曝氣方式對養豬場廢水處理之差異及處理水再利用--畜產專訊第二十三期

曝氣方式對養豬場廢水處理之差異及處理水再利用（文／鄭于烽）

三段式豬糞尿廢水處理中之活性污泥處理，過去均以簡易之塑膠管等距穿孔鋪設作為曝氣裝置。由於氣泡過大，效果易被減低，且長期使用後其孔隙會被結晶鹽堵塞，易影響活性污泥之活性而無法達到處理之目的。如以圓盤曝氣方式取代塑膠管曝氣則可免除堵塞之情形。另有一種長條式泡綿製成之細泡曝氣裝置，此種泡綿不會變形、腐壞或脫落，冒出之氣泡細小且均勻，並已在荷蘭擁有專利權。為了解三種設置之效率，特作一試驗比較，比較其操作管理及效果。

此外，近幾年來由於環保意識高昂，養豬場必須裝設糞尿水、廢水處理設施，使其排泄物或排放水不致引起環境污染，已為全民之共識。由於臺灣地區之養豬場，其豬舍大部份為水泥地面，必須以大量之水來沖洗，造成極龐大之廢水量。因之非採用多段式處理方法，無法達到政府現行規定之畜牧場排放水放流標準。惟民國80年政府公布之畜牧場放流水排放標準，規定在民國82年及87年除了對放流水之生化需氧量(BOD)及懸浮固體量(SS)有更嚴格之要求外，還增加化學需氧量(COD)項目；另在水質水源水量保護區將有更嚴格之限制，特別是氮、磷等項目之管制，似無法避免。此外，豬舍一天之沖洗水量，粗略估計在20～50 1/頭之間，而以臺灣地區豬隻飼養頭數8百萬頭估算，最少一天消耗16萬m之水量。如果能夠將處理水再循環利用以沖洗豬舍，對於水資源之節省及全面防止豬糞尿水污染所引起之公害，均有莫大之肋益，而且豬場不必排放廢水。可以減輕其在環保上所面臨的壓力。

不同曝氣方式之比較

以壓克力製作試驗槽二座，進行管狀細泡曝氣處理，試驗槽每座有效容積48 1，每天由厭氣發酵第一槽抽取70 1之排出液，10 l/hr之流速流入試驗槽，每週測定其水質一次，連續測定20週，其結果BOD去除率平均為94.8%，COD為83.8%，SS則為92.0%。總氮(TN)平均有32.7%之去除率，總磷(TP)也有34.6%之減少。以清水稀釋固液分離之廢水後，直接進之圓盤曝氣池、細泡曝氣池及氧化渠進行比較處理。其結果以圓盤曝氣法進行處理後，其BOD去除率達96.2%，COD為95.5%，SS亦為95.5%，TN為45.9%，TP則有63.3%。以氧化渠處理時，BOD去除率可達97.0%，COD為94.0%，SS有96.6%，TN僅39.3%，TP則有63.3%。當BOD添加為1,331mg/1時，以細泡曝氣方式處理其去除率平均為81.5%，COD添加2,987時去除率為92.7%，SS平均去除率有97.2%，TN有43.8%，TP則高達68.5%。不過以此三種方式處理後，其去除率差異並不明顯，而活性污泥實際操作時出現培養不易之情形較氧化渠次數多，同時，以新鮮廢水進行耗氣處理亦較以厭氣發酵排出液培養活性污泥不易控制。

處理水再利用pH、NH₄^{+ -}N和NO₃^{- -}N之變化

pH變化範圍均在6.7～8.0之厭氣發酵正常發酵時之pH範圍。NH₄^{+ -}N和NO₃^{- -}N濃度變化，其NH₄^{+ -}N濃度一般在100～350mg/l，變化不大，濃度低，不致對厭氣發酵有抑制或毒害，因之利用處理水迴流進行厭氣發酵處理，對於厭氣發酵並不構成傷害。此外厭氣發酵過程中廢水中大都以NH₄^{+ -}N之形態存在，NO₃^{- -}N之含量低，一般均在40mg/l以下。

BOD、COD和SS之去除率及其排出液濃度

無論是BOD、COD或SS之去除，均維持極高之去除率。對於厭氣發酵之去除率偏低或排出液BOD、COD和SS濃度偏高原因，除水力停留時間、發酵溫度、有機負荷量…等因素外，增加沈澱污泥去除量亦可得到較高之去除率和較稀薄之排出液。

三段式豬糞尿水處理模式為適合臺灣養豬農家廢水處理之本土化模式，在國外少見，豬糞尿水經厭氣發酵法和活性污泥法處理後之排放水，無論直接、經消毒後或經消毒和添加混凝劑後與豬糞尿混合再以厭氣發酵法和活性污泥法處理，經連續進行17週對厭氣發酵法和活性污泥法均沒有構成傷害，因此目前畜試所所開發之三段式廢水處理之排放水迴流沖洗豬舍應是可行的。

表1.管狀細泡曝氣處理廢水之結果

	COD	BOD	SS
	mg／l
influent	1,090	447	254
effluent	183	23	28
Eliminate rate (%)	71.8－92.3	88.1－97.6	68.1－98.7
Average rate (%)	83.8	94.8	92.0