Oplossing voor rioolwaterzuivering op melkveebedrijven
Op basis van de huidige gegevens laten zowel het mondiale aantal melkkoeien als de melkproductie een stijgende trend zien. In 2021 bedroeg het mondiale aantal melkkoeien bijvoorbeeld ongeveer 139 miljoen en bereikte de melkproductie 544 miljoen ton. In 2023 bedroeg de omvang van de mondiale markt voor melkveehouderijbeheer alleen al ongeveer 16,5 miljard yuan (ongeveer 2,3 miljard dollar), en naar verwachting zal deze in 2030 de 22,1 miljard yuan benaderen, met een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 3,8%. Dit geeft aan dat het nauwgezette management en de technische diensten met betrekking tot de melkkoeienhouderij een belangrijke en niet-niet te verwaarlozen sub-submarkt zijn geworden.
I. Overzicht klanten voor afvalwaterzuivering van melkveebedrijven
Met de grootschalige en intensieve ontwikkeling van de melkveehouderijsector is het hooggeconcentreerde organische afvalwater dat tijdens het landbouwproces wordt gegenereerd (voornamelijk uit mest, spoelwater en drainage van de melkhal, enz.) een prominent milieuprobleem geworden. Dit type afvalwater heeft de kenmerken van een hoog CZV (Chemical Oxygen Demand), ammoniakstikstof, totaal fosfor en zwevende vaste stoffen (SS). Als het niet wordt behandeld en direct wordt geloosd, zal het het oppervlaktewater, het grondwater en de bodem ernstig vervuilen, waardoor de ecologische veiligheid en de gezondheid van de bewoners worden aangetast. Daarom is, in de context van het steeds strengere milieubeleid, de constructie van een wetenschappelijk en efficiënt afvalwaterzuiveringssysteem een noodzakelijke voorwaarde geworden voor de duurzame ontwikkeling van melkveebedrijven.
Jinan Guangbo Environmental Protection beschikt over een op maat gemaakt processysteem dat speciaal is ontworpen voor het afvalwater van melkveehouderijen, dat is aangepast aan de hoge CZV, hoge ammoniak-stikstof en aanzienlijke schommelingen in de waterkwaliteit op melkveebedrijven. De kern is afhankelijk van zelf-ontwikkelde anaërobe IC-tanks en andere apparatuur om een efficiënte afbraak van verontreinigende stoffen te bereiken. Het CZV-verwijderingspercentage bedraagt meer dan 92%, het effluent is stabiel en voldoet aan de nationale normen. Het bedrijf beschikt over de volledige-procestechnische capaciteiten, van voor-voorbehandeling tot diepe zuivering. Door het geoptimaliseerde proces van IC-anaerobe + MBR-membraanfiltratie overschrijdt het hergebruikpercentage van afvalwater 75% en worden tegelijkertijd de hulpbronnen biogas, mest en vloeibaar afval gerecycled. Er ontstaat een gesloten-ecologische keten. De kernapparatuur is modulair ontworpen, geschikt voor de behoeften van melkveebedrijven van verschillende-groottes, en uitgerust met een intelligent besturingssysteem. Het energieverbruik bedraagt slechts 1/4 van dat van traditionele processen, waardoor de bouw- en exploitatiekosten aanzienlijk worden verlaagd. Het bedrijf beschikt over een volwassen capaciteit voor projectimplementatie en heeft benchmarkcases gemaakt voor veel grootschalige-melkveebedrijven. Het kan volledige-processervices leveren, van locatieonderzoek, aanpassing van het schema tot installatie en inbedrijfstelling, en levenslang onderhoud om de efficiënte implementatie en stabiele werking van de projecten te garanderen.
Foto's van melkveebedrijven waar koeien worden grootgebracht
II. Behandeling van afvalwater uit de melkveehouderij
Afvalwaterbron
Het afvalwater van melkveehouderijen is niet één bron, maar een mengsel van afvalwater uit meerdere productieprocessen. Het omvat voornamelijk:
1. Afvalwater voor het wassen van locaties: De grote hoeveelheid water die wordt gebruikt voor de dagelijkse reiniging van schuren, gangen, apparatuur, enz., vormt het grootste deel van het afvalwatervolume (ongeveer 85%) en bevat resterende uitwerpselen, voerresten, urine en andere verontreinigende stoffen.
2. Dierlijke uitwerpselen: De direct door melkkoeien uitgescheiden urine en een deel van de in water opgeloste ongestoorde mest vormen hooggeconcentreerd organisch afvalwater.
3. Afvalwater uit melkhallen: Denk hierbij aan reinigingswater voor melkapparatuur, desinfectiewater en spoelwater voor restmelk, met complexe waterkwaliteit en mogelijke aanwezigheid van melkeiwitten, oliën en wasmiddelresten.
