高繼偉,彭英霞,呂小琳,曹錦萍
(北京京鵬環(huán)宇畜牧科技股份有限公司,北京 100094)
養(yǎng)殖場(chǎng)的環(huán)境污染問(wèn)題已成為全社會(huì)共同關(guān)注的問(wèn)題,有些地方政府已將養(yǎng)殖企業(yè)的污染治理作為政績(jī)指標(biāo),地方政府要求養(yǎng)殖企業(yè)搬遷或者強(qiáng)制拆遷的事件屢見(jiàn)報(bào)端。國(guó)家對(duì)畜禽舍環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越重視,養(yǎng)豬生產(chǎn)的糞污處理問(wèn)題已經(jīng)成了制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。
傳統(tǒng)豬舍基本采用以下幾種清糞方式,第1種是干清糞,此種清糞方式勞動(dòng)量大,氨氣濃度高,存在著很多弊端;第2種是水沖清糞,優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、效率高、故障少,有利于場(chǎng)區(qū)衛(wèi)生和疫病傳染的控制,缺點(diǎn)是:耗水量大,污水處理基建投資大,糞便處理利用困難;第3種方式是尿泡糞,此種方式也是歐美豬場(chǎng)所推崇的一種比較先進(jìn)的糞污處理方式,尿泡糞工藝以其能耗少,勞動(dòng)強(qiáng)度小、節(jié)約用水、效率高等特點(diǎn)被規(guī)模、集約化豬場(chǎng)所廣泛接受。尿泡糞中最核心最關(guān)鍵的組成部分是虹吸管道排污系統(tǒng),此系統(tǒng)是以自然動(dòng)力來(lái)排放糞污、無(wú)需耗費(fèi)電力。但是尿泡糞也存在著一個(gè)顯著的問(wèn)題就是:大型豬場(chǎng)周邊一般沒(méi)有足夠的土地容納糞污,因此糞污的后續(xù)處理成為了一個(gè)難點(diǎn)。
面對(duì)這個(gè)難題,北京京鵬環(huán)宇畜牧科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“京鵬畜牧”),精心研發(fā)出了一套尿泡糞+固液分離糞污處理系統(tǒng),成功地解決了這個(gè)難題。下面京鵬畜牧將結(jié)合近年來(lái)在這方面的設(shè)計(jì)、建設(shè)、項(xiàng)目應(yīng)用等方面的經(jīng)驗(yàn),著重介紹尿泡糞+固液分離的工藝原理以及設(shè)計(jì)安裝運(yùn)行要點(diǎn)。
尿泡糞系統(tǒng)中最主要的組成部分是虹吸管道排污系統(tǒng),如圖1所示,此系統(tǒng)主要是在密閉環(huán)境中,結(jié)合了系統(tǒng)首、末端排氣閥,利用虹吸原理,形成了負(fù)壓,使糞污均勻分布在池底的排污口,從而有序排出。
糞污管道將豬舍漏縫地板下的糞池分成幾個(gè)區(qū)段,每個(gè)區(qū)段糞池下安裝一個(gè)接頭,糞池接頭處配備一個(gè)排糞塞,以保證液體糞污能存留在豬舍糞池中,當(dāng)要排空糞池時(shí),工人可將排糞塞子用鉤子提起來(lái),這時(shí)糞池內(nèi)的糞污水在壓力差的作用下就可以從排污管道中排走。在每條排污管路的末端以及貯存收集池的排放處首端都要安裝一個(gè)排氣閥。排氣閥主要作用是使空氣排出管道。當(dāng)液態(tài)糞污未排放時(shí),管道內(nèi)充滿(mǎn)了空氣,隨著排污塞子的打開(kāi),糞污開(kāi)始陸續(xù)從一個(gè)個(gè)小單元糞池向排污管道里排放并流入管道,管道內(nèi)空氣逐漸排出,排氣閥自動(dòng)打開(kāi),當(dāng)管道內(nèi)完全充滿(mǎn)糞污時(shí),管道內(nèi)不再向外排氣,排氣閥關(guān)閉,從而利用真空原理使糞污流入管道并順利排出。各種排污管道和排污塞見(jiàn)圖2,圖3是京鵬畜牧部分豬場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目中排污系統(tǒng)的施工情況。
尿泡糞收集的糞污被集中到集污池,糞污在集糞池中經(jīng)過(guò)切割和攪拌均勻后。由切割進(jìn)料泵提升至固液分離機(jī)進(jìn)行干濕分離。所有設(shè)備可由液位控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工作。分離后的固體糞便,可直接用于制作有機(jī)肥料,污水做沼氣工程的原料或經(jīng)后續(xù)處理后達(dá)標(biāo)排放,也可根據(jù)場(chǎng)區(qū)情況,存儲(chǔ)熟化后稀釋灌溉,尿泡糞+固液分離系統(tǒng)工藝見(jiàn)圖4所示,圖5和圖6是固液分離機(jī)在此工藝中的成功應(yīng)用。
