臥螺式離心機在奶牛場糞污處理中的應用探討
行業(yè)動態(tài)
近年來，為有效緩解牛奶供需市場的矛盾，我國各地陸續(xù)建立起了大量的千頭、萬頭規(guī)模化奶牛場，使奶牛養(yǎng)殖規(guī)?；?、專業(yè)化的程度不斷提高。但是奶牛的代謝旺盛，采食量大，因而在奶牛養(yǎng)殖業(yè)飛速發(fā)展的同時，也隨之產生大量的糞污，主要由奶牛的糞、尿、擠奶廳的設備清洗和沖洗污水等，如果不能對其進行及時有效地處理，將會成為嚴重的污染源，使奶牛場周邊的空氣惡化、水體富營養(yǎng)化、土壤結構被破壞，導致農作物減產以及傳播人畜共患病進而影響人體健康。
根據2010年2月由原國家環(huán)保部、統(tǒng)計局和原農業(yè)部發(fā)布的《第一次全國污染源普查公報》統(tǒng)計數據，畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便產生量2.43億噸，尿液產生量1.63億噸，主要水污染物排放量為化學需氧量1268.26萬噸，總氮102.48萬噸，總磷16.04萬噸，總銅2397.23噸，總鋅4756.84噸。一頭體重0.5-0.6噸的奶牛，每晝夜排糞30-50Kg，排尿15-20Kg。一個規(guī)模為5000頭存欄的成母牛牧場，每年需處理的養(yǎng)殖糞污不低于8-12.5萬噸。
固液分離是規(guī)模化奶牛場工業(yè)化處理糞污流程中一道必不可少的環(huán)節(jié)。常用的固液分離方法有沉降、機械分離、蒸發(fā)池分離、絮凝分離、脫水分離，其中分離效果較好的是機械分離；用的較多的機械分離設備包括篩分設備（斜板篩、振動篩）、離心分離設備和壓濾設備（帶式、螺旋擠壓）。固液分離的重要意義在于兩方面：首先是通過預處理減少糞污中的污染物含量，降低后續(xù)處理工藝的壓力和成本；其次是防止大的固體或雜物進入后續(xù)的處理環(huán)節(jié)，造成設備的堵塞或破壞等。本文主要探討臥螺式離心分離設備在奶牛場糞污處理中的應用，通過試驗驗證臥螺式離心機在奶牛場糞污處理中不同的絮凝劑種類、用量選擇對分離結果的影響，為規(guī)模化奶牛場工業(yè)化處理糞污提供參考。
一、材料與方法
1.試驗材料
本試驗所用牛糞取自風行乳業(yè)公司華美牧場集糞池（新鮮牛糞）和一級氧化塘（氧化牛糞），分離前牛糞總固體（TS）含量在4%-6%；PAM、PAC為市售絮凝劑。
2.儀器設備和工作原理
2.1儀器設備
LW450臥螺式離心機及配電箱等1套。
2.2臥螺式離心機基本結構和工作原理
臥螺式離心機是一種臥式螺旋卸料、連續(xù)操作的高效離心分離設備，一般可分為臥式螺旋過濾離心機和臥式螺旋沉降離心機。臥螺離心機具有處理能力大、能連續(xù)作業(yè)、自動化程度高、對物料適應能力強及脫水效果好等特點，在固液分離領域得到了廣泛的使用和推廣。其基本結構由轉鼓、螺旋、動力系統(tǒng)和變速系統(tǒng)等組成。轉鼓和螺旋同向高速旋轉但存在可以調整的速差，物料連續(xù)進入螺旋內筒時，由于螺旋的高速旋轉，物料被加速后進入轉鼓，在轉鼓中進一步加速旋轉，在離心力場作用下，物料因比重不同將進行分離。其中比重較大的固相物在轉鼓內壁上形成沉積層，比重較輕的液相物形成內層液環(huán)。在螺旋和轉速差速的作用下，螺旋將沉積的固相物推至轉鼓錐端，經排渣口排出機外，而內層液環(huán)也就是澄清液由轉鼓溢流堰板處溢出轉鼓，完成分離過程。設備能在全速運轉下，連續(xù)進料、分離、洗滌和卸料，是一種連續(xù)式的脫水設備。
3.試驗方法
以牛糞種類、轉鼓轉速（rpm）、PAM濃度（%）、PAC濃度（%）作為對牛糞中總固體去除率（%）的影響，采用無交互作用4因素3水平進行試驗。
二、結果與分析
通過牛糞種類、轉鼓轉速、PAM濃度、PAC濃度對總固體去除率的影響曲線可以看出：轉鼓轉速越快，PAM濃度和PAC濃度越高，糞污中總固體的去除效果越好。牛糞氧化后對固體的去除效果有幫助，但影響沒有其他因素大。
三、結果討論
1.臥螺式離心機對牛糞總固體的去除率明顯優(yōu)于螺旋壓榨分離機。
2.在本實驗各因素中，影響總固體去除率大小的因素依次為：轉鼓轉速＞PAM濃度＞PAC濃度，牛糞是否氧化對總固體的去除率有影響，但沒有其他因素大。
3.臥螺式離心機的轉鼓轉速越快，添加的絮凝劑PAM、PAC的濃度越高，對牛糞的總固體去除效果越好。如果考慮分離后的固體用于生產有機肥，可不添加PAC，但對牛糞的總固體去除率會有影響。
