Solução para tratamento de esgoto em fazendas leiteiras
Com base nos dados atuais, o número global de vacas leiteiras e a produção de leite mostram uma tendência ascendente. Por exemplo, em 2021, o número global de vacas leiteiras era de aproximadamente 139 milhões e a produção de leite atingiu 544 milhões de toneladas. Em 2023, a escala do mercado global de gestão de fazendas leiteiras atingiu aproximadamente 16,5 bilhões de yuans (cerca de 2,3 bilhões de dólares americanos) e espera-se que se aproxime de 22,1 bilhões de yuans até 2030, com uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 3,8%. Isso indica que a gestão meticulosa e os serviços técnicos relacionados à criação de vacas leiteiras se tornaram um submercado importante e não{12}}desprezível-.
I. Visão geral dos clientes para tratamento de águas residuais de fazendas leiteiras
Com o desenvolvimento intensivo e em grande-escala da indústria leiteira, a alta-concentração de águas residuais orgânicas geradas durante o processo agrícola (principalmente a partir de estrume, água de descarga e drenagem de salas de ordenha, etc.) tornou-se uma questão ambiental proeminente. Esse tipo de efluente possui características de alta DQO (Demanda Química de Oxigênio), nitrogênio amoniacal, fósforo total e sólidos suspensos (SS). Se não for tratado e descartado diretamente, poluirá gravemente as águas superficiais, subterrâneas e o solo, afetando a segurança ecológica e a saúde dos residentes. Portanto, no contexto de políticas ambientais cada vez mais rigorosas, a construção de um sistema científico e eficiente de tratamento de águas residuais tornou-se uma condição necessária para o desenvolvimento sustentável das explorações leiteiras.
A Jinan Guangbo Environmental Protection possui um sistema de processo personalizado projetado especificamente para águas residuais de fazendas leiteiras, que é adaptado ao alto DQO, alto nitrogênio amoniacal e flutuações significativas na qualidade da água das fazendas leiteiras. O núcleo depende de tanques anaeróbicos de IC-desenvolvidos e de outros equipamentos para alcançar a degradação eficiente de poluentes. A taxa de remoção de DQO ultrapassa 92% e o efluente é estável e atende aos padrões nacionais. A empresa possui recursos técnicos completos de-processo, desde o pré-tratamento até a purificação profunda. Através do processo otimizado de filtração anaeróbica IC + membrana MBR, a taxa de reutilização de águas residuais ultrapassa 75% e, ao mesmo tempo, os recursos de biogás, esterco e resíduos líquidos são reciclados. Uma cadeia ecológica-de circuito fechado é criada. Seu equipamento principal é projetado de maneira modular, adequado às necessidades de fazendas leiteiras-de diferentes tamanhos e equipado com um sistema de controle inteligente. O consumo de energia é de apenas 1/4 dos processos tradicionais, reduzindo significativamente os custos de construção e operação. A empresa tem uma capacidade madura de implementação de projetos e criou casos de referência para muitas fazendas leiteiras de grande-escala. Ele pode fornecer-serviços de processo completos, desde pesquisa de local, personalização de esquema até instalação e comissionamento, além de manutenção vitalícia para garantir a implementação eficiente e a operação estável dos projetos.
Fotos de fazendas leiteiras onde as vacas são criadas
II. Tratamento de águas residuais da pecuária leiteira
Fonte de Águas Residuais
As águas residuais das explorações leiteiras não são uma fonte única, mas sim uma mistura de águas residuais provenientes de múltiplos processos de produção. Inclui principalmente:
1. Águas residuais de lavagem local: A grande quantidade de água utilizada para a limpeza diária de celeiros, passagens, equipamentos, etc., constitui a maior parte do volume de águas residuais (cerca de 85%), transportando fezes residuais, resíduos de ração, urina e outros poluentes.
2. Excrementos animais: A urina excretada diretamente pelas vacas leiteiras e algum estrume não perturbado dissolvido em água formam águas residuais orgânicas altamente concentradas.
3. Águas residuais das salas de ordenha: Inclui água de limpeza para equipamentos de ordenha, água desinfetante e água de enxágue para leite residual, com qualidade de água complexa e possível presença de proteínas do leite, óleos e resíduos de detergente.
