave. Odpadna voda mora izpolnjevati "Standarde izpusta onesnaževal za živinorejo in perutninsko industrijo" (GB 18596-2001), pri čemer je treba upoštevati uporabo virov in nizkocenovno delovanje ter izpolnjevati lokalne zahteve za okoljsko upravljanje govedoreje.
II. Značilnosti odpadne vode in izzivi čiščenja
Osnovni kazalniki odpadne vode te kmetije: KPK 5.000-8.000 mg/L, amonijev dušik 500-800 mg/L, SS 2.500-4.000 mg/L. Vsebuje veliko količino ostankov kravjega gnoja, travnih vlaken in mlečne maščobe. Ima značilnosti visoke KPK, visoke vsebnosti dušika v amoniaku, velike količine suspendiranih trdnih snovi, visoke vsebnosti lipidov in nihajoče kakovosti vode. Glavni izziv je, da nečistoče lahko zamašijo opremo, olja pa zavirajo biokemične reakcije. Treba se je prilagoditi proizvodnemu ritmu kmetije ter doseči hitro skladnost in poceni delovanje.
III. Osnovni načrt zdravljenja
Jinan Guangbo Environmental Protection je prilagodil poenostavljen postopek: živinorejska odpadna voda → mehanska rešetka → separator olja → separator trdne-tekočine → regulacijski rezervoar → anaerobni reaktor UASB → aerobni biokemični rezervoar MBBR → dezinfekcija in praznjenje. Zanašanje na samo-razviti reaktor UASB za učinkovito razgradnjo organske snovi z visoko-koncentracijo, dodajanje separatorja olja za odstranjevanje olj in kombiniranje z ločevanjem trdnih-tekočin za rešitev problema zamašitve nečistoč. Proces je modularen in enostaven za upravljanje in vzdrževanje ter se prilagaja proizvodnim potrebam govedorejske farme.
IV. Dosežki projekta
Po predaji projekta v uporabo so bile odplake stabilne in so ustrezale standardom. Stopnja odstranitve KPK in amonijevega dušika je presegla 97 %, stopnja odstranitve suspendiranih trdnih delcev in olj pa je dosegla 98 %. Bioplin so pridobili za ogrevanje na kmetiji, ostanek in tekočino bioplina pa za proizvodnjo gnojil. Letni prihranek pri stroških energije in odstranjevanja gnoja je znašal 900.000 juanov, kar je v celoti rešilo okoljske probleme kmetije in doseglo usklajen razvoj govedoreje in ekološko varstvo okolja.
