固液分離技術(shù)在畜禽養(yǎng)殖糞水處理與資源化利用中的應(yīng)用
行業(yè)動(dòng)態(tài)
畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)面臨著嚴(yán)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(jī)械設(shè)備和設(shè)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(shù)。如果以追求沼氣生產(chǎn)為主要目的之一，則畜禽養(yǎng)殖廢棄物將全部首先進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵階段生產(chǎn)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(jìn)行固液分離，固相可以進(jìn)入堆肥環(huán)節(jié)，也可以用于生產(chǎn)高值化產(chǎn)品，例如育苗基質(zhì)或者用于替代泥炭；液相則進(jìn)入沼液貯液塘經(jīng)過長期貯存后用于農(nóng)田作為追肥（水肥一體化）或者基肥（與固態(tài)有機(jī)肥同時(shí)使用）。
在當(dāng)前的新形勢(shì)下，生態(tài)環(huán)境保護(hù)受到更高的關(guān)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(fù)荷和處理成本：
（1）固相用于好氧堆肥時(shí)，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(fù)荷。
（2）固液分離后降低了液相的含固率。厭氧處理時(shí)，降低了沼氣工程的負(fù)荷，避免管路的堵塞；達(dá)標(biāo)排放處理時(shí)，減輕污水處理的負(fù)荷，減少污泥產(chǎn)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(jī)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(shù)設(shè)備與適用性
2.1 技術(shù)設(shè)備
2.1.1 絮凝分離
用絮凝劑對(duì)物料進(jìn)行處理，使微小的懸浮固體迅速地聚集，進(jìn)而沉淀分離。絮凝分離法與其他固液分離技術(shù)結(jié)合，能提高固液分離效率。市場(chǎng)上的絮凝劑包括無機(jī)絮凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑、微生物絮凝劑和復(fù)合絮凝劑4大類。
2.1.2 機(jī)械固液分離
機(jī)械固液分離設(shè)備可分為篩分、離心分離和壓濾等類型。
篩分技術(shù)主要包括斜板篩、振動(dòng)篩和滾筒篩等分離技術(shù)工藝。篩分設(shè)備具有成本低、運(yùn)行費(fèi)用低、結(jié)構(gòu)簡單和維修方便等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)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(chǎng)；振動(dòng)篩不適宜使用絮凝劑；糞污處理量大時(shí)，振動(dòng)篩和滾筒篩較為經(jīng)濟(jì)。
離心分離技術(shù)是利用固體懸浮物在高速旋轉(zhuǎn)下產(chǎn)生離心力的原理使固液分離。離心分離機(jī)分離效率要高于篩分，而且分離后的固體物含水率相對(duì)較低，但離心分離機(jī)設(shè)備昂貴、能耗大，且維修困難，適用于大中型養(yǎng)殖場(chǎng)糞水固液分離。
壓濾技術(shù)主要包括條帶壓濾和螺旋擠壓技術(shù)。條帶式壓濾機(jī)價(jià)格偏高，適用于大中型養(yǎng)殖場(chǎng)糞水固液分離；螺旋擠壓機(jī)在處理小規(guī)模、高濃度的畜禽糞便時(shí)其省電優(yōu)勢(shì)明顯。
2.2 各種分離設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)與適用性
各種分離設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn)與適用性如下：
| 分離設(shè)備 | 總固體含量（%） | 適宜規(guī)模（豬存欄數(shù)） | 固相干物質(zhì)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(dòng)篩 | 1.5-5.4 | ＞2000 | 5.0-22.1 |
螺旋擠壓機(jī) | 5.7-7.1 | ＞200 | 15.3-29.2 |
條帶壓濾機(jī) | 7.1-10.4 | ＞2000 | 21.9-32.3 |
沉淀式離心機(jī) | 1.7-5.4 | ＞2000 | 27.3-35.4 |
根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模和糞水中總固形物含量選擇適宜的設(shè)備。
3 小結(jié)
集約化養(yǎng)殖場(chǎng)的糞污含水量高、營養(yǎng)物質(zhì)含量低，給再利用造成困難。固液分離作為規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)糞污前處理工序，將固相與液相分離后分別進(jìn)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(jìn)行。
