RLM景德镇一体化养殖污水处理设备
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猪粪尿废水的污泥产量与处理流程
猪粪尿废水之污泥产量
猪粪尿废水之污泥产量，可分成厌氧处理之污泥产生量与活性污泥处理之污泥产生量。厌氧处理之污泥产生量主要由未经消化之猪粪固体沉淀而来，由生物菌体所产生的污泥产量很少。依据相关报告指出，经固液分离之猪粪尿废水处理，每去除1公斤的化学需氧量（COD）约产生0.023公斤TS的污泥，且其污泥产量和进流废水之总固体（TS）浓度与COD负荷量有正相关，即浓度愈高污泥产生愈多。其同TS之直线回归式为Y =-42.373 + 5.854 X，（R2 = 0.979）；与 COD 负荷为 Y = -5.6519 + 8.1198，（R20.956）。
将厌氧处理所产生的污泥，一半回流不但可明显减少污泥产量及改善脱水性质，且可明显增加沼气产量与处理效率。好氧处理活性污泥阶段之污泥产量，每去除1公斤的COD约产生0.6公斤TS的污泥量，因此猪粪尿废水处理系统之污泥产量，每去除1公斤的COD约产生0.623公斤TS的污泥量，产量相当多，应每日抽取加以适当处理。污泥的性质因污泥含水分高，颗粒细处理困难，其脱水困难，可由其污泥脱水之比阻抗之数据加以说明，一般未经处理之污泥的脱水比阻抗值7.8×109秒2/克，好氧处理所产生之污泥约3.96×109秒2/克，经厌氧处理后之污泥比阻抗值约7.0×108秒2/克，属难脱水之一种污泥。
猪粪尿废水污泥之性质与脱水性
猪粪尿废水处理系采用三段式处理流程，包括固液分离、厌氧发酵与好氧处理。试验材料采用3,000头猪粪尿废水处理场所产生之污泥，污泥来源包括初沉槽之污泥（属生粪沉淀）、厌氧槽之污泥及终沉槽废弃之活性污泥等。污泥性质包括外观颜色、恶臭气体含量、污泥浓度、污泥脱水比阻抗值及污泥干燥后加水后之变化。污泥臭味气体之测定，将现场收集之污泥置于5L之发酵瓶内，经24小时产气后利用北川式臭味测定仪以各种检知管测出H2S、NH3、CH3SH、(C2H5)3N等含量。其结果如下：
1.初沉污泥（粪泥）系经固液分离机后之猪粪固体沉淀而来，其外观呈黑色，具恶臭，易长蛆，所产生之主要气体成分浓度分别为：硫化氢 (H2S)13.28 ± 8.47 ppm（1－26 ppm）、NH315.54 ± 6.23 ppm（8－30 ppm）、甲硫醇 (CH3SH ) 0.5－10 ppm、（C2H5）3N 6.51 ± 1.35 ppm (5－12ppm) ，污泥浓度介于 2－6.5% 间，依沉淀时间之长短及废水中固体物含量之多寡而不同，沉淀时间长废水中固体物多则污泥浓度较高，如在正常设计之水力停留时间（HRT）4－6 小时之情况下，污泥浓度介于 1 －3% 者多，平均 TS 浓度 50,691 ± 869 mg/L（29,750－65,580 mg/L），污泥脱水比阻抗值平均 6.06 ± 1.4 × 106 秒 2/克。此种污泥干燥后遇水则又会产生臭味，生蛆及发热，因此不适合于直接当有机肥施用于农作物。
2.厌氧污泥之性质依其在厌氧前后槽中不同停留时间而变化。厌氧前槽的污泥停留时间短，固体物未能*发酵，因此污泥中尚有臭味及产生沼气之现象。主要气体成分之浓度NH3 44.4 ± 21.32 ppm (20－85 ppm)、（C2H5）3N 26.72 ± 8.20 ppm（14.6－40 ppm）、H2S 量少 (低於0.2 ppm)。 污泥浓度介於 2－5% 之间，TS 浓度27,457 ± 11,046 mg/L，污泥脱水比阻抗值 14.4 ± 2.74 ×109 秒 2/克。厌氧后槽因污泥停留时间长已测不出臭味气体。
3.终沉槽废弃之活性污泥，其污泥性质依活性污泥培养浓度与生长情形的不同而有所差异。活性污泥培养得宜，则其污泥呈黄棕色，蓬松状，泥土味。主要产生之气体浓度为H2S 3－6 ppm、CH3SH 3－10 ppm、NH3 含量少(0.2ppm)，污泥浓度0.4－1%。污泥含水分高，沉降佳，且易于收集。
以上数据显示，猪粪尿中污泥之臭味以NH3 与H2S为主，初沉槽污泥干燥后加水又会产生发酵现象，且含H2S及NH3浓度较高易产生恶臭、热及生蛆，应避免直接当有机肥施用以免危害作物。
猪粪尿废水之污泥处理流程
以往所设置之三段式废水处理系统，极少有考虑到污泥处理问题，因此为使处理水质稳定，提高处理效率与减少处理废水浓度，污泥沉淀与抽取设备是往后必须增设之设备。污泥处理系统流程包括污泥收集、浓缩、消化稳定与污泥脱水等。
猪粪尿废水的污泥处理流程
污泥收集与浓缩
