加拿大东部生猪屠宰场废水的特性及其厂内废水处理系统的评估外文翻译资料

 2022-08-06 14:16:03

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加拿大东部生猪屠宰场废水的特性及其厂内废水处理系统的评估

加拿大农业工程，第42卷，第3期，2000年7月/8月/9月，1391

  1. I.MASSEacute;和L.MASSE

Agriculture and Agri Food Canada，P.O.Box 90，2000 Route 108 East，Lennoxville，QC，Canada J1M1Z3号。加拿大农业和农业食品部第660号捐款。1999年7月8日收到；2000年6月6日收到。

Masseeacute;，D.I.和Masse，L.2000。加拿大东部生猪屠宰场废水的特性及其在工厂废水处理系统中的评价。Can. Agric. Eng42:139-146。本文对现有屠宰场生活污水处理系统在加拿大条件下的技术实用性和相关性进行了回顾和讨论，对魁北克省和安大略省的六家生猪屠宰场的废水在处理前后也进行了特征分析。在原水中，总化学需氧量（TCOD）在2333~8627mg/L之间，悬浮物（SS）在736~2099mg/L之间。屠宰场废水的有机强度、无机元素、碱度和pH值足以进行生物处理。两个屠宰场在将水排入市政下水道之前仅对其进行了沉淀。三个工厂采用一级处理沉淀血液和去除浮脂，另一个工厂则采用好氧滴滤器处理废水。尽管屠宰场的初步处理降低了污染物的水平，但在不征收市政费用的情况下，污水排放的总有机碳和总悬浮物浓度仍然很高。此外，所有的处理都会产生大量的富营养和大量的污泥，需要特殊处理和/或进一步处理。

文章《屠宰场环境评估报告》。我们的技术和设备都能满足我们的要求。安大略省奥魁北克和安大略省六个屠宰场的普罗旺特和普罗旺特屠宰场。。 在未经处理的废水中，总化学需氧量(toc)从2333毫克/升到8627毫克/升，悬浮物质(esm)从736毫克/升到2099毫克/升。利物浦使用了屠宰场的连续性有机物，去浓缩度的达偶氮，磷和寡聚的果糖，以及非pH值的适量生物制品。 在将废水排入市政污水系统之前，先将废水排入污水池。特洛伊屠场实行有效的初级和初级保护令，并在公共场所取得优先地位。长期未使用的多味排毒药补充剂DCOT此外，还有一种方法可以让人们在不收取额外费用的情况下将水排入公共污水系统。从根本上说，对特征性缺陷的纠正和纠正是必要的，而对最终性缺陷的纠正是必要的。

屠宰场废水对环境非常有害。屠宰场的废水排放已引起河流的脱氧（Quinn和Farlane 1989）和地下水的污染（Sangodoyin和Agbawhe 1992）。据估计，在荷兰，肉类加工和屠宰场的污染潜力超过百万人口当量（Sayed 1987），在法国则为300万当量（Festino和Aubart 1986）。血液是屠宰场废水中的主要溶解污染物之一，其化学需氧量（COD）为37.5万毫克/升（Tritt and Schuchardt 1992）。屠宰场废水中还含有高浓度的悬浮固体（SS），包括脂肪，油脂，头发，羽毛，肉，粪便，粗砂和未消化的饲料（Bull等，1982）。这些不可溶且可缓慢降解的SS代表了筛分的屠宰场废水（1毫米）中50％的污染费用，而另外25％来自胶体固体（Sayed等，1988）

。屠宰场废水的水质取决于若干因素

1. 血液捕获：在动物出血期间，血液滞留效率被认为是降低生物需氧量（BOD）的最重要措施（Tritt和Schuchardt，1992）；

2.用水：尽管BOD总量保持不变，但水经济通常会导致污染物浓度的增加；

3.屠宰动物类型：牛肉废水中的BOD高于生猪屠宰场（Tritt和Schuchardt，1992年）；

4.屠宰或肉类加工总量：仅屠宰动物的工厂产生的废水量比屠宰或加工肉类产生的废水量更大（约翰1995年）。

欧洲已经生成了大多数屠宰场废水质量数据（Bull等人，1995年）。1982年；Sachon 1982年、1986年；Sayed 1987年；Tritt和Schuchardt 1992年）、澳大利亚（Johns 1995年）和美国（Camin 1970年），加拿大关于屠宰场废水的质量和处理的信息很少。因此，本项目的任务是分析魁北克省和安大略省生猪屠宰场的废水特征。1995年和1996年，参观了6家生猪屠宰场，整理了污水处理及厂内处理前后的水质数据。本文首先将根据这些技术的实用性和与加拿大条件的相关性，对现有的屠宰场废水处理技术的文献进行简要回顾和讨论。


