Abwasser aus der Tierhaltung
Abwasserkonzept für die Tierhaltung
Unter Abwasser aus der Tierhaltung versteht man das Abwasser, das hohe Konzentrationen an organischen Stoffen, Schwebstoffen, Stickstoff und Phosphor sowie anderen Schadstoffen enthält, die während des Prozesses der Viehzucht entstehen, einschließlich des Urins und Kots von Nutztieren, des Spülwassers der Zuchtstätte und der Reinigung Wasser der Brutstätte usw., was eine große Gefahr für die Umwelt darstellt. Die Hauptquellen für Abwässer aus der Tierhaltung sind folgende:
1. Urin und Kot von Nutztieren;
2. Das Spülwasser der Brutstätte;
3. Das verbleibende Futter und der Rückstand;
4. Das aufbereitete Wasser von totem Vieh;
5. Das Reinigungswasser von Zuchtgeräten usw. Diese Quellen führen gemeinsam zur Erzeugung von Abwasser aus der Tierhaltung.
Eigenschaften von Abwässern aus der Tierhaltung
(1) Hohe Belastung durch organische Schadstoffe
Der Gehalt an Schwebstoffen, organischen Stoffen und Ammoniakstickstoff im Abwasser aus der Tierhaltung ist relativ hoch, und Feststoffe und Flüssigkeiten sind gemischt, was eine hohe Schadstoffbelastung zur Folge hat. Der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB5) für fünf Tage liegt zwischen 600 und 7000 mg/L, und die Konzentration des chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB) kann 13000 bis 17000 mg/L erreichen.
Stickstoff, Phosphor und Restfutter in den Exkrementen führen leicht zu einer deutlichen Erhöhung der Exkretionsmenge pro Flächeneinheit. Dies führt zu einem Nährstoffüberschuss im Boden und stört das ökologische Gleichgewicht des Landes.
Wenn dieser Stickstoff und Phosphor in Gewässer eingeleitet wird, besteht die Gefahr einer Eutrophierung des Gewässers, was zu einem Ungleichgewicht in der Artenverteilung im aquatischen Ökosystem führt, wobei das übermäßige Wachstum einer einzelnen Art den Fluss stört Materie und Energie im System, was nach und nach zum Untergang des gesamten aquatischen Ökosystems führt.
Wenn der Stickstoff in Form von Nitrat im Wasser vom Menschen aufgenommen wird, führt dies zu Gesundheitsschäden. Zu diesen Schäden zählen auch andere Schadstoffe im Abwasser, Tierarzneimittelrückstände und pathogene Mikroorganismen.
(2) Bei Abwasserbehandlungsprojekten in der Tierhaltung ist die Zeit der Abwassereinleitung relativ konzentriert und die Stoßbelastung groß
Das bei der Tierhaltung anfallende Abwasser wird in der Regel einmalig zu einem bestimmten Zeitpunkt eingeleitet, wobei jedes Mal eine große Menge an Schadstoffen im eingeleiteten Abwasser enthalten ist. In der übrigen Zeit ist die eingeleitete Abwassermenge sehr gering. Dies stellt höhere Anforderungen an die Regulierungsfähigkeit des Abwasservolumens und die Belastbarkeit der Wasseraufbereitungsanlage. Die Schadstoffzusammensetzung im Abwasser ist komplex und enthält eine Vielzahl pathogener Bakterien; Zu den Schadstoffbestandteilen im Abwasser der Tierhaltung zählen neben Stoffen, die zur Eutrophierung von Gewässern führen, wie Stickstoff und Phosphor, auch Schwermetallelemente wie Kupfer, Quecksilber, Arsen und Selen, und zwar in großer Zahl Rückstände von Tierarzneimitteln wie Hormonen, Antibiotika und Antioxidantien im Abwasser. Pathogene Bakterien, die zwischen Mensch und Tier vorkommen, wie Escherichia coli, Milzbrand, Brucellose und Tuberkulose, sind im Abwasser reichlich vorhanden.
(3) Bei Abwasserbehandlungsprojekten in der Tierhaltung wird das Abwasser mit Feststoffen und Flüssigkeiten vermischt, und die Konzentration an organischen Schwebstoffen ist hoch und die Viskosität ist hoch; Mit dem Spülwasser werden Fäkalien und Futterreste mit hohem Anteil an organischen Stoffen in das Abwasser eingeleitet, was zu einer relativ hohen Konzentration organischer Schwebstoffe im Abwasser der Tierhaltung und einer hohen Viskosität der Feststoff-Flüssigkeits-Mischung führt. Schwebstoffe wie Fäkalienrückstände und Rückstände neigen ebenfalls dazu, die Rohrleitungen der Aufbereitungsanlage zu verstopfen, was die Behandlung schwieriger macht.
