養殖汚水処理設備のプロセス処理について

我が国の牧畜業の発展に伴い、産業競争は日増しに激しくなり、牧畜業の規模化、集約化の発展はすでに必然的な趨勢となり、規模化養殖は比較的に高い飼育技術を持ち、統一的な管理、コストを下げ、経済効果を高めたが、大量に集中した糞便洗浄汚水排出による環境汚染問題もますます深刻になっている。養殖業の糞尿排泄物及び廃水には大量の有機物、窒素、リン、懸濁物及び病原菌が含まれ、悪臭が発生し、直接河川又は地表水に排出すると水源、土壌環境を深刻に汚染し、水体の本来の機能を破壊し、人体の健康及び農漁業生産、例えば富栄養化などに危害を与え、水域の水質に致命的な傷害を与える。一方、淡水は国の経済と民生にかかわる資源として、ますます戦略的な高さに言及している。

養殖場での汚染は主に糞（固体を主とする）と養殖場で形成された汚水（残留尿を含む）を洗い流す2つの方面から構成され、養殖種類によって異なる。しかし、糞便の処理は乾燥清糞と水洗糞の2種類にほかならず、糞便は固液分離を行った後、下水処理システムに排出される。養殖場の廃水処理の難点はNH 3-Nと糞尿の処理である、ポイントは生化学前の固液分離をしっかり行うことです。養殖場から排出される糞尿排泄物及び廃水には大量の有機物、アンモニア窒素、総リン、SS及び病原菌及び吐き気を催す悪臭が含まれ、環境品質に極めて大きな影響を与え、環境保護の重視を深く受け、管理が必要である。

養殖場の廃水処理は工業廃水処理とは異なり、養殖場の経済効果は高くなく、汚水工場が大量の資金を投入する可能性を制限しているため、投資が少なく、処理効果がよく、一定の経済効率があると同時に、廃水に大量の懸濁物が含まれているため、生物化学だけで処理することができず、結合物化などの措置で処理する必要があり、一体化養殖汚水処理設備の技術が生まれている。

長年以来、我が国は一体化養殖汚水処理設備の技術と技術に対して大量の研究と探求を行い、糞便汚水処理に対して各方面の試験と実践を行い、効果的な成功経験を得て、次第に生化学を主とし、生化学と物化を結合する処理技術を形成した。生化学法によく用いられるものには、活性汚泥法、バイオフィルム法、嫌気と好気との結合法、加水分解酸性化と好気との結合などの各種技術がある。工事の実践は大中型養殖場の糞便下水固液を分離した後に好気性処理を行うことが実行可能で効率的であることを実証し、規模の小さい加水分解酸性化と好気性を結合する方法に適している。嫌気消化を採用することで、エネルギー消費を減らし、運行費用を下げることができる一方、メタンガスを回収し、利用することができ、廃棄物利用の役割を果たすことができる。

各工程の紹介：

1.浮上及び沈殿

ガス浮上及び沈殿池は下水処理業界で常用される固液分離設備であり、下水中の懸濁物、油脂、ゴム類物質を効果的に除去することができ、下水前期処理の主要工程である。溶存ガス浮上技術は近年、給排水及び廃水処理に広く応用されており、廃水中に沈殿しにくい軽薄な綿体を効果的に除去することができる。

養殖場から排出される廃水には大量の生殖糞などが含まれ、懸濁物が比較的に高く、これも養殖廃水CODcr、アンモニア窒素が比較的に高い主な原因であり、大量の懸濁物は後続の生化学処理にも大きな影響を与えるため、養殖廃水処理の重点は懸濁物の処理であり、当社の養殖廃水処理過程における実際の経験に基づいて、前処理は調節池+気体浮上初沈殿池の処理技術を採用し、廃水に凝集剤を投入することによって廃水中の懸濁物を除去し、後続の生化学処理の作業負荷を効果的に軽減し、後続処理技術に良好な条件を提供することができる。

2.加水分解酸化法

加水分解酸性化は主に有機物濃度が高く、SSが高い下水処理技術に用いられ、比較的重要な技術である。水中の有機物が複雑な構造の場合、加水分解酸化菌はH 2 Oイオン化のH＋と−OHを利用して有機物分子中のC−Cを開き、一端にH＋を加え、一端に−OHを加え、長鎖を短鎖、分岐鎖を直鎖、環状構造を直鎖または分岐鎖に加水分解し、汚水の生化可能性を高めることができる。水中のSSが高い場合、加水分解菌は細胞外粘膜を通じて捕捉し、エキソザイムで分子断片に加水分解して細胞内代謝に入り、不完全な代謝はSSを溶解性有機物にすることができ、水が澄みきる。この間の加水分解菌は加水分解断結合の有機物中価結合エネルギーを利用して生命の活動形態を完成した。加水分解酸性化の作用原理は兼酸素の加水分解、酸性化微生物を通じて高効率に好酸素条件下で分解しにくい有機物を分解し、廃水B/Cの向上を通じて、後続の好酸素生物処理の高効率な運行に有利である。加水分解酸性化は嫌気消化過程における環境条件への要求が非常に厳しく、微生物の増殖が遅いメタン産生段階を廃棄した。嫌気処理装置の容積を大幅に減少させるとともに、ガス回収利用システムを省く。