要根據(jù)不同的排污面積選擇不同的排污管件(圖2),因不同直徑型號(hào)的排污管件有其最適合的排污面積限制;如果超出其排污面積,則需在豬舍糞溝下增設(shè)鋼筋混凝土隔板來(lái)重新劃分排污區(qū)域。
排糞是否徹底,一方面要求管道密閉性能好,同時(shí)在土建施工中有很多細(xì)節(jié)需要注意,其中糞溝底部的設(shè)計(jì)非常重要,池底的設(shè)計(jì)必須是一個(gè)水平,而不是設(shè)計(jì)坡度,同時(shí)為了能更徹底地將污水排出,在每一個(gè)排污塞子處設(shè)計(jì)要求較池底低于0.1 m,每一個(gè)排糞塞子所處的位置需要比糞溝低100 mm,并預(yù)留1 000 mm×1 000 mm見(jiàn)方的排糞坑(如圖7)。
很多豬場(chǎng)采用該系統(tǒng)而不安裝排氣閥,最終導(dǎo)致管道糞污沒(méi)有形成壓力差造成整套系統(tǒng)的崩潰;舍內(nèi)每條排污管路的首末兩端均需設(shè)置排氣閥(圖8)。如果排污管道中不安裝排氣閥,那么糞污排放過(guò)程中空氣會(huì)被迫從其他糞池單元的排污塞子處排出,從而使排污塞子被頂起,糞污從舍內(nèi)糞池溢流出來(lái)。
目前大部分的設(shè)計(jì)都能做到池底鋼混現(xiàn)澆,但池壁或者隔墻采用砌磚外部抹防滲砂漿,這種施工設(shè)計(jì)造價(jià)成本約要低一些,但時(shí)間久之后,池子的水容易滲漏,最終在排放的時(shí)候就需要往內(nèi)部大量灌水,起不到該工藝節(jié)水的作用。
目前,京鵬畜牧的設(shè)計(jì)都建議池底、池壁均按照現(xiàn)澆混泥土施工,使得整個(gè)池子整體防滲透能力強(qiáng),同時(shí)隔斷均為現(xiàn)澆墻體。
設(shè)計(jì)和施工時(shí)保證排污管道鋪設(shè)坡度設(shè)計(jì)至少應(yīng)保持大于等于0.5%。設(shè)計(jì)管路要保持平直,不能拐直角彎,如圖9。管路中間不需要設(shè)計(jì)檢查井等,因其一方面增加投資,另一方面不利于管路內(nèi)的壓力平衡和糞污排除。
糞污長(zhǎng)時(shí)間存放后會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體,如H2S、NH3等。因此糞便在舍下糞池內(nèi)的設(shè)計(jì)存儲(chǔ)時(shí)間不宜超過(guò)14 d;地溝風(fēng)機(jī)在該系統(tǒng)中的使用在設(shè)計(jì)中非常重要,目前主要采用18、24型號(hào)變頻風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)時(shí)刻保持開(kāi)啟狀態(tài),根據(jù)通風(fēng)量以及溫度調(diào)節(jié)排風(fēng)量。
在排污時(shí),先排距離集糞坑最遠(yuǎn)的豬舍,也就是位置最高的豬舍。
水泥漏縫地板在尿泡糞系統(tǒng)中非常關(guān)鍵,京鵬畜牧對(duì)水泥漏縫地板基本模具的制造,流水線(xiàn)組成、原材料選擇,生產(chǎn)工藝流程,以及地板設(shè)計(jì)都有著嚴(yán)格的工藝標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量指標(biāo),生產(chǎn)出來(lái)的水泥漏縫地板規(guī)整好用,而且耐用, 能夠?qū)崿F(xiàn)水泥地板的工藝設(shè)計(jì)、原料的選擇加工、模具成型為一體生產(chǎn)流程澆筑制成,水泥漏縫地板能夠給豬只創(chuàng)造舒適的躺臥和清潔環(huán)境,對(duì)豬群的健康起到非常重要的作用。圖10是京鵬畜牧大型豬場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目中與排污系統(tǒng)配套的水泥漏縫地板。
尿泡糞+固液分離系統(tǒng)是一種節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約勞動(dòng)力、操作維護(hù)簡(jiǎn)便的豬場(chǎng)糞污處理方式,在歐洲各國(guó)應(yīng)用廣泛,它對(duì)設(shè)計(jì)、安裝要求非常嚴(yán)格,同時(shí)對(duì)管道管件質(zhì)量和密封質(zhì)量要求更是苛刻,因此建議用戶(hù)一定采購(gòu)國(guó)內(nèi)外正規(guī)廠(chǎng)家的產(chǎn)品,并由專(zhuān)業(yè)、正規(guī)廠(chǎng)家完成設(shè)計(jì)及安裝。