Test di laboratorio su reflui zootecnici: dosaggio chimico, risultati e valutazione del processo
Bluwat Chemicals ha condotto otto test di laboratorio su reflui zootecnici post-pressatura, reflui zootecnici oleosi, reflui di letame bovino e reflui zootecnici misti. Questo articolo registra i prodotti chimici di trattamento, i dosaggi di laboratorio, le variazioni di pH, i risultati visibili di chiarificazione e i dati disponibili su COD e azoto ammoniacale.
Conclusione Prima: Cosa hanno mostrato i test?
I risultati di laboratorio mostrano che il trattamento chimico con un Agente Decolorante, PAC, un correttore di pH e PAM anionico può migliorare significativamente la chiarezza visibile e la separazione solido-liquido dei reflui zootecnici. L'acqua trattata negli otto casi è stata portata a un pH approssimativamente neutro e i reflui torbidi, bianchi, gialli, marroni o marrone scuro-neri sono diventati un surnatante incolore o giallo limpido.
Tuttavia, i risultati misurati di COD e azoto ammoniacale sono variati considerevolmente. Il Caso 7 ha ottenuto una riduzione del COD di circa il 67,8%, mentre il Caso 4 ha ottenuto circa il 19,0%. Il Caso 5 non ha mostrato rimozione del COD nonostante un netto miglioramento visivo. Il trattamento dovrebbe quindi essere posizionato come un processo di pretrattamento fisico-chimico per colore, solidi sospesi, colloidi e separazione solido-liquido, non come una garanzia autonoma di conformità allo scarico finale.
Ruolo del Trattamento Primario
Chiarificazione dei reflui zootecnici e pretrattamento fisico-chimico
Principali prodotti chimici testati
Agente Decolorante, PAC, correttore di pH e PAM anionico
Miglior risultato COD registrato
Da 716,6 a 231 nel Caso 7, circa 67,8% di riduzione
Limitazione importante
La sola chiarezza visiva non conferma la conformità del COD, dell'ammoniaca o dello scarico
Cosa sono i reflui zootecnici?
I reflui zootecnici provengono principalmente da urina di animali, percolato di letame, acque di lavaggio delle stalle, perdite dai sistemi di abbeveraggio, residui di mangime, acque di lavaggio della polvere, acque di raffreddamento e acque reflue di disinfezione. Alcune aziende agricole possono anche combinare questi flussi con acque reflue domestiche o acque piovane di prima pioggia.
L'urina e il percolato di letame contengono normalmente alte concentrazioni di inquinanti, mentre le acque di lavaggio delle stalle rappresentano spesso il volume maggiore di reflui. I disinfettanti residui possono anche inibire il trattamento biologico a valle e dovrebbero essere considerati durante la progettazione del pretrattamento.
Principali sfide del trattamento
- Alte concentrazioni di inquinanti organici.
- Grandi quantità di solidi sospesi e materia colloidale.
- Alte concentrazioni di azoto ammoniacale e un rapporto carbonio-azoto sbilanciato.
- Sostanziali variazioni nella qualità dei reflui e nel flusso giornaliero.
- Colore scuro e scarsa sedimentazione naturale.
- Microrganismi patogeni e possibili residui di antibiotici.
- Fosforo che potrebbe richiedere un trattamento di rimozione aggiuntivo.
- Odore generato durante lo stoccaggio e la decomposizione biologica.
Come funziona il processo di trattamento chimico
- Agente Decolorante: destabilizza le sostanze che causano il colore, i colloidi e parte della materia organica.
- PAC: agisce come coagulante inorganico e promuove la formazione di piccoli fiocchi.
- Correttore di pH: porta i reflui in un intervallo di pH adatto per la coagulazione e la flocculazione.
- PAM anionico: collega le piccole particelle in fiocchi più grandi, migliorando la sedimentazione o la flottazione.
Dove sono richiesti tutti e quattro gli stadi di trattamento, una tipica sequenza di laboratorio è:Agente Decolorante → PAC → Correzione pH → PAM anionico. I prodotti chimici e i dosaggi devono essere selezionati in base al campione di reflui effettivo.
Casi di test di laboratorio e risultati
I seguenti dosaggi sono registrazioni di test di laboratorio per i campioni specifici descritti di seguito. Non sono dosaggi operativi universali per ogni impianto di trattamento reflui zootecnici.
Caso di test di laboratorio 1: Reflui zootecnici post-pressatura
Fonte dei reflui: Reflui zootecnici dopo pressatura meccanica.
Varianti di trattamento testate:
- PAC 2.500 ppm → 1825 PAM anionico 5 ppm → sedimentazione.
- PAC 2.500 ppm → 1825 PAM anionico 10 ppm → sedimentazione.
- 01 Agente Decolorante 500 ppm → PAC 3.800 ppm → 1825 PAM anionico 10 ppm → sedimentazione.
Acqua grezza
pH 8; aspetto grigio-nero; azoto ammoniacale 1.280 mg/L
Acqua trattata
pH 7; aspetto giallo limpido; azoto ammoniacale 992 mg/L
Variazione calcolata
Riduzione di circa il 22,5% dell'azoto ammoniacale
Risultato visivo
Migliore sedimentazione e surnatante più limpido
Caso di test di laboratorio 1: confronto tra gruppi di trattamento con PAC, Agente Decolorante e PAM anionico.
Caso di test di laboratorio 2: Reflui zootecnici oleosi
Fonte dei reflui: Reflui oleosi da operazioni zootecniche.
- Aggiungere Agente Decolorante Composito 202 a 250 ppm.
- Aggiungere correttore di pH a 80 ppm e regolare i reflui a pH 7.
- Aggiungere PAM anionico 1825 a 1 ppm.
- Lasciare riposare il campione per flottazione dei fanghi e chiarificazione.
Acqua grezza
pH 5-6; aspetto bianco torbido
Acqua trattata
pH 7; liquido incolore e limpido
Caso di test di laboratorio 2: liquido chiarificato incolore ottenuto dopo trattamento chimico e flottazione dei fanghi.
Caso di test di laboratorio 3: Reflui di letame bovino ad alta torbidità
Fonte dei reflui: Reflui di letame bovino con aspetto bianco torbido.
- Aggiungere Agente Decolorante 08A a 8.500 ppm.
- Aggiungere PAC a 1.600 ppm.
- Aggiungere correttore di pH a 240 ppm e regolare i reflui a pH 7.
- Aggiungere PAM anionico 1825 a 5 ppm.
- Lasciare sedimentare i fiocchi.
Acqua grezza
pH 8-9; aspetto bianco torbido
Acqua trattata
pH 7; surnatante incolore e limpido
Caso di test di laboratorio 3: chiarificazione visibile e sedimentazione dei fiocchi nei reflui di letame bovino.
Caso di test di laboratorio 4: Reflui di letame bovino con misurazione del COD
Fonte dei reflui: Reflui di letame bovino gialli.
- Aggiungere Agente Decolorante Composito 202 a 1.000 ppm.
- Utilizzare un correttore di pH per ottenere il pH di laboratorio target di 7,5.
- Aggiungere PAM anionico a 5 ppm.
- Lasciare sedimentare i fiocchi.
Acqua grezza
pH 8,5; giallo; COD 2.073; azoto ammoniacale 2.812
Acqua trattata
pH 7; giallo pallido limpido; COD 1.679; azoto ammoniacale 2.782
Variazione del COD
Riduzione di circa il 19,0%
Variazione dell'azoto ammoniacale
Riduzione di circa l'1,1%
Caso di test di laboratorio 4: acqua giallo pallido più limpida ottenuta dopo trattamento fisico-chimico.
Caso di test di laboratorio 5: Chiarificazione visiva senza riduzione del COD
Fonte dei reflui: Reflui di letame bovino gialli.
- Aggiungere Agente Decolorante Composito 202 a 1.000 ppm.
- Utilizzare un correttore di pH per ottenere il pH di laboratorio target di 7,5.
- Aggiungere PAM anionico a 5 ppm.
- Lasciare sedimentare i fiocchi.
Acqua grezza
pH 9; giallo; COD 63,3; azoto ammoniacale 6,18
Acqua trattata
pH 7; incolore e limpido; COD 65,7; azoto ammoniacale 6,059
Variazione del COD
Il COD è leggermente aumentato da 63,3 a 65,7
Variazione dell'azoto ammoniacale
Riduzione di circa il 2,0%
Interpretazione importante: Questo caso ha prodotto un netto miglioramento visivo ma non ha ridotto il COD. L'acqua limpida non dovrebbe essere automaticamente interpretata come acqua conforme o come prova della rimozione degli inquinanti organici disciolti.
Caso di test di laboratorio 5: è stata ottenuta una chiara aspetto, sebbene il risultato del COD non sia migliorato.
Caso di test di laboratorio 6: Decolorazione di reflui zootecnici scuri
Fonte dei reflui: Reflui zootecnici marrone scuro-neri.
- Aggiungere Agente Decolorante 01 a 400 ppm.
- Aggiungere PAC a 5.000 ppm.
- Aggiungere PAM anionico a 5 ppm.
- Lasciare sedimentare i fiocchi.
Acqua grezza
pH 8; aspetto marrone scuro-nero
Acqua trattata
pH 7; surnatante giallo limpido
Caso di test di laboratorio 6: reflui scuri separati in solidi sedimentati e surnatante giallo limpido.
Caso di test di laboratorio 7: Reflui zootecnici con riduzione del COD del 67,8%
Fonte dei reflui: Reflui zootecnici marroni.
- Aggiungere Agente Decolorante 01 a 300 ppm.
- Aggiungere PAC a 1.000 ppm.
- Aggiungere PAM anionico a 10 ppm.
- Lasciare sedimentare i fiocchi.
Acqua grezza
pH 8; aspetto marrone; COD 716,6
Acqua trattata
pH 7; giallo chiaro limpido; COD 231
Variazione del COD
Riduzione di circa il 67,8%
Risultato della separazione
Grandi fiocchi con chiarezza del surnatante visibilmente migliorata
Caso di test di laboratorio 7: il COD è diminuito da 716,6 a 231 dopo la chiarificazione chimica.
Caso di test di laboratorio 8: Prova di dosaggio PAC ridotto
Fonte dei reflui: Reflui zootecnici marroni.
- Aggiungere Agente Decolorante 01 a 300 ppm.
- Aggiungere PAC a 750 ppm.
- Aggiungere PAM anionico a 10 ppm.
- Lasciare sedimentare i fiocchi.
Acqua grezza
pH 9; aspetto marrone
Acqua trattata
pH 7; surnatante giallo limpido
Caso di test di laboratorio 8: prova di chiarificazione utilizzando 300 ppm di Agente Decolorante, 750 ppm di PAC e 10 ppm di PAM anionico.
Valutazione complessiva delle prestazioni
1. Colore e chiarezza visibile
Tutti gli otto test hanno prodotto una chiarificazione visibile. Reflui scuri, marroni, gialli o torbidi sono diventati un surnatante incolore, giallo limpido o giallo pallido dopo flocculazione e separazione.
2. Solidi sospesi e formazione di fiocchi
Le fotografie mostrano una distinta formazione di fiocchi, sedimentazione o flottazione. Ciò indica che le combinazioni di trattamento sono state efficaci nel destabilizzare i solidi sospesi e la materia colloidale nei campioni testati.
3. Rimozione del COD
Le prestazioni del COD dipendevano dal campione. Il Caso 7 ha ottenuto la più forte riduzione del COD registrata, mentre il Caso 5 ha dimostrato che la chiarezza visiva può migliorare senza una corrispondente riduzione del COD.
4. Rimozione dell'azoto ammoniacale
Dove è stato misurato l'azoto ammoniacale, la riduzione è stata limitata rispetto al risultato di chiarificazione visiva. Pertanto, potrebbero essere necessari ulteriori trattamenti biologici, strippaggio dell'ammoniaca, clorazione al punto di rottura o altri processi di rimozione dell'azoto, a seconda dell'obiettivo di trattamento finale.
5. Applicazione su larga scala
I dosaggi di laboratorio non dovrebbero essere copiati direttamente in un impianto su larga scala. La domanda chimica cambia con la fonte dei reflui, il tipo di animale, la composizione dei mangimi, la frequenza di pulizia, la concentrazione dei solidi, il pH, la temperatura e il tempo di stoccaggio. Test di laboratorio rappresentativi e, ove possibile, una prova pilota dovrebbero essere completati prima dell'uso continuo.
Nota tecnica: I risultati in questo articolo descrivono le prestazioni del trattamento fisico-chimico di laboratorio per campioni di reflui specifici. Non dimostrano di per sé la conformità a nessuno standard di scarico locale. La conformità dovrebbe essere confermata utilizzando l'insieme completo degli indicatori richiesti, che possono includere COD, BOD, azoto ammoniacale, azoto totale, fosforo totale, solidi sospesi, colore, patogeni e altri parametri regolamentati a livello locale.
Domande frequenti
È possibile utilizzare un unico dosaggio chimico per ogni impianto di trattamento reflui zootecnici?
No. La composizione dei reflui zootecnici varia notevolmente. I dosaggi di Agente Decolorante, PAC, correttore di pH e PAM devono essere selezionati tramite test di laboratorio utilizzando reflui rappresentativi del sito effettivo.
Qual è la sequenza di aggiunta chimica raccomandata?
Dove sono necessari tutti e quattro i prodotti chimici, una sequenza tipica è Agente Decolorante, seguito da PAC, correzione del pH e infine PAM anionico. Ogni prodotto chimico dovrebbe essere sufficientemente disperso prima dell'aggiunta del successivo.
Perché il PAM viene aggiunto dopo il PAC e la correzione del pH?
Il PAC destabilizza prima le particelle colloidali. Dopo la correzione del pH richiesta, il PAM anionico collega le particelle destabilizzate in fiocchi più grandi. Questo ordine aiuta il PAM a svolgere la sua funzione di costruzione di fiocchi in modo più efficace.
L'acqua trattata limpida significa che il COD è basso?
Non necessariamente. L'acqua limpida può ancora contenere inquinanti organici disciolti. Il Caso 5 ha prodotto acqua limpida incolore, ma il suo COD non è diminuito. È necessaria un'analisi di laboratorio per confermare la rimozione effettiva degli inquinanti.
Il trattamento chimico può rimuovere completamente l'azoto ammoniacale?
I test registrati hanno mostrato solo una rimozione limitata dell'azoto ammoniacale. La chiarificazione chimica è utilizzata principalmente per colore, solidi sospesi e materiale colloidale. Potrebbe essere ancora necessario un trattamento biologico o altri trattamenti dedicati alla rimozione dell'azoto.
Questi dosaggi di laboratorio possono essere utilizzati direttamente in un impianto di trattamento?
No. I valori sono risultati di riferimento per campioni specifici. Il dosaggio su larga scala dovrebbe essere confermato da nuovi test di laboratorio, calcoli del flusso dei reflui e una prova di ottimizzazione in loco.
Quali informazioni sono necessarie prima di condurre un test di laboratorio su reflui zootecnici?
Le informazioni utili includono la fonte dei reflui, il flusso giornaliero, il pH, il colore, il COD, il BOD, l'azoto ammoniacale, l'azoto totale, il fosforo totale, i solidi sospesi, il processo di trattamento attuale e l'obiettivo di acqua trattata richiesto.
Necessiti di un test di laboratorio su reflui zootecnici?
Bluwat Chemicals può valutare campioni rappresentativi di reflui e confrontare combinazioni adatte di Agente Decolorante, PAC e PAM.
Per una valutazione iniziale più utile, fornire la fonte dei reflui, il volume di trattamento giornaliero, il pH dell'acqua grezza, il COD, l'azoto ammoniacale, i solidi sospesi, il colore e l'obiettivo di trattamento richiesto.
Il tuo messaggio deve contenere da 20 a 3000 caratteri!
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski