固液分離技術在畜禽養(yǎng)殖糞水處理與資源化利用中的應用
行業(yè)動態(tài)
畜禽養(yǎng)殖場面臨著嚴峻的環(huán)保壓力，糞污無害化處理與資源化利用是畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要途徑。固液分離是使用機械設備和設施將畜禽養(yǎng)殖糞水或厭氧發(fā)酵剩余物中的固相和液相部分分離的技術。如果以追求沼氣生產為主要目的之一，則畜禽養(yǎng)殖廢棄物將全部首先進入厭氧發(fā)酵階段生產沼氣。為防止厭氧發(fā)酵剩余物在貯液塘中的沉積，厭氧發(fā)酵剩余物通常進行固液分離，固相可以進入堆肥環(huán)節(jié)，也可以用于生產高值化產品，例如育苗基質或者用于替代泥炭；液相則進入沼液貯液塘經過長期貯存后用于農田作為追肥（水肥一體化）或者基肥（與固態(tài)有機肥同時使用）。
在當前的新形勢下，生態(tài)環(huán)境保護受到更高的關注。固液分離降低了液相中含固率和固相的含水率，減少了后續(xù)固相和液相處理的負荷和處理成本：
（1）固相用于好氧堆肥時，需要控制含水量65%左右，固液分離后降低了固相中含水率從而減少了輔料的添加量，既降低了堆肥原料成本，又減少了好氧發(fā)酵工程的負荷。
（2）固液分離后降低了液相的含固率。厭氧處理時，降低了沼氣工程的負荷，避免管路的堵塞；達標排放處理時，減輕污水處理的負荷，減少污泥產生量和處理裝置的容積、占地面積，降低投資。
1 工藝流程
在畜禽糞便處理工藝流程中，固液分離是一道必不可少的前期處理工序。固液分離常用方法有絮凝分離法、沉降法、蒸發(fā)法和機械法等。固液分離出來的固相用于堆肥，液相通過快速厭氧發(fā)酵后形成沼液。
2 技術設備與適用性
2.1 技術設備
2.1.1 絮凝分離
用絮凝劑對物料進行處理，使微小的懸浮固體迅速地聚集，進而沉淀分離。絮凝分離法與其他固液分離技術結合，能提高固液分離效率。市場上的絮凝劑包括無機絮凝劑、有機高分子絮凝劑、微生物絮凝劑和復合絮凝劑4大類。
2.1.2 機械固液分離
機械固液分離設備可分為篩分、離心分離和壓濾等類型。
篩分技術主要包括斜板篩、振動篩和滾筒篩等分離技術工藝。篩分設備具有成本低、運行費用低、結構簡單和維修方便等優(yōu)點，但對固體物去除率低，且篩孔易堵塞。其中，斜板篩一般適用于中小型養(yǎng)殖場；振動篩不適宜使用絮凝劑；糞污處理量大時，振動篩和滾筒篩較為經濟。
離心分離技術是利用固體懸浮物在高速旋轉下產生離心力的原理使固液分離。離心分離機分離效率要高于篩分，而且分離后的固體物含水率相對較低，但離心分離機設備昂貴、能耗大，且維修困難，適用于大中型養(yǎng)殖場糞水固液分離。
壓濾技術主要包括條帶壓濾和螺旋擠壓技術。條帶式壓濾機價格偏高，適用于大中型養(yǎng)殖場糞水固液分離；螺旋擠壓機在處理小規(guī)模、高濃度的畜禽糞便時其省電優(yōu)勢明顯。
2.2 各種分離設備的運行特點與適用性
各種分離設備運行特點與適用性如下：
| 分離設備 | 總固體含量（%） | 適宜規(guī)模（豬存欄數） | 固相干物質含量（%） |
固定篩 | 1.1-2.1 | ＞200 | 4.8-6.2 |
滾筒篩 | 1.2-2.2 | ＞2000 | 8.8-11.9 |
振動篩 | 1.5-5.4 | ＞2000 | 5.0-22.1 |
螺旋擠壓機 | 5.7-7.1 | ＞200 | 15.3-29.2 |
條帶壓濾機 | 7.1-10.4 | ＞2000 | 21.9-32.3 |
沉淀式離心機 | 1.7-5.4 | ＞2000 | 27.3-35.4 |
根據養(yǎng)殖規(guī)模和糞水中總固形物含量選擇適宜的設備。
3 小結
集約化養(yǎng)殖場的糞污含水量高、營養(yǎng)物質含量低，給再利用造成困難。固液分離作為規(guī)模化養(yǎng)殖場糞污前處理工序，將固相與液相分離后分別進入好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵環(huán)節(jié)；低含水率的固相有利于控制好氧發(fā)酵過程中的含水率，低含固率的液相可保證厭氧發(fā)酵的正常進行。
