Framfarir í kenningum og framkvæmd við hreinsun skólps frá fiskeldi
Skrifað af: Jasmine
Samskiptanetfang: Kate@aquasust.complastic.com
Afrennsli fiskeldis er aðallega samsett úr dýraþvagi, áburði og vinnsluvatni fyrir fiskeldi og inniheldur mikið magn lífrænna efna, köfnunarefnis, fosfórs og sviflausna, auk nokkurra frumefna sem mynda salt. Til að öðlast skýrari skilning á helstu byltingum í frárennslistækni í landi mínu og vandamálunum sem hafa komið upp í hagnýtri notkun hingað til, tekur þessi grein einnig saman flækjuna á milli nýtingar auðlinda og háþróaðrar meðhöndlunar á úrgangi frá fiskeldi til viðbótar við þema þessa sviðs. . Innihald mengunarefna sem hafa vakið mikla athygli, auk framfara á nokkrum tæknisviðum. Að lokum eru lagðar fram nokkrar ábendingar um þróun og beitingu á skólphreinsitækni fiskeldis.
Búfjárrækt er mikilvægur þáttur í landbúnaðarhagkerfi lands míns. Hins vegar, með hraðri þróun vélvæðingar og umfangs búfjárræktar, hafa komið upp alvarleg umhverfisvandamál, þar á meðal er ræktunarafrennsli einn helsti mengunarvaldurinn. Fiskeldisafrennsli er lífrænt frárennslisvatn í mikilli styrkleika sem inniheldur lífræn efni, köfnunarefni, fosfór og sviflausn, auk þungmálma, sýklalyfja, sýklalyfjaónæmisgena og sjúkdómsvaldandi örvera. Ef það er ekki meðhöndlað á réttan hátt mun það leiða til breytinga á umhverfinu og vistfræðinni, sem ógnar dýrum. og heilsu manna. Í augnablikinu eru tveir helstu meðhöndlunaraðferðir fyrir frárennslisvatn frá fiskeldi: önnur er háþróuð skólphreinsun (venjuleg losun), sem er aðallega notuð í suðurbæjum með minni landaðstöðu. Fiskeldisafrennslisvatnið fer í gegnum fast-vökva aðskilnað, loftfirrt/loftháð meðhöndlun og Eftir háþróaða meðhöndlun er það losað upp að staðlinum eða endurunnið; hitt er meðhöndlunaraðferð auðlindanýtingar (áburður, orka), sem aðallega er notaður á norðlægum bæjum með meiri landaðstöðu og er affallsvatnið skaðlaust með setmyndun, loftfirrtri gerjun o.fl. Eftir meðhöndlun er lífgas notað til orkunýtingar og lífgassurry er notað til auðlindanýtingar í ræktuðu landi. Þessi grein dregur stuttlega saman núverandi ástand og tæknileg vandamál sem þarf að sigrast á við framkvæmd skólphreinsunar í stórum fiskeldisfyrirtækjum í mínu landi, til viðmiðunar fyrir starfsfólk sem fæst við framleiðslu, vísindarannsóknir og stjórnun.
1 Hikið á milli auðlindanýtingar og háþróaðrar meðhöndlunar á úrgangi frá fiskeldi
Hreinsun frárennslis í fiskeldi er enn það svið sem hefur fengið mesta athygli og fjárfest hefur mest í umhverfisvernd í fiskeldisiðnaðinum undanfarinn áratug. Stór fiskeldisfyrirtæki verða að velja á milli auðlindanýtingar og háþróaðrar meðhöndlunar við förgun eldisúrgangs. Þótt sambland gróðursetningar og kynbóta og nýtingar úrgangsauðlinda hafi verið talsvert og hvatt til á undanförnum árum, af ýmsum ástæðum, er háþróuð meðhöndlun á frárennsli eldis, hefðbundin losun eða núlllosun enn nauðsynleg fyrir mörg fiskeldisfyrirtæki til að lifa af.
