PAM senkt die Kosten für die Abwasserbehandlung von Schweinefarmen um mehr als 30%

Polyacrylamid (PAM), ein wasserlösliches Polymer mit hohem Molekulargewicht, ist als effizientes Flockungsmittel und Koagulationshilfsmittel bei der Behandlung von Abwässern aus Schweinefarmen weithin anerkannt. Abwässer aus Schweinefarmen zeichnen sich durch hohe Konzentrationen an suspendierten Feststoffen (SS), chemischem Sauerstoffbedarf (CSB), biologischem Sauerstoffbedarf (BSB), Ammoniakstickstoff (NH₄⁺-N), Gesamtstickstoff (TN), Gesamtphosphor (TP) und organischen Schadstoffen wie Fäkalienresten und Futterresten aus, die erhebliche Bedrohungen für die ökologische Umwelt darstellen, wenn sie ohne ordnungsgemäße Behandlung abgeleitet werden. PAM zeigt aufgrund seiner Ladungsneutralisations-, Adsorptionsbrücken- und Flockungsaggregations-Eigenschaften eine hervorragende Leistung bei der Fest-Flüssig-Trennung, der Schadstoffentfernung und der Schlammentwässerung, was es zu einem unverzichtbaren Kernreagenz bei der Standardbehandlung von Abwässern aus Schweinefarmen macht. Es verbessert nicht nur die Behandlungseffizienz und die Abwasserqualität, sondern senkt auch die Behandlungskosten und ermöglicht die stoffliche Verwertung von Schlamm, was eine zuverlässige technische Unterstützung für die grüne und nachhaltige Entwicklung der Schweinezuchtindustrie darstellt.

Die Anwendungswirkung von PAM bei der Behandlung von Abwässern aus Schweinefarmen wird hauptsächlich durch drei Kernmechanismen erzielt, die zusammenwirken, um eine effiziente Reinigung des Abwassers zu erreichen:

• Ladungsneutralisation: Die meisten suspendierten Partikel (wie Fäkalienkolloide, Futterreste) und organischen Schadstoffe in Abwässern aus Schweinefarmen tragen negative Ladungen, was zu gegenseitiger Abstoßung und Schwierigkeiten bei der natürlichen Sedimentation führt. PAM (insbesondere kationisches PAM) kann positive Ladungen freisetzen, um die negativen Ladungen auf der Oberfläche von Schadstoffen zu neutralisieren, die Abstoßung zwischen den Partikeln zu beseitigen und ihre Aggregation zu kleinen Flocken zu fördern.
• Adsorptionsbrücken: Die lange Molekülkettenstruktur von PAM ermöglicht es ihm, an der Oberfläche mehrerer kleiner Flocken oder Schadstoffe gleichzeitig zu adsorbieren und eine "Brücke" zwischen den Partikeln zu bilden. Dieser Brückeneffekt verbindet verstreute kleine Flocken zu großen, dichten und stabilen Flocken, was die Sedimentations- und Fest-Flüssig-Trennungseffizienz beschleunigt.
• Flockungsaggregation: Nach der Bildung großer Flocken kann PAM verbleibende kleine Partikel und gelöste organische Stoffe im Abwasser weiter umhüllen und aggregieren, wodurch die Entfernungsrate von Schadstoffen wie SS, CSB und TP verbessert wird und sichergestellt wird, dass das Abwasser die Entladungs- oder Wiederverwendungsstandards erfüllt.

PAM wird in allen Schlüsselphasen der Abwasserbehandlung von Schweinefarmen weit verbreitet eingesetzt, von der Vorbehandlung über die weiterführende Behandlung bis zur Schlammentsorgung. Seine Anwendungswirkung hängt eng mit der Art des PAM, der Dosierung, der Abwasserqualität und den Umgebungsbedingungen (wie Temperatur und pH-Wert) zusammen. Die wichtigsten Anwendungsszenarien sind wie folgt:

Die Vorbehandlung von Abwässern aus Schweinefarmen (hauptsächlich Spülwasser aus Schweineställen und Biogasanlage) konzentriert sich auf die Entfernung großer suspendierter Feststoffe und die Reduzierung der Schadstoffbelastung nachfolgender Behandlungsschritte. PAM wird normalerweise in Kombination mit anorganischen Koagulationsmitteln (wie Polyaluminiumchlorid, PAC) verwendet, um den Flockungseffekt zu verstärken. Nach Zugabe von PAM aggregieren die suspendierten Partikel im Abwasser schnell zu großen Flocken, die dann durch Sedimentationstanks, Schrägplatten-Sedimentationstanks oder Rotationssiebe abgetrennt werden. Dieser Schritt kann 80 % - 95 % der SS effektiv entfernen, 30 % - 60 % des CSB und BSB reduzieren und eine Grundlage für die nachfolgende biochemische Behandlung schaffen.

Nach der biochemischen Behandlung (anaerober, aerober Prozess) ist die Konzentration von Schadstoffen wie CSB, BSB und NH₄⁺-N im Abwasser von Schweinefarmen erheblich reduziert, aber es gibt immer noch eine geringe Menge an feinen suspendierten Feststoffen, kolloidalen organischen Stoffen und restlichem TP, die schwer zu erfüllen sind die strengen Entladungsstandards. Zu diesem Zeitpunkt kann die Zugabe einer kleinen Menge PAM (anionisch oder nichtionisch) diese restlichen Schadstoffe weiter flocken und ausfällen, die Klarheit des Abwassers verbessern und sicherstellen, dass CSB, SS und TP die nationalen oder lokalen Entladungsstandards erfüllen (z. B. GB 18596-2001 "Verschmutzungskontrollstandard für die Vieh- und Geflügelzuchtindustrie").

Bei der Behandlung von Abwässern aus Schweinefarmen fällt eine große Menge Schlamm an, der einen hohen Feuchtigkeitsgehalt (normalerweise 95 % - 98 %) und ein großes Volumen aufweist, was die Lagerung, den Transport und die Entsorgung erschwert. PAM (hauptsächlich kationisch) wird als Schlammentwässerungsmittel zur Modifizierung des Schlamms verwendet: Es kann die stabile Struktur von Schlammkolloiden aufbrechen, gebundenes Wasser im Schlamm freisetzen und dichte Schlammflocken bilden, die durch Filterpressen (Platten- und Rahmenfilterpressen, Bandfilterpressen) schnell entwässert werden können, um den Feuchtigkeitsgehalt des Schlamms auf 60 % - 70 % (oder sogar niedriger) zu reduzieren. Dies reduziert nicht nur das Schlammvolumen um mehr als 70 %, sondern erleichtert auch die Kompostierung, Verbrennung oder Deponierung des entwässerten Schlamms und ermöglicht die Reduzierung und stoffliche Verwertung des Schlamms.

Die folgenden Tabellen fassen die Anwendungsparameter, die Schadstoffentfernungsraten und die wirtschaftlichen Indikatoren verschiedener PAM-Typen bei der Behandlung von Abwässern aus Schweinefarmen zusammen, basierend auf tatsächlichen Testdaten und Anwendungsfällen aus in- und ausländischen Forschungseinrichtungen und Schweinefarmen. Die Daten können als Referenz für die Auswahl und Dosierungsanpassung von PAM in der tatsächlichen Ingenieurpraxis dienen.

• Typauswahl: Kationisches PAM wird für die Vorbehandlung von Abwässern aus Schweinefarmen und die Schlammentwässerung aufgrund seiner hervorragenden Wirkung bei der Entfernung organischer Kolloide und der Schlammmodifizierung bevorzugt; anionisches oder nichtionisches PAM eignet sich für die weiterführende Behandlung von biochemischen Abwässern, hauptsächlich zur Flockung feiner suspendierter Feststoffe. Der Ionengrad und das Molekulargewicht von PAM sollten entsprechend der tatsächlichen Abwasserqualität (wie SS-Konzentration, pH-Wert) ausgewählt werden.
• Dosierungskontrolle: Die Dosierung von PAM sollte zuerst durch Kleinversuche ermittelt werden. Eine übermäßige Dosierung erhöht nicht nur die Behandlungskosten, sondern führt auch zu zu kleinen Flocken, die schwer zu sedimentieren sind; eine unzureichende Dosierung führt zu einer schlechten Flockungswirkung und einer geringen Schadstoffentfernungsrate. Die Dosierung sollte auch entsprechend der Schwankung der Abwasserqualität und der Umgebungstemperatur angepasst werden.
• Auflösung und Zugabe: PAM sollte vor Gebrauch in eine wässrige Lösung mit einer Konzentration von 0,1 % - 0,3 % aufgelöst und gleichmäßig gerührt werden (Rührgeschwindigkeit 100-200 U/min), um Agglomeration zu vermeiden und die Flockungswirkung zu beeinträchtigen. Die gelöste PAM-Lösung sollte kontinuierlich und gleichmäßig in das Abwasser gegeben werden, und eine ausreichende Mischzeit sollte gewährleistet sein, um einen vollständigen Kontakt zwischen PAM und Schadstoffen zu gewährleisten.
• Synergistische Nutzung: PAM wird normalerweise in Kombination mit anorganischen Koagulationsmitteln (PAC, PFS) verwendet, um die Dosierung von PAM zu reduzieren, die Flockungswirkung zu verbessern und die Behandlungskosten zu senken. Die Zugabereihenfolge sollte sein: zuerst anorganische Koagulationsmittel zugeben, 10-20 Sekunden rühren, dann PAM-Lösung zugeben und 30-60 Sekunden rühren, um stabile Flocken zu bilden.
• Umweltanpassungsfähigkeit: Die Flockungswirkung von PAM wird durch Temperatur und pH-Wert beeinflusst. Der optimale pH-Bereich für die Anwendung liegt bei 6,5-8,5; die Flockungswirkung ist bei mittlerer Temperatur (11-17 ℃) am besten, und die Dosierung muss bei niedrigen Temperaturen entsprechend erhöht werden, während die Dosierung bei hohen Temperaturen reduziert werden kann.

Polyacrylamid spielt mit seiner effizienten Flockungsleistung und seinen flexiblen Anwendungseigenschaften eine unersetzliche Rolle bei der Behandlung von Abwässern aus Schweinefarmen. Es kann die Probleme der hohen Schadstoffkonzentration, der schwierigen Fest-Flüssig-Trennung und der schwierigen Schlammentsorgung in Abwässern aus Schweinefarmen effektiv lösen, Schweinefarmen helfen, eine standardmäßige Abwasserableitung und stoffliche Verwertung von Schlamm zu erreichen und Umweltrisiken zu reduzieren. Durch die Auswahl des geeigneten PAM-Typs, die Kontrolle der angemessenen Dosierung und die Anwendung wissenschaftlicher Anwendungsmethoden kann die Behandlungseffizienz maximiert, die Behandlungskosten gesenkt und die nachhaltige Entwicklung der Schweinezuchtindustrie gefördert werden. Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Umweltschutzstandards wird die Anwendung von PAM bei der Behandlung von Abwässern aus Schweinefarmen verfeinerter und effizienter sein und auch mehr technische Unterstützung für die grüne Transformation der Vieh- und Geflügelzuchtindustrie bieten.