加水分解酸化反応器は厳密な意味での嫌気反応器ではなく、反応器中に保持しなければならない溶存酸素濃度の面から考えると、それは兼酸素反応器の一種としてしかなく、厳密な嫌気環境ではないため、メタン生成過程の関与はなく、極めて少なく、通常は好気反応器の前置としての生物化学的可能性を高めるシステムにすぎず、好気反応器の処理効率を効果的に高めることができる。

加水分解プロセスは嫌気性処理の加水分解と酸性化段階を利用し、メタン産生（アルカリ発酵）段階を放棄し、加水分解処理の主な目的は加水分解と非加水分解作用を通じて難生分解有機物の転化を実現し、分子構造変化（開環、断結合、裂解、基置換、還元など）を通じて、構造が複雑で難生分解の有機物分子を低速または急速に生分解可能な有機物に転化させ、それによって汚水の生物処理可能性と脱色効果を明らかに改善し、最終電子受容体に難生分解有機物（分子構造中の基または化学結合）を含むようにする。出水の水質を安定させ、衝撃負荷を減少させ、好気処理のために条件を創造し、このプロセスを採用し、SS（懸濁物）の問題を比較的に解決する。一方の特徴は好気段で発生した余剰汚泥の全部または部が嫌気段に還流することであり、嫌気段には十分な長い生物固体滞留時間（SRT）があるため、汚泥は嫌気段で徹底的な嫌気消化を行うことができ、それによって余剰汚泥を循環過程ですべてH 2 OとCO 2に分解させ、システム全体が自身の汚泥バランスを達成し、汚泥を少なく排出または排出せず、廃水汚泥の問題を効果的に解決するとともに、生物窒素除去の役割を果たすことができる。

3.接触酸化法

生物接触酸化法は生物膜法の一種であり、池体、充填剤、曝気システムから構成される。細菌及び菌類の微生物、後生動物などの一種の小型動物は充填剤担体上で成長繁殖し、微生物は下水中の有機物を養分として摂取し、下水中の有機物を吸着分解し、微生物は絶えず新陳代謝し、活性を維持し、それによって下水を浄化する。溶存酸素と食品が十分な場合、微生物の繁殖は非常に迅速で、生物膜は徐々に厚くなり、溶存酸素と汚水中の有機物は拡散作用によって微生物に利用される。生物膜が一定の厚さに達すると、酸素が生物膜内部に拡散できず、好気菌が死亡し、兼性細菌と嫌気菌が大量に繁殖し始め、嫌気層を形成し、死亡した好気菌を基質として利用し、その上で嫌気菌を絶えず繁殖させ、一定時間経過後に数量上で低下し始め、代謝ガスの逸脱を加えて、生物膜のバルクを脱落させた。脱落した生物膜表面に新たな生物膜が再発展し、接触酸化槽内ではフィラー表面積が大きいため、生物膜発展の各段階が存在し、有機物を除去する能力を高いレベルに安定させる。BOD除去率は一般的に80〜90%である。

この技術の利点：運行が安定し、処理効果が信頼できる。体積負荷が高く、処理時間が短い。動力消費が低く、処理システムの操作が簡単で、維持管理が便利で、汚泥の生産量が低い。

4オゾン酸化プロセス

オゾン発生器によって発生したオゾンは、気水接触装置によって処理対象水に拡散され、通常は微孔ディフューザ、バブル塔または噴射器、タービン混合器などを用いている。オゾンの利用率は90%以上に達するように努力し、残りのオゾンは排ガスの外に排出され、汚染空気を避けるために、排ガスは活性炭やホガラト剤で触媒分解することができ、触媒燃焼法でオゾンを分解することもできる。オゾン化技術は以下の特徴がある：

①オゾンは酸化能力が非常に強いため、他の水処理プロセスでは除去しにくい物質を除去することができる、

②オゾン化の反応速度が速く、反応設備や構築物の体積を減らすことができる、

③残りのオゾンは急速に酸素に転化し、二次汚染を発生させないだけでなく、水中の溶存酸素を増加させることができる、

④殺菌とウイルスを殺すと同時に、においを消し、においを消すことができる、

⑤オゾン化は凝集に役立ち、沈殿効果を改善できる。

養殖汚水処理設備の利点：

1、設備の運行が安定しており、総組立機の容量が小さく、日常運行費用が低い。

2、プロセスの選択は簡潔で安定して信頼性があり、科学的なプロセスの組み合わせは効率的な処理効果をもたらした。

3、システムの耐衝撃負荷が強く、適応性が強く、環境温度の変化がシステムに与える影響が小さい。

4、システムは全自動化制御として設計することができ、人員の日常的な巡回メンテナンスだけが必要で、専任者による管理は必要ない。