4. Huishoudelijk afvalwater: Het afvalwater dat wordt gegenereerd door het dagelijks leven van landarbeiders, zoals de afvoer van keukens en badkamers, hoewel klein in volume, verhoogt ook de totale vervuilingsbelasting.
Volgens onderzoeksgegevens genereert elke melkkoe ongeveer 38,63 liter afvalwater per dag, waarvan het waswater en het huishoudelijk afvalwater 85,1% voor hun rekening nemen, terwijl mest en urine slechts 14,9% voor hun rekening nemen 22.
Vergelijking van foto's van vervuild water en foto's van behandeld water
III. Behandelingsproces van veeafvalwater van melkveebedrijven
Bij de afvalwaterzuivering van melkveebedrijven wordt doorgaans gebruik gemaakt van het proces van "voor-behandeling + biochemische behandeling + geavanceerde behandeling". De specifieke stappen zijn als volgt:
1. Voor-fase van de behandeling
Het belangrijkste doel van de voorbehandelingsfase- is het verwijderen van grote vaste stoffen, zwevende stoffen en bepaalde organische stoffen uit het afvalwater, waardoor gunstige omstandigheden worden gecreëerd voor de daaropvolgende biochemische behandeling. Veelgebruikte voor-behandelingsmethoden zijn onder meer:
Vaste-vloeistofscheiding: met behulp van een vaste-vloeistofscheidingsmachine worden grote vaste stoffen zoals koeienmest en voer verwijderd. Het gescheiden vaste afval wordt uitgebreid behandeld (zoals compostering, gebruikt als voer, enz.) en de gescheiden vloeistof komt in het afvalwaterzuiveringssysteem terecht.
Bezinkingsmethode: In de bezinktank zinken sommige stoffen met een dichtheid groter dan 1 in het afvalwater op natuurlijke wijze onder invloed van de zwaartekracht, waardoor ze zich afscheiden van het afvalwater.
Filtermethode: Het afvalwater gaat eerst door een rooster om drijvende stoffen (zoals gras, grote ontlastingsmassa's etc.) te verwijderen en komt vervolgens in de filtertank terecht, waardoor het water helderder wordt.
Bezinkingsproces: Als de stal gebruikmaakt van het droge mestreinigingsproces, komt er tijdens het transport een grote hoeveelheid gras of zand in de mest terecht, waardoor de toevoerpomp verstopt raakt. Daarom kan het sedimentatieproces worden toegevoegd in de voor- behandelingsfase en wordt er een scherm geplaatst na de sedimentatietank om de last van het daaropvolgende proces te verminderen.
2. Biochemische behandelingsfase
Biochemische behandeling is de belangrijkste stap voor het verwijderen van giftige en schadelijke stoffen en organisch materiaal uit het afvalwater. Er wordt hoofdzakelijk gebruik gemaakt van een combinatie van anaërobe behandeling en aërobe behandeling:
Anaërobe behandeling: Door het gebruik van anaërobe micro-organismen, via metabolische processen, wordt het organische materiaal in het afvalwater afgebroken en omgezet in anorganische stoffen met kleine moleculen. Anaërobe behandeling heeft de voordelen dat er geen grote beluchting nodig is, lagere gebruikskosten en de mogelijkheid om moeilijk-om-organisch materiaal af te breken en biogas te produceren.
Aërobe behandeling: Het afvalwater na anaerobe behandeling komt in de aerobe behandelingsfase terecht, waarbij gebruik wordt gemaakt van aerobe micro-organismen om organisch materiaal verder af te breken en ammoniak, stikstof, fosfor, enz. te verwijderen. Veel voorkomende processen zijn onder meer het A2/O-proces (dat wil zeggen dat het afvalwater eerst een anaerobe-aerobe behandeling ondergaat en vervolgens de aerobe behandeling ingaat), waardoor de biologische afbreekbaarheid van organische verontreinigende stoffen in het afvalwater kan worden verbeterd en bij correct gebruik stikstofverwijdering kan worden bereikt.
3. Geavanceerde behandelingsfase
De geavanceerde behandelingsfase bestaat voornamelijk uit het verder verwijderen van resterende verontreinigende stoffen in het afvalwater om ervoor te zorgen dat het effluent voldoet aan de lozingsnormen of vereisten voor hergebruik. Veel voorkomende geavanceerde behandelmethoden zijn onder meer:
Filtersysteem: Het effluent van de biochemische behandeling gaat eerst door de zandfiltertank om kleinere vaste deeltjes en zwevende onzuiverheden te verwijderen; Vervolgens komt het in het precisiefilter- en ultrafiltratiesysteem terecht, waarbij alle micro-gesuspendeerde stoffen en micro-organismen in het afvalwater worden onderschept.
