Testy słoików do oczyszczania ścieków dla zwierząt gospodarskich: dozowanie chemikaliów, wyniki i ocena procesu
Firma Bluwat Chemicals przeprowadziła osiem testów słoików laboratoryjnych na ściekach pochodzenia zwierzęcego po tłoczeniu, ściekach zaolejonych zwierząt gospodarskich, ściekach z odchodów bydlęcych i mieszanych ściekach zwierzęcych. W tym artykule opisano stosowane środki chemiczne, dawki laboratoryjne, zmiany pH, widoczne wyniki klarowania oraz dostępne dane dotyczące ChZT i azotu amoniakalnego.
Wniosek pierwszy: co wykazały testy?
Wyniki laboratoryjne pokazują, że obróbka chemiczna przy użyciu środka odbarwiającego, PAC, regulatora pH i anionowego PAM może znacznie poprawić widoczną klarowność i separację substancji stałych od cieczy w ściekach pochodzenia zwierzęcego. Oczyszczoną wodę w ośmiu przypadkach doprowadzono do w przybliżeniu neutralnego pH i zmieniono ścieki z mętnych, białych, żółtych, brązowych lub ciemnobrązowo-czarnych ścieków na bezbarwny lub przezroczysty żółty supernatant.
Jednakże zmierzone wyniki ChZT i azotu amonowego znacznie się różniły. W przypadku 7 uzyskano redukcję ChZT o około 67,8%, podczas gdy w przypadku 4 uzyskano około 19,0%. Przypadek 5 nie wykazał usunięcia ChZT pomimo wyraźnej poprawy wizualnej. Dlatego też obróbkę należy postrzegać jako fizykochemiczny proces wstępnej obróbki koloru, zawiesin, koloidów i oddzielania substancji stałych od cieczy, a nie samodzielną gwarancję zgodności z końcowym wyładowaniem.
Podstawowa rola w leczeniu
Oczyszczanie ścieków zwierzęcych i wstępne oczyszczanie fizykochemiczne
Główne przetestowane substancje chemiczne
Środek odbarwiający, PAC, regulator pH i anionowy PAM
Najlepszy zarejestrowany wynik ChZT
716,6 do 231 w przypadku 7, redukcja o około 67,8%.
Ważne ograniczenie
Sama przejrzystość wizualna nie potwierdza zgodności z ChZT, amoniakiem lub zrzutami
Co to są ścieki hodowlane?
Ścieki pochodzące od zwierząt gospodarskich pochodzą głównie z moczu zwierząt, odcieków odchodów, wody do mycia budynków inwentarskich, nieszczelnych systemów wody pitnej, pozostałości paszy, wody po myciu kurzu, wody chłodzącej i ścieków dezynfekcyjnych. Niektóre gospodarstwa mogą również łączyć te strumienie ze ściekami bytowymi lub wodami deszczowymi z pierwszego spłukiwania.
Odcieki z moczu i obornika zwykle zawierają wysokie stężenia substancji zanieczyszczających, podczas gdy woda z mycia budynków często stanowi największą objętość ścieków. Pozostałości środków dezynfekcyjnych mogą również hamować dalsze oczyszczanie biologiczne i należy je wziąć pod uwagę podczas projektowania obróbki wstępnej.
Główne wyzwania w leczeniu
- Wysokie stężenia zanieczyszczeń organicznych.
- Duże ilości zawiesin i substancji koloidalnych.
- Wysokie stężenie amoniaku i azotu oraz niezrównoważony stosunek węgla do azotu.
- Znaczne różnice w jakości ścieków i dziennym przepływie.
- Ciemny kolor i słabe naturalne osiadanie.
- Mikroorganizmy chorobotwórcze i możliwe pozostałości antybiotyków.
- Fosfor, który może wymagać dodatkowego zabiegu usuwania.
- Zapach powstający podczas przechowywania i rozkładu biologicznego.
Jak działa proces obróbki chemicznej
- Środek odbarwiający:destabilizuje substancje barwiące, koloidy i część materii organicznej.
- PAK:działa jako nieorganiczny koagulant i sprzyja tworzeniu się małych kłaczków.
- regulator pH:doprowadza ścieki do odpowiedniego zakresu pH dla koagulacji i flokulacji.
- Anionowy PAM:łączy małe cząstki w większe kłaczki, poprawiając osadzanie lub flotację.