屠宰废水处理综述

屠宰场废水处理：

未经初步处理排放的废水主要靠近市政处理厂的小型屠宰场。生活污水中BOD和无机营养盐浓度普遍较低，稀释了屠宰废水，使其更适合生物处理。污水排放的主要缺点是市政当局会增加废水处理的费用。此外，很少有城市污水处理厂能接受大量未经处理的屠宰场废水。

土地利用

美国主要采用喷灌方式对屠宰场废水进行土地利用（Bull等人）。该系统的优点是简单、成本低。缺点包括可能造成地表和地面水污染、气味问题、温室气体排放和过多脂肪负荷造成的土壤孔隙堵塞。在人工湿地上的应用也可以用作生物处理废水的抛光处理（John 1995）。然而，在低于冰点的温度下，土地利用是不可行的，在加拿大的大部分地区，大量的废水将不得不在冬季储存起来。

物理化学处理

屠宰场废水中的悬浮物、胶体和脂肪被广泛应用于屠宰场废水的理化处理。在DAF装置中，注入罐底的气泡将轻质固体和疏水性物质形成的浮渣（如脂肪和油脂）输送到水面定期撇去。Camin（1970）调查了美国200多家肉类包装厂的废水处理情况，得出的结论是，与好氧和厌氧系统相比，去除BOD的单位重量的方法中处理效率最低的是气浮。有时向DAF装置的废水中添加血液凝固剂（如硫酸铝和氯化铁）和/或絮状物（如聚合物），以增加蛋白质絮凝和沉淀以及脂肪漂浮。化学DAF装置可以还原32%到90%的COD，并且能够去除大量的营养物质（Johns1995）。然而，因为已知的操作问题，该系统产生大量腐败物和大块污泥，这需要特殊处理和进一步处理（约翰1995年）。
好氧处理

在好氧消化中，微生物在氧气的存在下降解有机物。Beacute;langer等人（1986年）描述了在魁北克西南部处理屠宰家庭废水的1000 好氧泻湖的运行情况。24艘潜水除雾器每分钟输送850升氧气。进水BOD5为1500~3000 mg/L，水力停留时间（HRT）平均为11天。除冬季达到645mg/L外，出水BOD5浓度普遍低于50mg/L，且由于泻湖的低温条件，出水BOD5浓度持续高达近两个月。该系统需要由受过培训的技术人员进行日常维护，并每天排出积聚的污泥。好氧系统的一个缺点是产生大量的生物污泥，必须在处置前进行处理。

除泻湖外，扩展曝气系统和滴滤器已成为处理肉类包装和屠宰场废水最受欢迎的加工手段。（Bullet al。1982年）。据报道，BOD去除率很高，但由于污泥沉降性差，废水浓度往往会升高（Johns 1995）。此外，随着废水强度的增加，耗氧量和处理时间急剧增加。因此，对于COD浓度超过4000mg/L的废水，一般认为厌氧处理比好氧处理消耗的费用更少，并且随着高速厌氧反应器的发展，截止水平可能低于4000mg/L（Rudd 1985）。但是另一方面，好氧系统可用于最终净化和有机物去除，经过物理化学或厌氧处理后，无论怎样，屠宰场处理废水都必须达到河流排放标准。

厌氧处理

在厌氧处理过程中，有机物在缺氧的情况下被多种细菌降解成甲烷。在没有加拿大没有使用厌氧系统，但它们是工厂中进行污水处理的另外一种有趣的替代品。它们的优点是：1.高效降低可溶性和不溶性有机物中COD。污泥产量较低，仅为好氧系统污泥产量的5%至20%（Speece 1996）；3.以甲烷的形式回收可利用的能量。4.无曝气能量要求；5.无化学处理；6.生物量可以长时间不被破坏。厌氧处理可分为低速（泻湖）和高速两大类。

厌氧泻湖

厌氧泻湖是美国和澳大利亚处理屠宰场生活污水最广泛的系统之一，因为这些地方的气候条件和土地可用性允许建造大型泻湖（约翰1995年；罗拉格和多恩布1966年）。较低的资本、运营和维护成本，加上降低污染费用的高效性，都促成了泻湖的普及。泻湖的缺点包括占地面积大、臭气问题和甲烷排放，甲烷是温室气体的主要来源之一，其集热能力是二氧化碳的20-30倍 。
气味和气体的控制可以通过覆盖泻湖来控制。Dague等人（1990）描述了处理屠宰场废水的大型覆盖厌氧泻湖的操作。进水BOD5为1600～4800 mg/L，HRT为13天。BOD5和SS的平均降低率分别为87%和81%。去除每公斤的BOD5需要甲烷的产量为0.51 m3。然而，覆盖的泻湖需要较高的BOD负荷，以产生大量沼气（Safley and Westerman 1988，1992）。印加达湖，建造一个具有足够耐用性和强度的泻湖覆盖层，以抵抗由于风、冰和雪的积聚而产生的巨大不平衡力将是非常昂贵的。此外，冬季液体温度过低，魁北克西南部冬季有氧运动池的平均温度在0-8.5LC之间（Beacute;langer等人。1986年）。气温在21摄氏度以下时，厌氧泻湖的效率大大降低（Hammer和Jacobson 1970）。此外，厌氧菌对温度的快速变化很敏感，如果在寒冷时期无法奏效，那么几重新启动大型厌氧泻湖乎不可能。