Oxidatie-desinfectiesysteem: Het afvalwater komt na zandfiltratie het geavanceerde katalytische oxidatiesysteem binnen. Ozongas wordt geproduceerd door de ozongenerator en tijdens het reactieproces wordt katalysatorwaterstofperoxide toegevoegd, waardoor bijna alle bacteriën en organische stoffen in het afvalwater worden verwijderd, waardoor wordt gegarandeerd dat het effluent voldoet aan de normen voor retourwater.
Actief kooladsorptiesysteem: Actieve kool is een veelgebruikt adsorbens, dat organische stoffen, colloïdale stoffen en micro-organismen in het water kan verwijderen. Door een speciale behandeling van actieve kool kan het adsorptievermogen worden vergroot en het adsorptie-effect worden verbeterd, waardoor de kwaliteit van het effluent nog beter wordt.
Industrieel afvalwater → Gritkamer → Zeven en filtratie → Debietaanpassing → Anaërobe biochemische behandeling → Aërobe biochemische behandeling → Geavanceerde behandeling → Lozing of hergebruik
Kan worden uitgerust met een stroomschema voor rioolwaterzuivering
IV. Specifieke casestudies van afvalwaterzuivering op melkveebedrijven
Ningxia Aoba veehouderij geval van afvalwaterzuivering
I. Projectoverzicht
Dit project is het afvalwaterzuiveringsproject voor de Ningxia Aoba Cattle Farm. De boerderij is gelegen in het Wulintuo Cattle Farming Park in het Lintong-district, Wuwei City, Ningxia. Het houdt zich voornamelijk bezig met de veeteelt, met momenteel 3.000 runderen in gevangenschap, en de dagelijkse lozing van veeafvalwater bedraagt 700 kubieke meter. Het afvalwater is afkomstig van het doorspoelen van veestallen, het schoonmaken van melkstallen en het mengvocht van mest. De bestaande zuiveringsinstallaties kunnen niet voldoen aan de lozingseisen op het gebied van milieubescherming. Daarom werd het aan Jinan Guangbo Environmental Protection toevertrouwd om een op maat gemaakt, vereenvoudigd behandelplan op te stellen. Het afvalwater moet voldoen aan de "Pollutant Discharge Standards for Livestock and Poultry Industry" (GB 18596-2001), rekening houdend met het gebruik van hulpbronnen en goedkope exploitatie, en voldoen aan de lokale vereisten voor milieubeheer in de veehouderij.
II. Afvalwaterkenmerken en uitdagingen op het gebied van behandeling
De kernindicatoren van het afvalwater van dit bedrijf: CZV 5.000-8.000 mg/L, ammoniakstikstof 500-800 mg/L, SS 2.500-4.000 mg/L. Het bevat een grote hoeveelheid koeienmestresten, grasvezels en melkvet. Het heeft de kenmerken van een hoog CZV, een hoog ammoniakstikstofgehalte, een grote hoeveelheid zwevende stoffen, een hoog lipidegehalte en een fluctuerende waterkwaliteit. De kernuitdaging is dat onzuiverheden de neiging hebben apparatuur te verstoppen en dat oliën biochemische reacties remmen. Het is noodzakelijk om zich aan te passen aan het productieritme van de boerderij en snelle naleving en goedkope exploitatie te bereiken.
III. Kern behandelplan
Jinan Guangbo Environmental Protection heeft een vereenvoudigd proces op maat gemaakt: afvalwater van vee → mechanisch rooster → olieafscheider → vaste- vloeistofafscheider → regeltank → anaërobe reactor UASB → MBBR aërobe biochemische tank → desinfectie en afvoer. Vertrouwend op de zelf-ontwikkelde UASB-reactor om organisch materiaal met een hoge- concentratie efficiënt af te breken, een olieafscheider toe te voegen om oliën te verwijderen, en te combineren met vaste-vloeistofscheiding om het probleem van verstopping door onzuiverheden op te lossen. Het proces is gemodulariseerd en eenvoudig te bedienen en te onderhouden, en past zich aan de productiebehoeften van de veehouderij aan.
IV. Projectprestaties
Na ingebruikname van het project was het effluent stabiel en voldeed aan de normen. Het verwijderingspercentage van CZV en ammoniakstikstof bedroeg meer dan 97% en het verwijderingspercentage van zwevende vaste stoffen en oliën bereikte 98%. Het biogas werd teruggewonnen voor verwarming op de boerderij, en het biogasresidu en de vloeistof werden gebruikt voor de productie van kunstmest. De jaarlijkse besparingen op energie- en mestverwerkingskosten bedroegen 900.000 yuan, waardoor de milieuproblemen van de boerderij volledig werden opgelost en de gecoördineerde ontwikkeling van de veehouderij en ecologische milieubescherming werd bereikt.