Jeżeli wymagane są wszystkie cztery etapy oczyszczania, typowa sekwencja laboratoryjna jest następująca:Środek odbarwiający → PAC → regulacja pH → anionowy PAM. Substancje chemiczne i dawki należy dobrać w zależności od rzeczywistej próbki ścieków.
Przypadki testowe i wyniki laboratoryjnych słoików
Poniższe dawki stanowią zapisy badań laboratoryjnych dla określonych próbek opisanych poniżej. Nie są to dawki uniwersalne dla każdej oczyszczalni ścieków bydlęcych.
Przypadek testowy słoika 1: Ścieki pochodzące od zwierząt gospodarskich po prasowaniu
Źródło ścieków:Ścieki zwierzęce po tłoczeniu mechanicznym.
Testowane warianty leczenia:
- PAC 2500 ppm → 1825 anionowy PAM 5 ppm → osiadanie.
- PAC 2500 ppm → 1825 anionowy PAM 10 ppm → osiadanie.
- 01 Środek odbarwiający 500 ppm → PAC 3800 ppm → 1825 anionowy PAM 10 ppm → osadzanie.
Surowa woda
pH 8; szaro-czarny wygląd; azot amonowy 1280 mg/L
Uzdatniona woda
pH 7; wyraźnie żółty wygląd; azot amonowy 992 mg/L
Obliczona zmiana
Około 22,5% redukcji amoniaku i azotu
Wynik wizualny
Lepsze osadzanie i wyraźniejszy supernatant
Przypadek testowy słoika 1: porównanie grup poddanych działaniu PAC, środka odbarwiającego i anionowego PAM.
Przypadek testowy słoika 2: Tłuste ścieki pochodzenia zwierzęcego
Źródło ścieków:Zaolejone ścieki z hodowli zwierząt.
- Dodać środek odbarwiający Composite 202 w ilości 250 ppm.
- Dodaj regulator pH w ilości 80 ppm i dostosuj pH ścieków do 7.
- Dodać anionowy PAM 1825 w ilości 1 ppm.
- Pozostawić próbkę do flotacji i klaryfikacji osadu.
Surowa woda
pH 5–6; mętny biały wygląd
Uzdatniona woda
pH 7; bezbarwna i klarowna ciecz
Przypadek testowy słoika 2: bezbarwna, klarowna ciecz otrzymana po obróbce chemicznej i flotacji osadu.
Przypadek testowy słoika 3: Ścieki o dużym zmętnieniu nawozu bydlęcego
Źródło ścieków:Ścieki z odchodów bydlęcych o mętnym, białym wyglądzie.
- Dodać środek odbarwiający 08A w ilości 8500 ppm.
- Dodać PAC w ilości 1600 ppm.
- Dodaj regulator pH w ilości 240 ppm i dostosuj pH ścieków do 7.
- Dodać anionowy PAM 1825 w ilości 5 ppm.
- Pozwól kłaczkom osiąść.
Surowa woda
pH 8–9; mętny biały wygląd
Uzdatniona woda
pH 7; bezbarwny i przezroczysty supernatant
Przypadek testowy słoika 3: widoczne klarowanie i osadzanie się kłaczków w ściekach z odchodów bydlęcych.
Przypadek testowy słoika 4: Ścieki z odchodów bydlęcych z pomiarem ChZT
Źródło ścieków:Ścieki z żółtego nawozu bydlęcego.
- Dodać środek odbarwiający Composite 202 w ilości 1000 ppm.
- Użyj regulatora pH, aby uzyskać docelowe pH laboratoryjne wynoszące 7,5.
- Dodać anionowy PAM w ilości 5 ppm.
- Pozwól kłaczkom osiąść.
Surowa woda
pH 8,5; żółty; ChZT 2073; azot amonowy 2.812
Uzdatniona woda
pH 7; przezroczysty bladożółty; ChZT 1679; azot amonowy 2,782
Zmiana COD
Redukcja o około 19,0%.
Zmiana amoniaku i azotu
Redukcja o około 1,1%.
Przypadek testowy słoika 4: wyraźniejsza, bladożółta woda uzyskana po obróbce fizykochemicznej.
Przypadek testowy słoika 5: Wizualne wyjaśnienie bez redukcji ChZT
Źródło ścieków:Ścieki z żółtego nawozu bydlęcego.
- Dodać środek odbarwiający Composite 202 w ilości 1000 ppm.
