가축 및 가금류 사육에서 발생하는 폐수 처리는 매우 중요합니다. 가축 및 가금류 사육은 경제적 이익을 가져올 수 있지만 그에 따른 환경 오염도 매우 중요합니다. Zhongda Consulting은 가축 및 가금류 사육 폐수 처리에 대해 설명하고자 합니다.

1 가축 및 가금류 사육 산업의 현재 오염 상황

축산 및 가금류 산업은 우리나라 농업 및 농촌 경제의 중요한 부분입니다. 축산업과 가금류 사육 산업의 활발한 발전은 점점 더 심각해지고 있으며, 이는 경제 발전에 영향을 미칠 뿐만 아니라 생태 안보를 위협하고 사회 문제로 대두되고 있습니다. 축산 및 가금류 농장에서 배출되는 분뇨 및 하수는 지표수, 지하수, 토양 및 대기를 심각하게 오염시켜 국민의 건강과 정상적인 생산 및 생활에 직접적인 영향을 미칩니다. 축산 및 가금류 농장에서 발생하는 미처리 하수에는 오염물질이 다량 함유되어 있어 오염부하가 매우 높다. 각종 가축 및 가금류의 분변 및 소변 배설계수를 표 1에 나타내었다. 이러한 고농도 유기성 폐수는 빗물과 함께 직접 방류되거나 강, 호수, 저수지로 씻겨 내려가 수역의 용존산소를 다량 소모하고 수역을 검게 변하고 냄새를 풍기게 됩니다. 다량의 N, P 및 기타 영양소를 함유한 물은 수역의 부영양화의 중요한 원인 중 하나입니다. 양어장이나 강으로 배출되면 유기 오염에 민감한 수생 생물이 점차적으로 죽게 됩니다. 연못과 강은 기능을 잃습니다. 사육폐수는 장기간 땅속으로 스며들어 지하수 중의 질산성질소나 아질산성질소의 농도를 높이고, 지하수 중 용존산소량을 감소시키며, 독성성분을 증가시켜 수질을 악화시키고 심지어는 활용도를 상실하게 합니다. 기능을 수행하면서 주변 가정용 수질을 위협합니다. 또한 고농도 하수는 토양 공극을 막아 토양의 공기 및 수분 투과성을 감소시키고 경화 및 염분화를 초래하여 토양의 질을 심각하게 저하시키고 심지어 작물에 피해를 주어 수확량 감소와 폐사를 초래할 수도 있습니다.

가축 및 가금류 사육 산업에서 발생하는 폐수, 폐기물 잔여물 및 악취로 인한 환경 오염을 통제하기 위해 국가 환경 보호국은 "가축 및 가금류 사육 산업의 오염 물질 배출 기준"을 발표했습니다. 가축, 가금류 농장과 사육장의 오염 문제를 통제하기 시작했습니다. 이 표준은 생태학적 사육을 장려하고 가축 및 가금류 사육 산업의 지속 가능하고 건강한 발전을 촉진하며, 가축 및 가금류 농장이 폐기물 처리 과정에서 자원 활용을 고려하고 처리되는 최종 오염 물질의 양을 줄이도록 장려하는 것을 목표로 합니다. 축산업 및 가금류 사육산업의 오염물질 배출기준은 표 2와 같다.

2 가축 및 가금류 사육 폐수의 전처리

가축 및 가금류 사육 폐수를 처리하기 위해 어떤 기술이나 포괄적인 조치를 사용하더라도 특정 전처리 조치를 취해야 합니다. 전처리는 폐수 오염 물질의 부하를 줄이고 큰 고형물이나 잔해물이 후속 처리 공정에 유입되어 장비가 막히거나 손상되는 것을 방지할 수 있습니다. 폐수 중 입자상 물질이 크거나 쉽게 침전되는 물질의 경우 축산 산업에서는 전처리를 위해 여과, 원심분리, 침전 등의 고액 분리 기술을 사용합니다. 일반적으로 사용되는 장비에는 그릴, 침전조, 스크린 등이 있습니다. 그릴은 하수 처리 과정에서 필수적인 부분으로, 하수 속의 큰 부유 물질과 부유 물질을 차단하여 구멍, 게이트 및 파이프가 막히는 것을 방지하고 양수 펌프와 같은 기계 장비를 보호하는 역할을 합니다. 침전법은 중력의 작용을 받아 물에서 물보다 무거운 부유물질을 분리하는 처리공정으로, 폐수처리에 가장 널리 사용되는 방법 중 하나이다. 현재 폐수처리시설을 갖춘 모든 농장은 기본적으로 농장 외부에 2~3개의 침전조를 직렬로 연결해 여과, 침전, 산화분해 등을 통해 분뇨를 처리하고 있다. 스크린은 스크린의 틈을 통해 폐수가 흐르고, 고형부분은 기계나 자중에 의해 차단되거나 스크린 가장자리로 밀려 배출되는 시설이다. 가축 및 가금류 분뇨에 일반적으로 사용되는 고액 분리 스크린에는 고정 스크린, 진동 스크린 및 회전 스크린이 포함됩니다. 또한 자동 드럼 필터, 롤러 필터 프레스, 원심 디스크 분리기 등과 같이 일반적으로 사용되는 기계적 여과 장비가 있습니다.