Lausn umhverfisverndarvandamála og nýting auðlinda eru ekki alveg jafngild hugtök. Fyrir fyrirtæki, til að leysa umhverfisverndarvandamál, verða þau fyrst að fá leyfi fyrir mati á umhverfisáhrifum og gera síðan ráðstafanir til að farga úrgangi í samræmi við kröfur mats á umhverfisáhrifum og uppfylla kröfurnar; samræmi við lög, hagkvæmt og skilvirkt Það er ekki eins einfalt og að „breyta úrgangi í fjársjóð“ með orðum. Í fyrsta lagi er nauðsynlegt að hafa nægilegt landsvæði innan hagkvæms og skilvirks radíus (í samræmi við meginregluna um staðbundna og nærliggjandi nýtingu), og það sem meira er, að "snúa fjársjóðum", það er verðmætaaukningu að aftan. enda iðnaðarkeðjunnar verður að veruleika með uppskeru afurðunum. Ef uppskeruafurðirnar eru aðeins fræðilegar afrakstur án þess að gera sér grein fyrir eigin nýtingu eða umbreyta þeim í markaðsvirði, brenglast hagkvæmnirannsóknarskýrsla um auðlindanýtingu; Frá sjónarhóli umhverfisverndar, koma í veg fyrir aukamengun (þar á meðal vatn, jarðveg og loft). Í augnablikinu er erfitt að stuðla að auðlindanýtingu eldisúrgangs í mínu landi, sem tengist einnig eftirfarandi þáttum: Í fyrsta lagi skortir leiðbeiningar um umhverfismat fyrir fiskeldisiðnaðinn og það eru margir staðlar þar að lútandi. Til dæmis, flestir staðir krefjast þess að frárennsli fiskeldis verði að uppfylla "Water Quality Standards for Farmland Irrigation" (GB 5084-2005) fyrir nýtingu auðlindarinnar. Í öðru lagi, vegna sögulegra ástæðna, hafa mörg stór býli ekki lengur nægjanlegt landgrunn í kringum sig.
2 Rannsóknir á heitum reitum
Við meðhöndlun á frárennsli fiskeldis, auk vísbendinga um núverandi umhverfisverndarkröfur [svo sem efnafræðileg súrefnisþörf (COD), ammoníak köfnunarefni, heildarfosfór (TP) o.fl.], hafa rannsóknir og framkvæmd undanfarin ár sýnt að Nauðsynlegt er að huga betur að eftirfarandi mengunarefnum: Lyfjabakteríum og ónæmisgenum (ARG), seltu (seltu), heildarköfnunarefni (TN) og seyru sem myndast í frárennslisvatni. meðferð. Seyra er eðlileg vara í vatnsmeðferðarferlinu. Vegna breyttrar áburðarfjarlægingarhams og endurbóta á stöðluðum kröfum um bakhlið frárennslis, eykst seyruframleiðslan almennt. Erfiðleikarnir við meðhöndlun seyru liggja í miklu vatnsinnihaldi. Margar rannsóknir hafa sýnt að þrátt fyrir að efnafræðilegir vísbendingar um frárennsli í lok núverandi vatnshreinsunarferlis standist staðla, þá er enn umhverfisáhætta af lyfjaónæmum bakteríum og lyfjaónæmum genum. Saltsöfnun mun valda skaða á jarðvegi og ræktun og því er nauðsynlegt að verjast því í auðlindanýtingu. Sums staðar takmarka losun heildarköfnunarefnis úr frárennsli fiskeldis, sem mun stórauka kostnað við vatnshreinsun samkvæmt núverandi tæknistigi og auka verulega álag á fyrirtæki.
3 Þróun og bylting á mikilvægum tæknisviðum
Sem stendur eru almennt notaðir skólphreinsunarferli fiskeldis meðal annars loftfirrð líffræðileg meðhöndlun, loftháð líffræðileg meðferð, náttúruleg meðferð og háþróuð meðferðartækni, örþörungar, himnuaðskilnaður og önnur meðferðartækni í rannsóknum og þróun, svo og þrif á bæjum sem tengjast bakvatni. meðferð. Mykjuferlið o.fl. hefur komið fram í öðrum greinum í þessu sérblaði. Þessi grein lýsir aðeins í stuttu máli anammox, samtímis nitrification og denitrification, og skammdrægri nitrification og denitrification.
