高性价比养猪场污水处理方案流程讲解

摘要:本篇文章由专业一体化污水处理设备厂家乐中环保科技分享一种全新的高性价比养猪场污水处理方案,希望对您有所帮助。

高性价比养猪场污水处理方案流程讲解

最近某科学技术研究生院生物系统部门的研究人员研发了一套养殖污水处理设备系统来处理原废水和曝气废水。该系统依靠细菌群落来分解原废水中的有机物质,并从曝气废水中去除硝酸盐和磷酸盐。它易于组装且维护成本低。该养殖污水处理设备系统已被应用在多处规模化养猪场。

生活在亚热带岛屿冲绳的人都对生猪养殖业的强度有所了解。农场对岛上的经济和文化有很大的影响。据当地政府称,截至2018年,当地已经有超过225000头猪。猪肉是当地饮食的主食,在传统餐厅的许多菜肴中都能找到。但养猪场的存在还有另一种不太受欢迎的影响——异味。在车窗关闭的情况下开车穿过一些特别是农场的区域,您一定会后悔不已。

这种气味很大一部分部分是由当地的养猪业引起的。在冲绳各地,农场会产生大量废水。现在,冲绳科技大学研究生院生物系统部门的研究人员创建了一种新的养殖污水处理设备系统来处理这种废水,他们已在冲绳当地的一个养猪场成功进行了测试。

“我们的新系统使用两个不同的腔室,”最近发表在Bioresource Technology上的一篇论文的第一作者Anna Prokhorova博士解释说。“在养殖污水处理设备的一个舱室中,对全强度猪废水进行处理以去除异味、病原体和有机物,而在另一个室中,从已经通过传统曝气系统处理过的废水中去除多余的硝酸盐和磷酸盐。据我们所知,这是第一个同时成功处理两种不同类型废水的养殖污水处理设备系统。”

这与目前农民使用的传统曝气系统形成鲜明对比,传统曝气系统主要处理废水中的有机物,并将存在的铵转化为硝酸盐,但不进一步处理硝酸盐。在日本,畜牧业的硝酸盐排放限制将很快降低到目前水平的五分之一(目前为每升500 毫克硝酸盐氮),以与其他行业保持一致。冲绳超过35%的农场可能会超过这一即将发生的变化。

“这是一个非常令人担忧的问题,因为硝酸盐污染会对人类健康和环境产生灾难性的影响,”生物系统部门组长Mami Kainuma博士说。“当人们摄入硝酸盐时,它会转化为亚硝酸盐,这会影响血液携带氧气的能力,并可能导致高铁血红蛋白血症或蓝婴儿综合症。”

这种新型的养殖污水处理设备系统依赖于丰富的细菌群落的存在来开始这个过程。在第一个室-阳极室-细菌与存在的有机分子发生反应,在此过程中释放电子。然后这些电子通过电极转移到第二个室——阴极室。阴极室含有已经经过曝气过程的废水,因此硝酸盐含量很高。阴极室表面的细菌接受这些电子,并用它们为硝酸盐向氮气的转化提供动力。该系统的优点是可以在有机物含量低的废水中去除硝酸盐,例如已经曝气的水。

为了处理这两种水,研究人员设计了一种巧妙的解决方案;他们使用微生物不仅推动处理过程,同时还能从废水中回收一些有价值的营养物质。该系统由包含两个腔室的聚丙烯酸反应器创建,这些腔室由离子交换膜隔开并配备三个电极。

在实验室成功试用该养殖污水处理设备系统后,研究人员与冲绳县环境科学中心和Okidoyaku合作,在冲绳县畜牧草地研究中心的一个养猪场进行了初步试验。在那里,他们可以使用曝气池和未经处理的废水。

长期实验表明,主要的去除硝酸盐的细菌是那些可以接受电子生长的细菌。在处理过程中,通过向电极施加-0.4V-0.6V范围内的电位来刺激它们的活性,从而更有效地处理废水。这些细菌群落在阴极室中总共增长了60%以上,并继续表现出强大的活性,导致硝酸盐还原率很高。另一个很大的优点是,由于有机物,特别是挥发性脂肪酸在原该系统具有可扩展性、低成本、易于组装和低维护的特点。

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