3 축산 및 가금류 사육 폐수의 주요 처리 기술

3.1 자연 처리 방법

자연 처리법은 가축 및 가금류 사육 폐수 처리의 가장 전통적인 방법입니다. 기술. 자연 처리 방법은 자연 수역, 토양 및 유기체의 물리적, 화학적, 생물학적 효과를 결합하여 하수를 정화하는 방법입니다. 정화 메커니즘에는 주로 여과, 차단, 침전, 물리적 및 화학적 흡착, 화학적 분해, 생물학적 산화 및 생물학적 흡수가 포함됩니다. 그 원리에는 생태계에서 종의 생성, 물질 재활용 및 재생의 원리, 구조와 기능의 조정 원리, 영양분의 차단, 저장, 활용 및 변환의 계층적이고 다단계 메커니즘이 포함됩니다.

이러한 방식은 투자가 적고 공정이 간단하며 소비전력이 낮으나 자연조건에 따라 정화 기능이 제한됩니다. 자연 처리의 주요 방식에는 산화지 처리 방법, 토양 처리 방법, 인공 습지 처리 방법 등이 있습니다. 생물학적 안정화 연못으로도 알려진 산화 연못은 하수의 생물학적 처리를 위해 자연 또는 인공적으로 개조된 연못을 사용하는 구조입니다. 하수의 정화 과정은 자연 수역의 자체 정화 과정과 매우 유사합니다. 하수는 연못에 오랫동안 머물며 물 속의 미생물의 대사 활동을 통해 유기 오염 물질이 분해되고 조류에 의해 용존 산소가 생성됩니다. 연못 표면의 광합성과 재산소화를 통해. 단, 인공폭기를 통해서도 제공할 수 있습니다. 환경 공학 구조로서 산화 연못은 주로 수역의 유기 오염 물질을 줄이고 용존 산소 함량을 높이며 물 속의 질소와 인을 적절하게 제거하고 수역의 부영양화 정도를 줄이는 데 사용됩니다. 토양 처리 방법은 계절 하수 관개와 다르며 다년생 하수 처리 방법입니다. 하수를 토지에 적용하고, 토양-미생물-식물로 구성된 생태계를 이용하여 폐수 중의 오염물질에 대해 일련의 물리적, 화학적, 생물학적 정화과정을 수행함으로써 폐수의 수질을 정화시키고, 폐수 속의 영양분과 영양분을 정화하여 녹색 식물의 성장과 번식을 가능하게 하여 폐수의 자원 활용, 무해화, 안정화를 실현합니다. 인공 습지는 침전, 흡착, 장벽, 미생물 동화 및 분해, 질산화, 탈질화 및 식물 흡수를 통해 폐수에서 부유 고형물, 유기물, 질소, 인 및 중금속을 제거할 수 있습니다. 최근 몇 년간 건설된 습지에 대한 연구에 점점 더 많은 관심이 집중되고 있으며, Ye Yong 등은 맹그로브 식물인 Kelia와 Kandelia candel을 사용하여 가축 폐수의 영양분 N과 P를 처리하는 것으로 나타났습니다. N과 P의 제거 효과가 더 좋습니다. Liao Xinchu와 Luo Shiming은 각각 베티버와 풍차풀을 식생으로 사용하여 계절에 따라 오염물질 제거율이 다르며, COD Cr 제거율은 90% 이상에 도달할 수 있으며 BOD 5는 더 많이 도달할 수 있습니다. 80% 이상. 자연처리법은 투자비가 적고 운영비가 저렴하기 때문에 토지가 충분할 때 더욱 경제적인 처리방법이며, 특히 소규모 축산 및 가금류 농장의 폐수처리에 적합합니다.

