風行牛奶仙泉湖奶牛場糞污處理全過程

文/黃恒新

（廣州市穗新牧業有限公司）

風行牛奶仙泉湖奶牛場糞污處理全過程

文/黃恒新

（廣州市穗新牧業有限公司）

針對沒有種植土地消納奶牛糞便的城市周邊奶牛場糞污處理問題，以廣州風行仙泉湖奶牛場糞污處理全過程為例，分析奶牛場的污水特點，執行排放標準，并對處理工藝和運行成本進行介紹。

仙泉湖奶牛場；糞污；處理；過程

風行牛奶仙泉湖奶牛場成立于2014年7月，位于增城區仙村鎮岳湖村，占地面積1 239 畝。現有良種荷斯坦奶牛2 523 頭，占風行公司總存欄的30%，年產優質生鮮乳8 900 噸。擁有并列式擠奶生產線2 條，鮮奶專用運輸車2 輛，達標環保處理設施及其它奶牛場生產設備，是國家學生飲用奶奶源基地；省內設備最先進的都市型生態奶牛場；全國農墾現代化養殖示范場。

1 奶牛場污水特性分析

奶牛場污水主要來自牛糞尿、牛舍內沖洗水、擠奶牛身沖洗水及奶罐、奶機清洗水等，其特點為有機物濃度高、懸浮物多、氨氮含量高、臭味大，且水質水量變化很大。污水中有機物含量高，排入水體可導致水體黑臭，同時含有大量的病原微生物，不能被自凈過程殺滅。表1為奶牛場污水的各指標數。從中可以看出，奶牛場污水中的化學耗氧量（COD）、懸浮固體物（SS）含量過高，生化性是一個很大的問題。圖1為奶牛場存放不同時間的牛糞水狀態，其中左圖為新鮮牛糞水池的水，上面浮著一層分布比較均勻的固體，整體比較渾濁；右圖為存放了一段時間的牛糞水，上面形成了很堅硬的固體，浮在上面。

2 執行的排放標準

風行牛奶仙泉湖奶牛場處理后達到廣東省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時段一級標準和廣東省《畜禽養殖業污染物排放標準》（DB44/613-2009）兩者中嚴者標準（表2）。

3 處理工藝介紹

風行牛奶仙泉湖奶牛場位于城市周邊，沒有種植土地消納糞污，因此，針對污水特點和環保部門的具體要求，采用集中處理，達標排放模式，具體工藝設計采用“預處理（牛舍初步固液分離和糞污中心的機械固液分離）—液體厭氧—兩級A/O（串聯）—化學除磷—穩定塘—人工濕地”作為核心工藝，其中固體加工成有機肥（圖2）。

圖1 新鮮牛糞水池的水（左）和存放了一段時間的牛糞水（右）

表1 奶牛場污水各項指標數

表2 風行牛奶仙泉湖奶牛場執行的排放標準

圖2 養殖污水處理的工藝流程圖

在這個過程中，要注意前處理是非常重要的，在牛舍，采用刮糞板將牛糞刮到一頭，在牛舍里對牛糞進行初步的固液分離，固態在牛舍一頭集中，直接裝車運走。液態和較稀的牛糞通過集糞溝自流到污糞中心，這時液體的COD約為1.8萬mg/L，而如果不進行初步的固液分離，全部糞尿直接進入污糞中心，液體的COD約為3.2 萬mg/L。

4 糞污處理全過程

通過圖片對奶牛場糞污處理的全過程和細節進行闡述。

圖3為風行牛奶仙泉湖奶牛場牛舍，不帶運動場，自由臥床，牛舍跨度30 m，里面為頭對頭式的兩排臥床，產生的所有牛糞污水全部收集到污糞溝。

圖3 牛舍

圖4 為雨污分離通道。外面的雨水直接排到溝渠，做到徹底的雨污分流，雨水不進入污糞中心。

圖5為牛場采用的刮糞板清糞方式。

圖6為漏縫地板，牛糞通過刮糞板全部刮到圖6所在位置，設置兩級的漏縫地板，漏縫寬度1.5 cm，可以保證較稀的部分漏下去，固體留在上面。

牛場的污水產生量是有階段性的，在設計時，要考慮污水產生的峰值、峰量。因此，設計了一個簡單的人工閘門（圖7），前面是污水流入區，后面是流往污水處理中心的地方。閘門被人工打開后，污水就可以下去，通過這種方式簡單調節進入污水池的污水峰量，也可以調節污水的性質，保持污水pH值的相對穩定，為后續處理做好準備。

圖4 牛場的雨污分離通道

圖5 刮糞板干清糞

圖6 漏縫地板

圖8 是格柵機，前面是污水流進的方向，后面是攪拌池，雜質稍微大一點的雜質可以在通過格柵之后，被隔離出來，避免堵塞污水泵。

圖9是固液分離機，攪拌池里的污水抽進來后，進行擠壓式的固液分離，分離出的固體水分含量在70%～75%，雖然可以調節水分含量，但越干，就會相應縮短固液分離機的使用壽命，加大設備的維護成本。

圖7 調控水量的人工閘門

圖8 格柵機

圖10 為疊螺脫水機，固液分離后，水體的COD在1.2 萬～1.8 萬mg/L，但里面還含有一些細小的纖維、有機物，因此不能直接進入厭氧池發酵，否則會導致固渣過多而堵塞布水器。因此，增加了一道工序，用疊螺脫水機脫水去除固體，在脫水過程中加絮凝劑，分離后的液體COD在9 000 mg/L左右。

