Chov hospodářských zvířat Odpadní vody

 

 

image001

 

Koncept odpadních vod v chovu hospodářských zvířat

Odpadní vodou z chovu hospodářských zvířat se rozumí odpadní voda obsahující vysoké koncentrace organických látek, nerozpuštěných látek, dusíku a fosforu a dalších znečišťujících látek vznikajících během procesu chovu hospodářských zvířat, včetně moči a trusu hospodářských zvířat, splachovací vody z místa rozmnožování, čištění vody v místě rozmnožování a tak dále, což představuje velkou hrozbu pro životní prostředí. Hlavní zdroje odpadních vod z chovu hospodářských zvířat jsou následující:
1. Moč a výkaly hospodářských zvířat;
2. splachovací voda z místa rozmnožování;
3. Zbývající krmivo a zbytek;
4. upravená voda uhynulých hospodářských zvířat;
5. Čistící voda chovatelských zařízení apod. Tyto zdroje společně vedou ke vzniku odpadních vod z chovu hospodářských zvířat.

 

 

Charakteristika odpadních vod z chovu hospodářských zvířat

(1) Vysoká zátěž organických znečišťujících látek
Obsah nerozpuštěných látek, organických látek a amoniakálního dusíku v odpadních vodách z chovu hospodářských zvířat je relativně vysoký a pevná látka a kapalina jsou smíšené s vysokým znečištěním. Pětidenní biochemická spotřeba kyslíku (BSK5) se pohybuje mezi 600 a 7000 mg/l a koncentrace chemické spotřeby kyslíku (CHSK) může dosáhnout 13000 až 17000 mg/l.
Dusík, fosfor a zbývající krmivo v exkrementech snadno vede k výraznému zvýšení množství exkrecí na jednotku plochy půdy. To způsobuje přebytek živin v půdě a narušuje ekologickou rovnováhu půdy.
Pokud jsou tyto dusíky a fosfor vypouštěny do vodních útvarů, je to náchylné způsobit eutrofizaci vodního útvaru, což vede k nerovnováze v distribuci druhů ve vodním ekosystému s nekontrolovatelným růstem jediného druhu, který narušuje tok vodních útvarů. hmoty a energie v systému a postupně způsobí zánik celého vodního ekosystému.
Pokud je dusík ve formě dusičnanů ve vodě konzumován člověkem, poškozuje lidské zdraví. Mezi tato poškození patří i další znečišťující látky v odpadních vodách, zbytková veterinární léčiva a patogenní mikroorganismy.
(2) V projektech čištění odpadních vod v živočišné výrobě je doba vypouštění odpadních vod relativně koncentrovaná a dopadové zatížení je velké.
Odpadní vody vznikající při chovu hospodářských zvířat jsou zpravidla vypouštěny jednorázově ve stanovený čas a pokaždé je ve vypouštěných odpadních vodách obsaženo velké množství škodlivin. Po zbytek času je množství vypouštěné odpadní vody velmi malé. To klade vyšší požadavky na kapacitu regulace objemu odpadní vody a zátěžovou odolnost systému úpravy vody. Složení škodlivin v odpadních vodách je složité a obsahuje velké množství patogenních bakterií; Mezi znečišťující složky odpadních vod z chovu hospodářských zvířat patří nejen látky způsobující eutrofizaci vodních ploch, jako je dusík a fosfor, ale také prvky těžkých kovů, jako je měď, rtuť, arsen a selen, a zároveň velké množství zbytky veterinárních léčiv, jako jsou hormony, antibiotika a antioxidanty v odpadních vodách. V odpadních vodách se hojně vyskytují patogenní bakterie sdílené mezi lidmi a zvířaty, jako je Escherichia coli, antrax, brucelóza a tuberkulóza.
(3) V projektech čištění odpadních vod pro chov hospodářských zvířat se odpadní voda mísí s pevnou a kapalnou a koncentrace organických suspendovaných pevných látek je vysoká a viskozita je velká; Do odpadních vod se spolu se splachovací vodou vypouštějí fekálie a zbytky krmiv obsahující velké množství organických látek, což vede k relativně vysoké koncentraci organických nerozpuštěných látek v odpadních vodách z chovu hospodářských zvířat a vysoké viskozitě smíšené pevné a kapalné látky. Suspendované pevné látky, jako jsou fekální zbytky a zbytky, jsou také náchylné k ucpávání potrubí zpracovatelského zařízení, což zvyšuje obtížnost čištění.
(4) Dobrá biologická odbouratelnost, vysoký poměr BSK/CHSK
Poměr BSK/CHSK znečišťujících látek v odpadní vodě z chovu hospodářských zvířat je přibližně 0,45:1 a poměr B:C v odpadní vodě splňuje podmínky biologického rozkladu s dobrou biologickou rozložitelností.