3.1 Anammox tækni
Anammox tækni er ný tegund af loftfirrtri líffræðilegri meðferðartækni, sem er ferli þar sem anammox bakteríur umbreyta ammoníak köfnunarefni og nítríti beint í köfnunarefnisgas í loftfirrtu umhverfi. Lykilbakteríur anammox tækni eru anammox bakteríur, sem geta umbreytt ammoníak köfnunarefni í frárennsli fiskeldis í köfnunarefnisgas með lífefnafræðilegum viðbrögðum við loftfirrðar aðstæður til að átta sig á því að ammoníak köfnunarefni sé fjarlægt. Þess vegna er anammox tækni loftfirrð líffræðileg meðferðartækni og tilheyrir einnig gerð samtímis nítrunar- og denitrification tækni. Vegna hægs vaxtar anammox baktería og margra áhrifaþátta eru föst rúm, virkjaðar seyrubeð og himnulífreactors oft notuð í framleiðslu til að auka varðveislu anammox baktería og sameinast með annarri meðferðartækni, bæta skilvirkni og stöðugleika skólphreinsunar. Anammox tæknin hefur kosti mikillar hagkvæmni og hagkvæmni og hefur mikla notkunarmöguleika í átt að afrennsli í skólpvatni frá fiskeldi, en það eru vandamál eins og langur ræsingartími og margir truflunarþættir sem þarf að leysa frekar. Við aðstæður á vettvangi er þörf á frekari byltingum í könnun og stjórnun á anammox tæknilegum aðstæðum.
3.2 Stuttur nítrunar- og denitrification tækni
Anoxic/oxic ferli (Anoxi/oxic, A/O) gerir aðallega grein fyrir denitrification (NH{{0}}→NO2→NO3) og nitrification (NO3→NO2→N2) með því að stilla anoxic laug og loftháð laug, í sömu röð. . Ammoníak köfnunarefnishreinsun úr frárennslisvatni. Hins vegar hafa rannsóknir sýnt að uppsöfnun nítrítköfnunarefnis mun eiga sér stað í hefðbundnu nítrunar- og denitrification ferli [3]. Í þessu skyni er lögð fram kenningin um skammdræg nítrunar- og denitrification. Með því að stuðla að vexti ammoníak oxandi baktería (nítrít bakteríur) og hindra vöxt nítrít oxandi baktería (nítrít bakteríur) er ferli skammdrægra nítrunar og denitrification (NH+4→NO2) að veruleika. →N2). Vaxtarhringur ammoníakoxandi baktería er styttri en nítrítoxandi baktería, þar á meðal eru drullualdur, hitastig, pH og uppleyst súrefni helstu þættir sem hafa áhrif á ammoníakoxandi bakteríur og nítrítoxandi bakteríur. Þegar hitastigið er hærra en 28 gráður, er það stuðlað að vexti ammoníak oxandi baktería og hindrar vöxt nítrít oxandi baktería; pH um 8,0 stuðlar einnig að uppsöfnun ammoníaksoxandi baktería; sækni ammoníaksoxandi baktería við lágan styrk uppleysts súrefnis er meiri en nítrítoxandi baktería[4-6] . Fræðilega séð stytta skammdræg nitrification og denitrification hvarftímann, spara súrefnis- og kolefnisgjafa og draga úr seyruframleiðslu [7]. Hins vegar, meðan á rekstri vatnshreinsistöðvarinnar stendur, myndast mikið magn af seyru á hverjum degi vegna þess að auka þarf seyrulosun til að lækka seyrualdur. Þar að auki, vegna margra áhrifaþátta, þarf stöðugleiki þess einnig að bæta enn frekar.