圖9 固液分離機

圖10 疊螺脫水機

圖11 厭氧發酵池

圖12 缺氧池（上）和好氧池（下）

圖13 沉淀池

圖11 為厭氧發酵池，COD 9 000 mg/L的污水可以進入厭氧發酵池，關鍵點是污水如何在厭氧池內均勻布水。采用池面頂置布水器的方式布水。布水槽總共有98 根軟管，每根管到1 個點，采用點對點的方式布水，并且保持污水進去時的壓力永遠是恒定的。布水槽設計關鍵點是，在每根布水管上面要對應著1 個小杯子，杯子保持液面穩定，布水管內的布水壓力和水流保持恒定。點對點的設計模式還有一個好處，即只要觀察上面的杯子，哪一個杯子堵塞了，水下不去，就說明哪一點布水不到位，從而保證整個厭氧池的最高效率。

只有保證很均勻的布水方式，厭氧發酵才會全面和徹底，沼氣的產生量才會穩定，所以布水是一個很關鍵的要點。

圖14 污泥濃縮池

圖15 進入氧化塘前的水質

圖12 是兩級的缺氧和好氧池，從厭氧發酵池（圖11）出來，污水進入缺氧池，再進入好氧池，這兩級工藝是串聯起來的，這樣污水處理的程度就會更徹底。

圖13是沉淀池，糞污處理的最后加一個沉淀池沉淀，污水的COD可以達到290～300 mg/L。

圖14是污泥濃縮池，把生化污泥濃縮后用壓濾機處理污泥。

將經工藝處理后流入氧化塘的水（圖15上），接入瓶中，可見這時的水（圖15下）還有一點點顏色和沉淀物，不是很清澈。

圖16 氧化塘（上）和穩定塘（下）

圖17 污染源在線自動監測系統

圖18 污水排放口

從氧化塘到穩定塘后（圖16）,就可達標排放了。排放口監測的水體COD基本在50～59 mg/L。

風行牛奶仙泉湖奶牛場還安裝了污染源在線自動監測系統（圖17）。水質數據是自動測量，自動收集，自動發送，直接與環保信息平臺聯網。數據每2 h自動測量1次，并實時發送。測量數據包括流量、pH值、氨氮、COD等。

圖18的左圖是排放口的標志牌，上面顯示污水已經達標排放標準。右圖為標準的排放口，配置了標準的巴歇爾槽。

圖19 50 千瓦沼氣發電機

圖20 生物有機肥

圖19 為50 千瓦沼氣發電機。由于沼氣直接外排不環保，因此配備了2 臺50 千瓦的發電機，用于沼氣的利用。該系統所產生的沼氣量可以滿足1 臺50 千瓦沼氣發電機24 h運轉發電。發電量可以滿足污水中心的用電負荷，實現污水中心電力自給自足。

把固態加工成生物有機肥（圖20），實現了環保處理和綠色可持續發展的模式。

5 運行成本

污水站需配備專職操作人員4名（水質分析化驗工作由實驗室人員兼任），日常工作內容如下：固液分離機糞渣清理，疊螺污泥脫水機加藥和運行維護，污泥壓濾機卸泥，配制污水站所需的藥劑，污水站設備開、停機，污水站設備保養維護。具體成本為：（1）PAC藥劑消耗：約1.1 元/噸廢水；（2）PAM藥劑消耗：約5.9 元/噸廢水；（3）石灰藥劑消耗：約0.8 元/噸廢水；（4）電耗：約1.4 元/噸廢水（沼氣發電，可忽略）；（5）合計：處理污水的直接運行成本為7.8 元/噸。

（本刊編輯根據作者在“2016中國農墾乳業聯盟成員大會暨中國乳業可持續發展論壇”上的報告錄音整理，已經本人審核）

【本刊輯】2017年2月15日，石家莊市2017年春季項目集中開工活動在君樂寶乳業園區舉行，君樂寶世界級奶業小鎮等3 個項目與全市重點項目同期集中開工。

為了更好的貫徹落實習近平總書記的指示，積極響應市政府項目建設的動員部署，2017年，君樂寶將上馬建設3 個重點項目，分別為世界級奶業小鎮項目、日產600 噸液態乳生產線項目和年產1 萬噸嬰幼兒配方乳粉生產線項目。

奶業小鎮是君樂寶2017年的重點項目，該項目占地10 000 畝，總投資15 億元，屬于君樂寶優致牧場的二期升級工程，項目以“三產融合”為規劃方向，以“生態循環”為技術手段，包括乳品體驗工廠、游客中心、文化花海、牛奶果園等15 項內容，是科普教育、休閑體驗、旅游觀光、文化交流于一體的世界級綜合奶業小鎮。日產600 噸液體乳生產線項目、年產1 萬噸嬰幼兒配方乳粉生產線項目均采用世界頂級的生產工藝和設備，嚴格按照藥品GMP標準建造，項目達產后年產值超50 億元，可實現利稅4.8 億元。

黃恒新（1975-），男，廣東河源人，畜牧師，廣州市穗新牧業有限公司經理，主要從事奶牛場管理工作。