image003

 

image005

 

Charakteristika procesu odpadních vod v živočišné výrobě

1. Předběžná úprava: Zahrnuje odstranění větších pevných částic přes síta, sedimentaci nebo mechanické procesy, jako jsou usazovací nádrže a čističky.
2. Anaerobní digesce: V některých případech se anaerobní digesce používá k rozložení organické hmoty na bioplyn a kal. Tento proces snižuje CHSK, BSK a produkuje obnovitelnou energii ve formě metanu.
3. Aerobní čištění (biologické čištění): K degradaci organické hmoty se používají biologické procesy, jako je aktivovaný kal nebo systémy MBBR. Systémy MBBR jsou účinné zejména díky velkému povrchu poskytovanému pro mikrobiální růst, což vede k účinnému odstraňování organických sloučenin a živin.
4. Odstraňování živin: V některých případech jsou implementovány pokročilé procesy odstraňování živin, aby se snížila hladina dusíku a fosforu, často prostřednictvím nitrifikace, denitrifikace a chemického srážení.
5. Dezinfekce: Tento krok zahrnuje odstranění nebo inaktivaci patogenů pomocí metod, jako je chlorace nebo UV ošetření, zejména pokud bude upravená voda znovu použita.
6. Nakládání s kaly: Pevný odpad, včetně kalu, se obvykle zpracovává odděleně sušením, kompostováním nebo aplikací na půdu po stabilizaci.

 

 

Zvláštní požadavky na diskový difuzér při použití v biologických provzdušňovacích nádržích pro odpadní vody z chovu hospodářských zvířat

1. Odolnost proti ucpání: Diskové difuzory musí být navrženy tak, aby odolávaly ucpávání kvůli vysokým úrovním suspendovaných pevných látek v odpadních vodách hospodářských zvířat. Pro udržení účinného provzdušňování mohou být nezbytné velké póry nebo samočistící konstrukce.
2. Trvanlivost: Materiál difuzoru by měl být robustní a schopný odolat agresivním podmínkám odpadních vod hospodářských zvířat, jako jsou vysoké koncentrace amoniaku a přítomnost korozivních plynů (např. sirovodík). K tomuto účelu se běžně používají materiály jako EPDM nebo silikon.
3. Účinnost přenosu kyslíku: Vzhledem k tomu, že biologické provzdušňovací systémy spoléhají na účinný přenos kyslíku, difuzory by měly být schopny poskytovat jemné bublinky pro zvýšení rozpustnosti kyslíku, a to i v přítomnosti organických sloučenin a pevných látek. To zajišťuje, že aerobní bakterie mohou účinně rozkládat organickou hmotu.
4. Snadná údržba: Vzhledem k náročnému provoznímu prostředí se musí difuzory snadno čistit a udržovat, aby byl zajištěn konzistentní výkon. Přístupnost a design, který usnadňuje pravidelné čištění, může pomoci udržet dlouhodobý provoz.
5. Energetická účinnost: Vzhledem k tomu, že odpadní voda z chovu hospodářských zvířat může vyžadovat delší provzdušňovací období, měly by být diskové difuzory energeticky účinné, minimalizovat provozní náklady a zároveň zajistit adekvátní podporu biologických procesů.

image007

 

Závěr

 

 

Čištění odpadních vod z chovu hospodářských zvířat vyžaduje pečlivě navržený systém pro manipulaci se složitou směsí organických sloučenin, živin, patogenů a nerozpuštěných látek. Biologické čištění, které často zahrnuje provzdušňovací nádrže s difuzory, je klíčovou složkou procesu čištění. Při výběru diskových difuzorů pro takové systémy je třeba věnovat zvláštní pozornost trvanlivosti, odolnosti proti zanášení, účinnosti přenosu kyslíku a snadné údržbě, aby byl zajištěn spolehlivý dlouhodobý provoz. V nakládání s odpadními vodami hospodářských zvířat jsou dobře navržené provzdušňovací systémy zásadní pro dosažení souladu s předpisy a pro podporu udržitelných zemědělských postupů.