3.3 Samtímis nítrunar- og denitrification tækni
Samtímis nitrification og denitrification tækni gerir sér grein fyrir samtímis nitrification og denitrification með því að stjórna breytum eins og uppleystu súrefni, pH og hitastig í líffræðilegu lauginni, og bætir skilvirkni skólphreinsunar [8]. Verkunarháttur samtímis nítrunar og denitrification felur í sér þjóðhagsumhverfiskenningu, örumhverfiskenningu og örverufræðikenningu [9]. Stórumhverfiskenningin vísar til þess að stjórna styrk og einsleitni uppleysts súrefnis í reactor, skapa umhverfi sem hentar bæði nítrunarbakteríum og denitrifying bakteríum til að vaxa, og samstilla nítrification og denitrification ferli [10]. Örumhverfiskenningin vísar til að stjórna breytum eins og styrk uppleysts súrefnis, agnastærð virka seyru og þykkt líffilmu, sem myndar uppleyst súrefnishalla á yfirborði og innra lagi af virkum seyruagnum og líffilmum, loftháð nítrunarviðbrögð yfirborðs og súrefnisskortur í innra lagi. . denitrification viðbrögð. Örverufræðikenning vísar til nýtingar örvera sem geta framkvæmt nitrification og denitrification samtímis. Rannsóknir hafa sýnt að það eru loftháðar denitrifying bakteríur og loftfirrtar nitrifying bakteríur í umhverfinu, svo sem anammox bakteríur, sem geta beint umbreytt ammoníak köfnunarefni í köfnunarefni.
Til viðbótar við ofangreinda tækni, rannsóknir og beiting á afkastamiklum örverum í skólphreinsunarferli, stjórn á vöruhömlun í loftfirrtu ferli, hagræðingu og sjálfvirkri stjórn á gerjunarferlisaðstæðum, sprunga á fosfórkristöllun sem veldur stíflu í frárennsliskerfi, forvarnir. og eftirlit með lykt í skólphreinsunarferli Bylting í tækni eins og ræktun, dreifingu og gegnsípi munu hjálpa til við að stjórna áhættu og draga úr kostnaði og auka skilvirkni.
4 Samantekt og horfur
Meðhöndlunartækni frá bændavatni felur í sér loftháða líffræðilega meðferð, loftfirrta líffræðilega meðferð, háþróaða meðferð og náttúrulega meðferð. Meðal þeirra eru A/O, Upflow Anaerobic Sludge Bed (UASB), Upflow Solid Anaerobic Reactor (USR) ), biogas meltingarvélar, oxunartjarnir, efnaoxun og storknun og önnur vinnslutækni tiltölulega þroskuð og mikið notuð. Hver meðferðaraðferð hefur sína kosti og takmarkanir. Hægt er að velja mismunandi tæknilegar samsetningar í samræmi við eiginleika skólpvatns bænda og staðbundnar stefnur. Til dæmis geta bæir með hærri frárennslisstaðla frárennslis valið loftfirrt + loftháð + háþróaða meðferð. Sambland af tækni, bæir með nóg land geta sett loftfirrta hreinsunartækni í forgang fyrir skaðlausa meðhöndlun frárennslisvatns. Að auki hafa sumar nýjar meðhöndlunartækni eins og skammvega nitrification og denitrification, samtímis nitrification og denitrification, anammox, örþörungameðferð og himnuaðskilnað mikla notkunarmöguleika, en meðferðarbreytur þeirra og stöðugleikabreytur þurfa frekari rannsóknir og hagræðingu eða verkfræðiforrit utandyra.
Með aukinni umhverfisvernd setur fólk fram meiri kröfur um rannsóknir og beitingu á skólphreinsitækni fiskeldis. Rannsóknir og þróun nýrrar skólphreinsunartækni er enn í brennidepli framtíðarrannsókna, sérstaklega mikil eftirspurn eftir skilvirkri, stöðugri og ódýrri skólphreinsunartækni; endurbætur á núverandi skólphreinsunartækni er einnig rannsóknaáherslan í framtíðinni, svo sem loftháð Eða þróun hagnýtra örvera í loftfirrtri líffræðilegri meðferðartækni, og rannsóknir og þróun á afkastamiklum og endingargóðum himnum í himnuskiljunartækni; á sama tíma er endurvinnsla og orkunýting skólps frá fiskeldi mikilvæg rannsóknarstefna, svo sem öryggismat í endurvinnsluferli frárennslis. Rannsóknir og þróun orkunýtingartækni eins og líforku úr lífgasi og lífdísil hefur mikilvæga viðmiðunarþýðingu fyrir örugga meðhöndlun og nýtingu á frárennsli fiskeldis.