Tratamiento de aguas residuales de granjas porcinas

El tratamiento de aguas residuales de granjas porcinas se refiere al tratamiento eficaz de las aguas residuales generadas en el proceso de cría de cerdos para eliminar materia orgánica, nutrientes de nitrógeno y fósforo, microorganismos patógenos, sólidos suspendidos y gases nocivos, de modo que cumpla con los estándares de emisión nacionales o locales o los requisitos de reutilización. Las aguas residuales de las granjas porcinas tienen características de alta concentración de materia orgánica, alto contenido de nitrógeno amoniaco, alto contenido de sólidos suspendidos y fácil corrupción, lo que dificulta su tratamiento. A continuación se presenta un conjunto completo de procesos de tratamiento de aguas residuales de granjas porcinas y sus enlaces clave: 1. Etapa de pretratamiento - separación sólido-líquido: En primer lugar, la separación sólido-líquido se lleva a cabo a través de sedimentación mecánica o natural, como el uso de pantallas, tanques de sedimentación, extrusoras de tornillo y otros equipos para separar sustancias sólidas como heces y residuos de alimento de las aguas residuales como compost o materias primas de energía de biomasa. - Tanque de sedimentación: Las aguas residuales pretratadas ingresan al tanque de sedimentación para eliminar aún más los sólidos suspendidos, mientras que parte de la materia orgánica y el nitrógeno amoniacal se reducen inicialmente a través de la sedimentación natural y la biodegradación inicial. - Sedimentación por floculación: Añadir floculantes (como cloruro de polialuminio, poliacrilamida, etc.) a la salida del tanque de sedimentación para acelerar la agregación de materia suspendida y partículas coloidales, formando flóculos fáciles de precipitar, mejorando aún más el efecto de sedimentación. 2. Etapa de tratamiento biológico – digestión anaeróbica: Las aguas residuales ingresan al reactor anaeróbico (como UASB, IC, AF, etc.) para la fermentación anaeróbica. En condiciones anaeróbicas, los microorganismos descomponen la materia orgánica en biogás (principalmente metano y dióxido de carbono), burbujas de biogás y lodos residuales. La digestión anaeróbica no solo puede reducir significativamente la concentración de materia orgánica, sino también recuperar energía (biogás), y el residuo de biogás resultante (lodo anaeróbico) tiene un buen valor de utilización agrícola. - Tratamiento biológico aeróbico: El efluente anaeróbico ingresa a biorreactores aeróbicos (como proceso de lodos activados, proceso de oxidación por contacto biológico, SBR, MBR, etc.) para su posterior tratamiento. Los microorganismos aeróbicos utilizan oxígeno para oxidar la materia orgánica en dióxido de carbono, agua y células microbianas, mientras convierten el nitrógeno amoniacal en nitratos mediante la nitrificación. Los procesos aeróbicos comunes incluyen el proceso A/O (anaeróbico-aeróbico), el proceso A2/O (anaeróbico-anóxico-aeróbico), etc. La combinación de procesos adecuada se puede seleccionar según las necesidades reales. 3. Etapa de tratamiento avanzado - eliminación química de fósforo: Si el contenido de fósforo en el efluente aún no puede cumplir con los estándares de descarga, se pueden agregar instalaciones de eliminación química de fósforo después del efluente aeróbico, como agregar coagulantes como sales de hierro y sales de aluminio para hacer que los fosfatos y los iones metálicos formen precipitados insolubles, que se pueden eliminar por precipitación o filtración. - Eliminación de nitrógeno biológico: para aguas residuales con alto contenido de nitrógeno amoniacal, se pueden utilizar nuevas tecnologías de eliminación de nitrógeno biológico, como el proceso de oxidación anaeróbica de amonio (Anammox) o la nitrificación y desnitrificación de corto alcance, para lograr una eliminación eficiente del nitrógeno amoniacal de una manera que ahorre más energía. - Filtración/Sedimentación: Utilice métodos de filtración física como filtración con arena, filtración con bolas de fibra, microfiltración, ultrafiltración o tanques de sedimentación de alta eficiencia para eliminar aún más los sólidos suspendidos y algo de materia orgánica soluble en las aguas residuales. 4. Tratamiento de desinfección - Desinfección y esterilización: Utilice rayos ultravioleta, dióxido de cloro, hipoclorito de sodio y otros métodos de desinfección para desinfectar las aguas residuales tratadas para matar microorganismos patógenos y garantizar la seguridad del efluente. 5. Tratamiento y disposición de lodos - Espesamiento de lodos: El exceso de lodos generados por el sistema de tratamiento biológico se reduce en volumen y su contenido sólido aumenta mediante espesamiento por gravedad, espesamiento mecánico, etc. - Deshidratación de lodos: El lodo concentrado se deshidrata mediante prensa de filtro de placas y marcos, prensa de filtro de banda, deshidratador centrífugo y otros equipos para formar una torta de lodo con bajo contenido de humedad, que es conveniente para el transporte y posterior disposición. - Eliminación de lodos: Los lodos deshidratados se pueden convertir en compost, secar y depositar en vertederos, incinerar o utilizar para fabricar materiales de construcción. También se puede desechar de forma adecuada según las políticas y condiciones locales. 6. Reutilización o descarga de efluentes en cumplimiento de las normas - Pruebas de efluentes: Las aguas residuales tratadas deben someterse a pruebas de laboratorio para confirmar que todos los indicadores cumplen con los estándares de descarga o reutilización antes de que puedan descargarse o reutilizarse. - Reutilización: El efluente que cumple con los requisitos se puede utilizar para el lavado de granjas de cerdos, el riego de tierras de cultivo o como agua de refrigeración industrial, etc., realizando así el reciclaje de los recursos hídricos. 7. Operación y gestión del sistema: monitoreo diario: Monitorear regularmente la calidad del agua de cada enlace del tratamiento de aguas residuales, y ajustar los parámetros de operación a tiempo para asegurar el funcionamiento estable y eficiente del sistema. - Mantenimiento del equipo: Inspeccione, mantenga y repare periódicamente el equipo para evitar que fallas del mismo afecten el efecto del tratamiento. - Plan de Emergencia: Desarrollar planes de emergencia para hacer frente a emergencias a fin de garantizar que se puedan tomar medidas rápidamente en situaciones anormales para prevenir la contaminación ambiental. En resumen, el tratamiento de aguas residuales de granjas porcinas es un proceso coordinado de múltiples enlaces y procesos, que requiere una consideración exhaustiva de factores como el efecto del tratamiento, el costo operativo, la recuperación de energía, el impacto ambiental, etc., y un diseño y operación científicos y racionales del sistema de tratamiento de aguas residuales.