- Użyj regulatora pH, aby uzyskać docelowe pH laboratoryjne wynoszące 7,5.
- Dodać anionowy PAM w ilości 5 ppm.
- Pozwól kłaczkom osiąść.
Surowa woda
pH 9; żółty; ChZT 63,3; azot amonowy 6.18
Uzdatniona woda
pH 7; bezbarwny i przezroczysty; ChZT 65,7; azot amonowy 6.059
Zmiana COD
ChZT nieznacznie wzrosło z 63,3 do 65,7
Zmiana amoniaku i azotu
Redukcja około 2,0%.
Ważna interpretacja:W tym przypadku uzyskano znaczną poprawę wizualną, ale nie zmniejszono ChZT. Czysta woda nie powinna być automatycznie interpretowana jako woda zgodna z przepisami lub jako dowód usunięcia rozpuszczonych zanieczyszczeń organicznych.
Przypadek testowy słoika 5: uzyskano wyraźny wygląd, chociaż wynik ChZT nie uległ poprawie.
Przypadek testowy słoika 6: Odbarwianie ciemnych ścieków zwierzęcych
Źródło ścieków:Ciemnobrązowo-czarne ścieki bydlęce.
- Dodać środek odbarwiający 01 w ilości 400 ppm.
- Dodać PAC w ilości 5000 ppm.
- Dodać anionowy PAM w ilości 5 ppm.
- Pozwól kłaczkom osiąść.
Surowa woda
pH 8; ciemnobrązowo-czarny wygląd
Uzdatniona woda
pH 7; klarowny żółty supernatant
Przypadek testowy słoika 6: ciemne ścieki rozdzielone na osadzone ciała stałe i przezroczysty żółty supernatant.
Przypadek testowy słoika 7: Ścieki zwierzęce z redukcją ChZT o 67,8%.
Źródło ścieków:Brązowe ścieki zwierzęce.
- Dodać środek odbarwiający 01 w ilości 300 ppm.
- Dodać PAC w ilości 1000 ppm.
- Dodać anionowy PAM w ilości 10 ppm.
- Pozwól kłaczkom osiąść.
Surowa woda
pH 8; brązowy wygląd; ChZT 716.6
Uzdatniona woda
pH 7; przezroczysty jasnożółty; COD 231
Zmiana COD
Redukcja o około 67,8%.
Wynik separacji
Duże kłaczki o wyraźnie poprawionej przejrzystości supernatantu
Przypadek testowy słoika 7: ChZT spadł z 716,6 do 231 po klarowaniu chemicznym.
Przypadek testowy słoika 8: Próba zmniejszonego dawkowania PAC
Źródło ścieków:Brązowe ścieki zwierzęce.
- Dodać środek odbarwiający 01 w ilości 300 ppm.
- Dodać PAC w ilości 750 ppm.
- Dodać anionowy PAM w ilości 10 ppm.
- Pozwól kłaczkom osiąść.
Surowa woda
pH 9; brązowy wygląd
Uzdatniona woda
pH 7; klarowny żółty supernatant
Przypadek testowy słoika 8: próba klarowania przy użyciu 300 ppm środka odbarwiającego, 750 ppm PAC i 10 ppm anionowego PAM.
Ogólna ocena wydajności
1. Kolor i widoczna klarowność
Wszystkie osiem testów dało widoczne wyjaśnienie. Ciemne, brązowe, żółte lub mętne ścieki po flokulacji i separacji zmieniły się w bezbarwny, klarowny żółty lub bladożółty supernatant.
2. Zawiesiny i tworzenie się kłaczków
Fotografie pokazują wyraźne tworzenie się kłaczków, osadzanie się lub flotację. Wskazuje to, że kombinacje zabiegów były skuteczne w destabilizacji zawieszonych ciał stałych i materii koloidalnej w badanych próbkach.
3. Usuwanie COD
Wydajność ChZT była zależna od próbki. W przypadku 7 uzyskano najsilniejszą zarejestrowaną redukcję ChZT, natomiast w Przypadku 5 wykazano, że przejrzystość obrazu może się poprawić bez odpowiedniej redukcji ChZT.
4. Usuwanie amoniaku i azotu
Tam, gdzie mierzono azot amonowy, redukcja była ograniczona w porównaniu z wynikiem wizualnego klarowania. Dlatego też może być konieczne dodatkowe oczyszczanie biologiczne, odpędzanie amoniaku, chlorowanie w temperaturze granicznej lub inne procesy usuwania azotu, w zależności od ostatecznego celu oczyszczania.