高速厌氧反应器开发了更复杂的厌氧系统，以加速处理和减少面积需求，特别是在土地昂贵和稀缺的地方，如欧洲和亚洲。在寒冷的气候条件下，必须在室内进行废水处理，因此面积要求也是一个重要因素。第一个高速厌氧设计，厌氧接触反应器（ACR），基本上由搅拌槽反应器和污泥分离器组成。第一份关于ACR处理温室废水的全面报告来自英国（Black等人。1974年）。反应器在32.5LC下运行，以0.12-0.28kg 的有机负荷率（OLRs）接收预处理废水，BOD5减少约90%。然而，由于澄清池的技术问题，出水含有高浓度的生物挥发性，固体的还原率在41%到67%之间。在美国的一家肉类包装厂也制造了一种中温型ACR（30到35LC）（Kostyshyn等人1988年）。在DAF装置中首次预处理的废水平均COD和SSC浓度分别为6320和2342 mg/L。在运行的前6个月，OLRS在2-3kg之间，HRT在1.7-2.5天之间，COD和SS的平均降低率分别为85%和75%。但是，电厂操作员报告了冷却器发生故障（个人通信：Packerland Packing Co.1996）。生物量沉降性差似乎是一种与ACRs有关的周期性问题。

大多数现代的高速厌氧反应器都有固定的设备来保存细菌。在厌氧过滤反应器（AFR）中，通过生物量附着在一种叫做过滤器的固定或浮动惰性物质上来实现截留。厌氧过滤反应器通常是坚固的，能够抵抗冲击负荷，但是载体材料十分昂贵，因此需要加强对一些设计的监督。（Defour等人1986年）。过滤材料也可能被高浓度的不溶性有机物堵塞。Campos等人（1986）描述了一个工业厌氧滤池反应器（AFR）在6年时间内处理25LC的肉类加工废水的运行情况。在OLRof为1.4kg 时，HRT为13和24小时时，COD的还原率分别为76%和85%。进水SS浓度（889mg/L）降低88%。在德国的炼油厂也建造了全尺寸AFR（Metzner等人1990年）。初步处理包括一个油脂分离器、一个泥浆捕集器和一个0.6毫米滚筒筛。AFR在36LC下进行，OLRs在3-10kg m-3d-1之间，HRTs在21-27h之间，COD还原率在70-90%之间 。

在上流式厌氧污泥床（UASB）反应器中，进水进入消化池底部，流经一层细菌（污泥床）并在反应器顶部流出。操作是否功取决于细菌絮体或颗粒的形成，这些絮体或颗粒在消化池底部积聚并容易沉降。反应堆运行需要密切监督。液体速度必须足够低，以防止污泥覆盖层过度提升，并且必须使用质量罐，以防止无机负荷的剧烈变化（Defour等人1994年）。在荷兰、比利时和新西兰都安装了用于屠宰场废水处理的全尺寸UASB反应器，但除了荷兰无法获得颗粒物外，其他国家也没有获得运行数据.因此,尽管颗粒能够更好地沉降以此增加流速，UASB必须作为絮凝系统来运行（John, 1995）

厌氧序批式反应器

(ASBR）是由加拿大农业部和农业食品部共同开发的一种经济、稳定、高效、易操作的处理屠宰废水的工艺。这项新技术已成功地应用于实验室和半商业规模的猪粪浆处理，可以在有限的资本成本、能源和人力的条件下运行（Masseacute;1995；Masseacute;and Croteau 1998；Masseacute;and Droste 1997；Masseacute;et al.1996，1997）。它只在实验室规模上进行了屠宰场废水处理的试验，但初步结果令人鼓舞（Masseeacute;and Masse 2000）

材料和方法

1995年6月至1996年1月，研究者访问了3家魁北克省和3家安大略省专门经营猪肉的屠宰场。屠宰场的规模各不相同，包括小家庭工厂和大公司。本文用1到6的数字来表示屠宰场，1号屠宰场的生产能力最低，而6号屠宰场的生产能力最高（表一）。其中三个工厂只进行了随机的加工，而另外三个工厂也参与了一些加工或肉类加工活动。研究者对他们的废水处理系统进行了检查，收集了工厂容量、废水处理、用水和处理系统运行和成本的信息。通过将屠宰场评估的废水产量除以同期平均死亡动物数量来估算每头被杀动物的

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