3.2 혐기성 처리 기술

혐기성 접촉 공정(anaerobic contact process)은 1950년대부터 등장해 혐기성 필터 AF(anaerobic filter)와 상향식 무산소성 처리 기술이 개발됐다. UASB(Upflowanaerobic sludge bed)의 발명으로 슬러지 농도 증가 및 폐수와 슬러지의 혼합효과 향상을 바탕으로 일련의 고부하 혐기성 반응기 개발이 촉진되었으며, 점차 축산하수 처리 중간에 사용하게 되었습니다. 1/2 12다음 페이지 마지막 페이지 혐기성 처리는 저비용, 작은 면적, 낮은 에너지 수요를 특징으로 하며 바이오가스를 생산할 수 있으며 처리 공정에 산소가 필요하지 않고 산소 전달 용량에 제한이 없으므로 효율성이 높습니다. 유기물 로딩 잠재력은 일부 호기성 미생물에 의해 분해될 수 없는 부분의 유기물을 분해할 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 방법에는 완전 혼합 혐기성 소화조, 혐기성 접촉 반응기, 혐기성 필터, 상향류 혐기성 슬러지층, 혐기성 유동층, 상향류 고체 반응기 등이 있습니다. Deng Liangwei와 Chen Chromeming은 내부 순환 혐기성 반응기(IC) 공정을 사용하여 양돈장 폐수를 처리했습니다. TP 제거율은 53.8%, COD 제거율은 80.3%, BOD 5 제거율은 95.8%, SS 제거율에 도달했습니다. 비율은 78%에 도달하고, 바이오가스 생산 비율은 1.5~3m 3 - d -1에 도달합니다. Zhang Guozhi 등은 클로렐라 및 오실레이터 조류와 같은 조류를 선택하고 부유 조류 방법과 고정 조류 방법의 두 가지 공정을 사용하여 돼지 분뇨 혐기성 폐액을 정화하고 좋은 결과를 얻었습니다. 현재 국내 농장 폐수 처리에는 주로 상향류 혐기성 슬러지층 및 상향류 고체 반응기 공정이 사용됩니다. 최근 몇 년 동안 학자들은 다양한 혐기성 반응기에 대해 더 많은 연구를 수행했으며 새로운 초효율 혐기성 반응기가 돼지 농장 하수에서 유기 오염 물질을 처리하는 데 광범위한 전망을 가지고 있다고 믿습니다.

3.3 호기성 처리 기술

호기성 처리의 기본 원리는 미생물을 이용하여 호기성 조건에서 유기물을 분해함과 동시에 자신의 세포(활성슬러지)를 합성하는 것이다. 호기성 처리에서는 생분해성 유기물이 결국 단순 무기물로 완전히 산화될 수 있습니다. 이 방법에는 주로 활성 슬러지 방법 및 생물학적 필터, 생물학적 턴테이블, 생물학적 접촉 산화, 순차적 배치 활성 슬러지, A/O 및 산화 도랑 등이 포함됩니다. 호기성 기술은 가축 및 가금류 폐수를 생물학적으로 처리하는 데 사용됩니다. 이 분야에서 가장 많이 연구된 것은 가수분해와 SBR을 결합하는 공정입니다. SBR(Sequencing Batch Reactor) 공정, 즉 시퀀싱 배치 활성 슬러지 공정은 전통적인 Fill-Draw 시스템을 기반으로 개선 개발된 간헐 활성 슬러지 공정으로, 하수처리 구조를 공간적 계열에서 시간적으로 전환시키는 공정입니다. 시리즈는 물의 유입, 반응, 침전, 배수, 유휴 등의 순환이 동일한 구조에서 수행됩니다. SBR을 가수분해와 결합하여 축산 및 가금류 폐수를 처리할 경우, 가수분해 공정은 COD Cr 제거율이 높으며, SBR은 총인 제거율 74.1%, 고농도 암모니아성 질소 제거율 100% 이상을 나타냅니다. 97%. 또한 간헐적 배수 지연 통기(IDEA), 순환 활성 슬러지 시스템(CASS), 간헐 순환 지연 통기 활성 슬러지 방법(ICEAS)과 같은 다른 호기성 처리 기술이 축산 및 가금류 폐수 처리에 점차적으로 사용되고 있습니다.

3.4 혼합 처리 방법

위에서 언급한 자연 처리 방법, 혐기성 방법 및 호기성 방법은 가축 및 가금류 사육 폐수를 처리하는 데 사용되며 각각 장단점 및 범위가 있습니다. 서로의 장점을 배우기 위해 우수하고 안정적인 배출수 품질을 얻으며 실제 적용에 다른 처리 장치를 추가할 수 있습니다. 혼합처리는 축산 및 가금폐수의 양과 구체적인 조건을 고려하여 위의 3종을 조합하여 설계하거나 이를 본체로 하여 다른 처리방법과 조합하여 축산 및 가금폐수의 동시처리를 최적화하는 방식입니다. 이 방법은 더 낮은 처리 비용으로 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.