5. Zastosowanie na pełną skalę
Dawek laboratoryjnych nie należy kopiować bezpośrednio do instalacji na pełną skalę. Zapotrzebowanie na chemikalia zmienia się w zależności od źródła ścieków, rodzaju zwierzęcia, składu paszy, częstotliwości czyszczenia, stężenia substancji stałych, pH, temperatury i czasu przechowywania. Przed dalszym użyciem należy przeprowadzić reprezentatywne testy słoików i, jeśli to możliwe, próbę pilotażową.
Uwaga techniczna:Wyniki przedstawione w tym artykule opisują wydajność laboratoryjnego oczyszczania fizykochemicznego konkretnych próbek ścieków. Same w sobie nie wykazują zgodności z żadnymi lokalnymi normami dotyczącymi rozładowania. Zgodność należy potwierdzić za pomocą pełnego wymaganego zestawu wskaźników, który może obejmować ChZT, BZT, azot amonowy, azot całkowity, fosfor całkowity, zawiesiny stałe, barwę, patogeny i inne lokalnie regulowane parametry.
Często zadawane pytania
Czy do każdej oczyszczalni ścieków hodowlanych można zastosować jedną dawkę środka chemicznego?
Nie. Skład ścieków pochodzących od zwierząt hodowlanych jest bardzo zróżnicowany. Dawki środka odbarwiającego, PAC, regulatora pH i PAM należy wybrać w drodze testów w słoikach, wykorzystując reprezentatywne ścieki z rzeczywistego miejsca instalacji.
Jaka jest zalecana kolejność dodawania substancji chemicznych?
Tam, gdzie potrzebne są wszystkie cztery środki chemiczne, typową sekwencją jest środek odbarwiający, następnie PAC, regulacja pH i na koniec anionowy PAM. Każdy środek chemiczny powinien zostać wystarczająco zdyspergowany przed dodaniem kolejnego.
Dlaczego PAM dodaje się po dostosowaniu PAC i pH?
PAC najpierw destabilizuje cząstki koloidalne. Po wymaganej korekcie pH anionowy PAM łączy zdestabilizowane cząstki w większe kłaczki. Porządek ten pomaga PAM skuteczniej pełnić funkcję budowania kłaczków.
Czy czysta, uzdatniona woda oznacza niski poziom ChZT?
Nie koniecznie. Czysta woda może nadal zawierać rozpuszczone zanieczyszczenia organiczne. W przypadku 5 uzyskano bezbarwną, czystą wodę, ale jej ChZT nie zmniejszyło się. Aby potwierdzić faktyczne usunięcie zanieczyszczeń, wymagana jest analiza laboratoryjna.
Czy obróbka chemiczna może całkowicie usunąć azot amonowy?
Zarejestrowane badania wykazały jedynie ograniczone usuwanie amoniaku i azotu. Klarowanie chemiczne stosuje się głównie do barwienia, zawiesin i materiałów koloidalnych. Nadal może być konieczna obróbka biologiczna lub inna specjalna metoda usuwania azotu.
Czy te dawki laboratoryjne można stosować bezpośrednio w oczyszczalni?
Nie. Wartości są wynikami odniesienia dla konkretnych próbek. Dozowanie na pełną skalę należy potwierdzić testami świeżych słoików, obliczeniami przepływu ścieków i próbą optymalizacji na miejscu.
Jakie informacje są potrzebne przed przeprowadzeniem testu słoika na ścieki dla zwierząt gospodarskich?
Przydatne informacje obejmują źródło ścieków, dzienny przepływ, pH, kolor, ChZT, BZT, azot amonowy, azot całkowity, fosfor całkowity, zawiesiny stałe, bieżący proces oczyszczania i wymagany cel dla wody uzdatnionej.
Potrzebujesz testu słoika na ścieki hodowlane?
Bluwat Chemicals może ocenić reprezentatywne próbki ścieków i porównać odpowiednie kombinacje środków odbarwiających, PAC i PAM.
Aby uzyskać bardziej przydatną wstępną ocenę, należy podać źródło ścieków, dzienną objętość oczyszczania, pH wody surowej, ChZT, azot amonowy, zawiesiny stałe, kolor i wymagany cel oczyszczania.
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski