2020年09月26日
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養鴨廢水從何來、往哪走?養鴨廢水特性、廢水處理設備與流程

文.圖/鄭智翔 行政院農業委員會畜產試驗所宜蘭分所助理研究

養鴨為臺灣第二大家禽產業,傳統上鴨隻飼養無論舍飼或戶外養殖均離不開水源池塘,又因鴨隻集中圈飼,密集飼養的結果,形成大量排泄物造成環境汙染。如何提供高品質的產品並防止環境汙染,以求養鴨產業永續經營,乃時勢所趨。

養鴨用水需求大 飼養形態和生理階段影響廢水特性

養鴨在飼養形態方面,常見者有籠 飼、高床搭配水池及墊料床等型式。墊料床的處理方法較為簡單,僅需清除鴨糞及墊料的混合物,做成堆肥即可,無廢水處理的問題。然而,鴨屬於水禽,水池環境符合鴨的生活習性,加上臺灣氣候高溫多溼,為了維護養鴨場衛生及鴨隻的健康並減少臭味,管理人員習慣以水大量沖洗,因而產生大量的廢水。

高架式地板可減少鴨隻接觸糞便的機會,鴨舍更容易清潔。

鴨糞便的水分含量高且黏稠,排糞量與物理化性狀依鴨種而有差異。以蛋鴨為例,蛋鴨換羽期及產蛋期排泄物的生化需氧量(biochemical oxygen demand, BOD)濃度分別為1.82×105及2.93×105 mg/L,而化學需氧量(chemical oxygen demand, COD)濃度則分別為6.38×105及7.75×105 mg/L(表一),產蛋期蛋鴨採食量、排泄物量和糞便含水率皆顯著高於換羽期,而排泄物乾物質的銅、鋅、BOD與BOD/COD比率,也顯著高於換羽期。民間蛋鴨場的調查結果顯示,籠飼蛋鴨場的用水以鴨隻飲水及沖洗為主;平飼蛋鴨場的用水則包含水池、飲水及床面沖洗等用途。廢水的物理化性狀因其用途變化極大,平飼蛋鴨場以高床沖洗水受鴨糞汙染程度最高,其廢水的BOD、COD及懸浮固體(suspended solids, SS)濃度分別在92~2,567、310~8,779及204~3,500 mg/L之間(表二),而籠飼蛋鴨場的廢水因飼養密度較高,其廢水的BOD、COD及SS濃度分別在837~2,195、2,884~12,200及2,893~8,025mg/L之間。

養鴨廢水處理設備大觀園 節水是未來趨勢

畜試所宜蘭分所現行的養鴨廢水處理方式為二階段活性汙泥法,所謂二階段活性汙泥法是指:固液分離、初沉池、調整池、活性汙泥池及終沉池,另設置厭氧消化池,以利沉澱池汙泥體積減少。宜蘭分所廢水處理設施的配置如圖一,茲針對各階段處理設施的功能進行說明。

一、水車式固液分離機

養鴨廢水中夾雜著鴨羽毛、絨毛及飼料殘餘物等,這些物體不易分解,且容易造成廢水處理系統中汙泥馬達(汙物抽水機)損壞。簡易處理方式可在鴨舍廢水排放口處設置柵欄或細網,攔截羽毛等物,再以人工清除。水車式固液分離機可免除人工清除的麻煩,對於鴨糞及鴨毛清除,也較簡易式柵欄或細網為佳。

水車式固液分離機。

二、沉砂池

沉砂池的主要目的在於透過沉降方式,處理廢水中可能影響汙泥馬達及處理單元的砂石。開放式水溝及所在處為砂地者,較容易受砂石影響廢水處理系統,尤其對初沉池影響最大。

三、初沉池

主要為收集鴨糞固體用,由於鴨糞的沉降速率快且均勻,透過沉澱池進行鴨糞沉降後,可減少活性汙泥池好氣處理的負擔。其設計為水力停留時間四小時,表面溢流率為每平方公尺30 m3左右。本設計有效容積為56 m3,上有進流隔板與溢流堰,底部為60度角錐體,以利收集及抽取沉澱於底部的汙泥。沉澱池內設有汙泥馬達,以定時器控制抽取汙泥至汙泥厭氧消化槽內處理。

初沉池。

四、調整池

養鴨場通常在上午或下午的特定時段進行清洗,即一日需處理的廢水量,會在清洗鴨舍的階段一次產生。調整池的功用在於將一日的廢水量儲存起來,再透過計量槽或定時器控制汙水馬達,使廢水得以在24小時內平均進入活性汙泥池。

五、活性汙泥池

因鴨廢水屬有機廢水,且廢水濃度低,因此直接採用活性汙泥法為主的處理流程。在畜牧廢水的操作上,因進流水濃度低,欲維持活性汙泥池中的汙泥濃度(SV30,是指30分鐘的汙泥沉降比)達30%較為困難,日常管理上理想情況為SV30維持在10~20%,混合液汙泥濃度(mixed liquid suspended solid, MLSS)維持在1,500~2,000 mg/L,汙泥迴流比在0.2~0.4左右。

活性汙泥池。

六、終沉池

終沉池使放流水中的懸浮固體沉澱,並透過汙泥馬達將汙泥迴流至活性汙泥池內,以維持活性汙泥池的汙泥濃度,多餘的汙泥以汙泥馬達抽取至汙泥濃縮池。本設計容量為50 m3,表面溢流率為25 m3

終沉池。

七、汙泥厭氧消化槽

設置目的是為處理來自初沉池的汙泥,以厭氧醱酵分解汙泥,達到縮減汙泥體積及除臭之目的。本設計的汙泥停留時間(sludge retention time, SRT)為25~30天,以汙泥馬達定時定量抽取汙泥至汙泥濃縮槽內濃縮處理。

八、汙泥處理設施

傳統汙泥處理方式為汙泥曬乾床,曬乾後的汙泥可併同水車式固液分離機而來的糞便及羽毛實施堆肥利用。然而,汙泥曬乾床所需土地面積廣且費工,可改以汙泥脫水機進行汙泥處理。需注意的是,汙泥脫水機處理過程中,需添加高分子凝集劑,故脫水後的汙泥需依據《廢棄物清理法》予以妥適處理,不得再利用。

近年來由於水禽產業時受家禽流行性感冒的威脅,政府輔導水禽產業逐漸朝向非開放式飼養模式經營,以降低禽隻感染疫病的風險。為因應養鴨形態的改變,除了設置廢水處理設備或採相關減排廢水措施外,根本上仍需從源頭節約用水做起,調整使用大量水源沖洗鴨舍的習慣,並配合刮糞機等機械設備,進而減少廢水處理的相關耗費。

 

更多文章請見《豐年雜誌》2020年1月號

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