Peng Jun 등은 혐기성-통합 생물학적 연못을 주요 공정으로 선택하고 양돈장 폐수를 처리한 후 상향류 혐기성 슬러지 베드를 이식했습니다. 및 NH 4 - N을 9,000, 14,000 및 1,200에서 각각 20, 60 및 65 mg -1로 줄일 수 있어 열대 지역 대규모 돼지 농장의 높은 하수 오염 부하 문제를 성공적으로 해결하고 저농도 돼지 산업의 두 가지 주요 문제. Hangzhou Xizi Farm은 혐기성 및 호기성 결합 처리 공정을 채택합니다. 처리 후 물의 COD Cr은 약 400mg - L -1이고 BOD 5는 140mg - L -1로 기본적으로 폐수 배출 기준을 충족합니다. Han Liping은 우성 박테리아를 직접 첨가하는 방식을 채택하여 원래의 자연 처리 시스템의 능력을 크게 향상시키고 물이나 토양의 난치성 유기물의 분해 능력을 향상시킬 수 있습니다. 심천농업축산공업회사의 하수처리 공정은 하수 → 고액 분리 → 조절조 → 상향 혐기성 소화 → 식물 연못 → 양어지 → 배출 순으로 진행됩니다. 처리된 폐수도 심천 폐수 배출 기준을 충족할 수 있습니다. Li Jinxiu 등은 ASBR-SBR 결합 반응기 시스템을 사용했는데, ASBR은 주로 유기물 제거에 사용되는 전처리기(혐기성)로 사용되고 SBR(호기성)은 생물학적 탈질 처리에 사용됩니다. 멤브레인 바이오리액터(Membrane Bioreactor)는 멤브레인 분리 기술과 바이오리액터를 결합한 새로운 생화학 반응 시스템입니다. 전통적인 2차 침전조를 멤브레인으로 대체하며 안정적인 물 생산량, 높은 활성 슬러지 농도, 강한 충격 부하 저항, 적은 잔류 슬러지, 컴팩트한 장치 구조 및 작은 설치 공간 등의 특징을 가지고 있습니다. 최근에는 다양한 하수 처리에 점차적으로 사용되어 왔습니다. Fan Jianwei와 Zhang Jie는 막 생물 반응기를 사용하여 상하이 교외의 가축 및 가금류 농장에서 배출되는 폐수를 처리했습니다. 조정 기간이 끝난 후 처리 시스템은 점차 안정화되었고 유출수는 국가 1급 배출 기준에 도달했습니다. 가축 및 가금류 사육 폐수는 상대적으로 처리하기 어려운 유기 폐수입니다. 주로 폐수 내 변위가 크고 온도가 낮으며 고액 혼합물이 많고 유기물 함량이 높으며 고체 부피가 작아 분리가 어렵고, 플러싱 시간이 상대적으로 길어서 연속 진행이 불가능합니다.

폐수의 COD, BOD 및 기타 지표가 기준을 심각하게 초과하고 부유 고형물의 양이 많고 질소와 인의 함량이 풍부하며 암모니아 질소 함량이 높아 제거가 어렵기 때문에 기준을 충족하기 어렵습니다. 물리적, 화학적 또는 생물학적 처리 방법을 사용하여 간단히 배출 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 따라서 일반사육장의 폐수처리에는 다양한 처리방법을 조합하여 사용하는 것이 필요하다. 축산 및 가금류 폐수의 특성과 이용방법에 따라 위와 같은 다양한 처리기술을 사용할 수 있습니다. 일반적인 프로세스 흐름은 그림 1에 나와 있습니다.

4 결론

가축 및 가금류 사육 폐수를 처리하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 특정 처리 방법이 허용되는지 여부는 해당 처리 방법의 기술적 장점뿐만 아니라 이 처리 방법의 기술적 장점을 고려하십시오. 이 방법의 투자, 일일 운영 비용 및 작업 편의성과 같은 문제도 고려해야 합니다. 축산 및 가금류 사육산업에 있어서 오염을 예방 및 통제하고, 폐수의 재활용 및 재사용을 실현하며, 폐수의 배출과 화학물질의 환경투입을 줄여 오염을 최소한으로 줄이기 위해서는 다음과 같은 노력이 필요하다. 처리 과정은 무해할 뿐만 아니라 과정의 자원 활용을 달성하고 농촌 생태 환경을 효과적으로 보호 및 개선하며 가축 및 가금류 사육 환경과 경제의 지속 가능하고 조화로운 발전을 촉진합니다.

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