(4) Gute biologische Abbaubarkeit, hohes BSB/CSB-Verhältnis
Das BSB/CSB-Verhältnis der Schadstoffe im Abwasser aus der Tierhaltung beträgt etwa 0,45:1, und das B:C-Verhältnis im Abwasser erfüllt die Bedingungen für den biologischen Abbau mit guter biologischer Abbaubarkeit.
Merkmale des Abwasserprozesses in der Tierhaltung
1. Vorbehandlung: Dazu gehört die Entfernung größerer Feststoffpartikel durch Siebe, Sedimentation oder mechanische Prozesse wie Absetzbecken und Klärbecken.
2. Anaerobe Vergärung: In einigen Fällen wird die anaerobe Vergärung eingesetzt, um die organische Substanz in Biogas und Schlamm aufzuspalten. Dieser Prozess reduziert CSB und BSB und erzeugt erneuerbare Energie in Form von Methan.
3. Aerobe Behandlung (biologische Behandlung): Zum Abbau der organischen Substanz werden biologische Verfahren wie Belebtschlamm oder MBBR-Systeme eingesetzt. MBBR-Systeme sind insbesondere aufgrund der großen Oberfläche, die dem mikrobiellen Wachstum zur Verfügung steht, wirksam und führen zu einer effizienten Entfernung organischer Verbindungen und Nährstoffe.
4. Nährstoffentfernung: In einigen Fällen werden fortschrittliche Prozesse zur Nährstoffentfernung eingesetzt, um den Stickstoff- und Phosphorgehalt zu reduzieren, häufig durch Nitrifikation, Denitrifikation und chemische Fällung.
5. Desinfektion: In diesem Schritt werden Krankheitserreger durch Methoden wie Chlorierung oder UV-Behandlung entfernt oder inaktiviert, insbesondere wenn das aufbereitete Wasser wiederverwendet wird.
6. Schlammmanagement: Feste Abfälle, einschließlich Schlamm, werden nach der Stabilisierung typischerweise separat durch Trocknen, Kompostieren oder Ausbringen auf dem Boden verarbeitet.
Besondere Anforderungen an Scheibendiffusoren beim Einsatz in biologischen Belebungsbecken für Abwasser aus der Tierhaltung
1. Verstopfungsbeständigkeit: Scheibendiffusoren müssen so konstruiert sein, dass sie einer Verstopfung aufgrund der hohen Schwebstoffgehalte im Viehabwasser standhalten. Um eine effiziente Belüftung aufrechtzuerhalten, können große Porengrößen oder selbstreinigende Designs erforderlich sein.
2. Haltbarkeit: Das Diffusormaterial sollte robust sein und den aggressiven Bedingungen von Viehabwässern wie hohen Ammoniakkonzentrationen und dem Vorhandensein korrosiver Gase (z. B. Schwefelwasserstoff) standhalten. Zu diesem Zweck werden üblicherweise Materialien wie EPDM oder Silikon verwendet.
3. Effizienz der Sauerstoffübertragung: Da biologische Belüftungssysteme auf einer effektiven Sauerstoffübertragung beruhen, sollten die Diffusoren in der Lage sein, feine Blasen zu erzeugen, um die Sauerstofflöslichkeit zu verbessern, selbst in Gegenwart organischer Verbindungen und Feststoffe. Dadurch wird sichergestellt, dass aerobe Bakterien organische Stoffe effizient abbauen können.
4. Wartungsfreundlichkeit: Angesichts der rauen Betriebsumgebung müssen Diffusoren leicht zu reinigen und zu warten sein, um eine gleichbleibende Leistung zu gewährleisten. Zugänglichkeit und ein Design, das eine regelmäßige Reinigung erleichtert, können zur Aufrechterhaltung eines langfristigen Betriebs beitragen.
5. Energieeffizienz: Da Abwasser aus der Tierhaltung längere Belüftungszeiten erfordern kann, sollten die Scheibenbelüfter energieeffizient sein, um die Betriebskosten zu minimieren und gleichzeitig sicherzustellen, dass die biologischen Prozesse angemessen unterstützt werden.
Abschluss
Die Behandlung von Abwasser aus der Tierhaltung erfordert ein sorgfältig konzipiertes System, um die komplexe Mischung aus organischen Verbindungen, Nährstoffen, Krankheitserregern und Schwebstoffen zu bewältigen. Die biologische Behandlung, häufig unter Einsatz von Belebungsbecken mit Diffusoren, ist ein wichtiger Bestandteil des Behandlungsprozesses. Bei der Auswahl von Scheibendiffusoren für solche Systeme muss besonderes Augenmerk auf Haltbarkeit, Verstopfungsbeständigkeit, Effizienz der Sauerstoffübertragung und einfache Wartung gelegt werden, um einen zuverlässigen Langzeitbetrieb zu gewährleisten. Bei der Abwasserbewirtschaftung von Nutztieren sind gut konzipierte Belüftungssysteme von entscheidender Bedeutung für die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und die Förderung nachhaltiger landwirtschaftlicher Praktiken.