4. Águas residuais domésticas: As águas residuais geradas pela vida quotidiana dos trabalhadores agrícolas, como esgotos de cozinhas e casas de banho, embora pequenas em volume, também aumentam a carga poluente global.
De acordo com dados da investigação, cada vaca leiteira gera aproximadamente 38,63 litros de águas residuais por dia, dos quais a lavagem local e as águas residuais domésticas representam 85,1%, enquanto o estrume e a urina representam apenas 14,9% 22.
Comparação de fotos mostrando água poluída e fotos mostrando água tratada
III. Processo de tratamento de águas residuais pecuárias de fazendas leiteiras
O tratamento de águas residuais de fazendas leiteiras geralmente adota o processo de “pré-tratamento + tratamento bioquímico + tratamento avançado”. As etapas específicas são as seguintes:
1. Estágio de pré-tratamento
O objetivo principal da etapa de pré-tratamento é remover grandes substâncias sólidas, sólidos em suspensão e algumas substâncias orgânicas das águas residuais, criando condições favoráveis para o tratamento bioquímico subsequente. Os métodos comuns de pré-tratamento incluem:
Separação de sólidos-líquidos: usando uma máquina de separação de sólidos-líquidos para remover grandes substâncias sólidas, como esterco de vaca e ração, e os resíduos sólidos separados são tratados de forma abrangente (como compostagem, usados como ração, etc.), e o líquido separado entra no sistema de tratamento de águas residuais.
Método de decantação: No tanque de decantação, algumas substâncias com densidade superior a 1 nas águas residuais afundam naturalmente sob a ação da gravidade, separando-se das águas residuais.
Método de filtragem: As águas residuais passam primeiro por uma grade para remover substâncias flutuantes (como grama, grandes massas fecais, etc.) e depois entram no tanque de filtragem, tornando a água mais clara.
Processo de sedimentação: Se o estábulo adotar o processo de limpeza do esterco a seco, uma grande quantidade de grama ou areia entrará no esterco durante o transporte, causando o entupimento da bomba de entrada. Portanto, o processo de sedimentação pode ser adicionado na fase de pré-tratamento, e uma tela é colocada após o tanque de sedimentação para reduzir a carga do processo subsequente.
2. Estágio de tratamento bioquímico
O tratamento bioquímico é a etapa fundamental para a remoção de substâncias tóxicas e nocivas e matéria orgânica das águas residuais. Adota principalmente uma combinação de tratamento anaeróbico e tratamento aeróbio:
Tratamento anaeróbico: Através da utilização de microrganismos anaeróbios, através de processos metabólicos, a matéria orgânica das águas residuais é decomposta e convertida em substâncias inorgânicas de pequenas moléculas. O tratamento anaeróbico tem as vantagens de não haver necessidade de grande aeração, menor custo de uso e capacidade de lidar com matéria orgânica difícil de-degradar-e produzir biogás.
Tratamento aeróbico: As águas residuais após o tratamento anaeróbico entram na fase de tratamento aeróbico, usando microrganismos aeróbicos para degradar ainda mais a matéria orgânica e remover nitrogênio amoniacal, fósforo, etc. Os processos comuns incluem o processo A2/O (ou seja, as águas residuais primeiro passam por tratamento anaeróbico-aeróbico e depois entram no tratamento aeróbio), que pode melhorar a biodegradabilidade dos poluentes orgânicos nas águas residuais e obter a remoção de nitrogênio quando operado corretamente.
3. Estágio avançado de tratamento
A fase de tratamento avançado visa principalmente remover ainda mais os poluentes residuais nas águas residuais para garantir que o efluente atenda aos padrões de descarga ou requisitos de reutilização. Os métodos de tratamento avançados comuns incluem:
Sistema de filtragem: O efluente do tratamento bioquímico passa primeiro pelo tanque de filtro de areia para remover partículas sólidas menores e impurezas em suspensão; em seguida, ele entra no filtro de precisão e no sistema de ultrafiltração, interceptando todas as micro-substâncias suspensas e microorganismos nas águas residuais.
Sistema de desinfecção por oxidação: As águas residuais após a filtração da areia entram no sistema avançado de oxidação catalítica. O gás ozônio é produzido pelo gerador de ozônio, e o peróxido de hidrogênio catalisador é adicionado durante o processo de reação, quase removendo todas as bactérias e substâncias orgânicas das águas residuais, garantindo que o efluente atenda aos padrões de água de retorno.
Sistema de adsorção de carvão ativado: O carvão ativado é um adsorvente comumente usado, que pode remover substâncias orgânicas, substâncias coloidais e microorganismos da água. Através do tratamento especial do carvão ativado, a capacidade de adsorção pode ser aumentada e o efeito de adsorção pode ser melhorado, tornando a qualidade da água do efluente ainda melhor.
Águas residuais industriais → Câmara de areia → Peneiramento e filtração → Ajuste de vazão → Tratamento bioquímico anaeróbico → Tratamento bioquímico aeróbio → Tratamento avançado → Descarga ou reutilização
Pode ser equipado com fluxograma de tratamento de esgoto
4. Estudos de casos específicos de tratamento de águas residuais em fazendas leiteiras
Caso de tratamento de águas residuais da fazenda de gado Ningxia Aoba
I. Visão geral do projeto
Este projeto é o projeto de tratamento de águas residuais da Fazenda de Gado Ningxia Aoba. A fazenda está localizada no Parque de Criação de Gado Wulintuo, no distrito de Lintong, cidade de Wuwei, Ningxia. Atua principalmente na pecuária, com 3.000 bovinos atualmente em cativeiro, e o descarte diário de águas residuais da pecuária é de 700 metros cúbicos. As águas residuais vêm da descarga dos estábulos do gado, da limpeza das salas de ordenha e da mistura líquida de esterco. As instalações de tratamento existentes não podem atender aos requisitos de descarga de proteção ambiental. Portanto, foi confiado à Jinan Guangbo Environmental Protection o fornecimento de um plano de tratamento simplificado e personalizado. O efluente deve atender aos "Padrões de descarga de poluentes para a indústria pecuária e avícola" (GB 18596-2001), levando em consideração a utilização de recursos e a operação de baixo custo, além de atender aos requisitos locais para governança ambiental da pecuária.
II. Características de águas residuais e desafios de tratamento
Os principais indicadores das águas residuais desta fazenda: DQO 5.000-8.000 mg/L, nitrogênio amoniacal 500-800 mg/L, SS 2.500-4.000 mg/L. Contém uma grande quantidade de resíduos de esterco de vaca, fibra de grama e gordura do leite. Possui características de alto DQO, alto nitrogênio amoniacal, grande quantidade de sólidos suspensos, alto teor de lipídios e qualidade da água flutuante. O principal desafio é que as impurezas têm tendência a entupir os equipamentos e os óleos inibem as reações bioquímicas. É preciso adaptar-se ao ritmo de produção da fazenda e conseguir atendimento rápido e operação de baixo custo.
III. Plano de Tratamento Básico
A Jinan Guangbo Environmental Protection personalizou um processo simplificado: águas residuais de gado → grade mecânica → separador de óleo → separador de sólido-líquido → tanque de regulação → reator anaeróbico UASB → tanque bioquímico aeróbio MBBR → desinfecção e descarga. Contar com o reator UASB auto{2}}desenvolvido para degradar com eficiência matéria orgânica de alta-concentração, adicionando um separador de óleo para remover óleos e combinando com separação sólida-líquida para resolver o problema de entupimento de impurezas. O processo é modularizado e de fácil operação e manutenção, adaptando-se às necessidades de produção da pecuária.
4. Conquistas do Projeto
Depois que o projeto foi colocado em uso, o efluente ficou estável e atendeu aos padrões. A taxa de remoção de DQO e nitrogênio amoniacal ultrapassou 97%, e as taxas de remoção de sólidos suspensos e óleos atingiram 98%. O biogás foi recuperado para aquecimento na fazenda, e o resíduo e líquido do biogás foram utilizados para a produção de fertilizantes. A economia anual em custos de energia e descarte de estrume foi de 900.000 yuans, resolvendo completamente os problemas ambientais da fazenda e alcançando o desenvolvimento coordenado da pecuária e da proteção ambiental ecológica.