猪粪尿废水处理场之污泥因沉积于各沉淀槽与厌氧槽内，需加以收集集中于污泥浓缩槽后才便于处理。污泥之收集有多种方式，包括埋设污泥管于槽之底部直接排泥，或利用水压落差将污泥排出及设置污泥马达抽取等；其中以污泥马达抽取再利用塑料管输送至污泥浓缩槽是收集方式，其它方式均会发生阻塞或短期间之排泥效果而已，而利用污泥马达抽取污泥时，设置时间控制器，控制每次抽取时间且以2分钟内为宜，抽取时间太长则抽出大部分是废水，并且每天分多次抽取更好，其设定之时间可随着槽内污泥之沉积量与排放水之水质变化加以调整。厌氧槽内之污泥收集以设置1马力的污泥马达抽取较实用，其污泥马达之设置位置与方式，即每一分隔槽都需设置乙只；此污泥马达也可兼做厌氧槽内搅拌回流之用；
厌氧发酵槽及污泥抽取与回流搅拌
可提高沼气产生量与处理效率。废弃活性污泥之收集则由后沉淀槽(终沉槽)利用气升式污泥回流管，以空气将污泥送至污泥浓缩槽中就可。污泥浓缩槽是一底部呈角锥体之槽，将所有处理槽中收集之污泥输送管全部集中于此，
待污泥沉降浓缩后将上澄液水再回流至调整槽或原水槽中，污泥浓缩槽之功用是将含大量水分之污泥借由重力沉降力量，提高污泥浓度至3%以上，可减少水分含量节省容积，经如此收集与浓缩过程后之污泥，对污泥之稳定与脱水处理过程较有利。
污泥稳定
废水处理场收集之污泥除了厌气槽污泥是经厌气消化后之猪粪固体与菌体较稳定外，其他取自初沉槽与终沉槽之污泥，其性质均未稳定外，臭味浓度高不易被一般人接受，如未经分解、稳定便予以利用，不但易产生恶臭与蚊蝇，也会造成不良后果。此等污泥是否稳定可由其外观与臭味以判断，初沉槽之生污泥在外观上呈黑色生蛆外，其所产生的气体经测定含有硫化氢(H2S) 80－100 ppm、氨(NH3 )10－30 ppm、甲硫醇(CH3SH) 5－10 ppm、二氧化碳(CO2 ) 2－6%、(C2H5)2SH 2－5 ppm，因此会感觉有恶臭存在，将其厌气处理 2 周后，则所产生的气体只存有大量 CH4、CO2 及少量 CH3SH( 1.5 ppm)，其余气体成分已无法测出，排出之污泥除颜色较黑、臭味减少外，其污泥脱水比阻抗值也由开始之 6.6×108 减至 1.4×108 秒 2/克，显示脱水较易。终沉槽收集之活性污泥虽属微生物菌体污泥，外观呈棕色、悬浮状，闻之没有臭味存在，但所产生的气体成分中含有 H2S 3－10 ppm、 CH3SH 约 10 ppm，其他成分皆无法测出，经厌气处理 2 周后，所产生的气体成分 H2S 降至 0.3 －1 ppm、CH3SH 2 ppm，污泥浓度也由 0.6%提高至 1.5－2%。
在废水处理系统中设置污泥厌气消化槽，处理由污泥浓缩槽来之污泥，不但可使污泥之性质稳定化，沼气产生量也会大增，提高沼气利用的价值。但因厌气处理效率较慢，需配合好气消化方式，在二次污泥浓缩槽中设置曝气设备，将活性污泥曝气剩余之空气直接打入二次污泥浓缩槽中，利用好气处理方式处理污泥，加速其稳定。经试验结果显示：初沉槽之污泥在连续曝气 5 天后就可使臭味减至低，脱水后之污泥饼干燥后加水不会再产生热与恶臭。依据试验结果，以厌气消化 30 天再配合好气消化处理 5 天后，可使污泥*稳定及没有臭味产生，制成污泥饼不但臭味低 NH3 5 ppm、(CH3)3N 6 ppm，其性质也稳定，可直接当有机肥利用。
废水处理场的污泥消化处理结果
污泥脱水
猪粪尿废水处理之污泥因含水分高，须经脱水制成污泥饼后，才适合应用于各种作物当有机肥或其他利用。其脱水方式包括离心式、真空过滤、晒干床（图 7）及压滤式等，其中猪粪尿废水污泥之脱水方式常用的有污泥晒干床与带压式过滤法两种。
污泥晒干床法因设备简易，操作方便成本低，只要土地面积与人力许可，是普遍使用之污泥脱水方式，于本省南部测试之结果，夏天约 4 天可干燥，第 5 天可收集，冬天则需长达 14 天，如依面积推算，夏天每平方公尺的面积每天可产生 0.3 公斤的干污泥（水分含量 8%），冬天约0.1 公斤，缺点为需相当大的面积，遇雨季则无法操作，又费人工，困扰较多。
带压过滤式污泥脱水机（图 8）是近几年来被采用的污泥脱水设备，其污泥脱水效率高，可自动操作全天候运转，不受天候与废水污泥性质之影响，占地面积也小。其脱水过程可分为 3 步骤，分别为污泥调理、重力排水与压滤脱水，其中污泥调理阶段需加入高分子凝集剂(polymer)，使污泥凝集在一起以利脱水，凝集剂之添加量随污泥浓度而有所不同，浓度愈高添加量愈多，例如污泥之总固体物 (TS) 含量 47,326 mg/L 左右时约需添加 1﹪的高分子凝集剂。
以 3000 头猪之废水处理场每天约有 10－ 15 m3（平均 10.62 m3）之污泥经脱水机处理后可产生 400－500 kg 污泥饼 (含水率 78%)，经干燥后约剩 170 kg 左右 (水分 35%)，每天需添加 2 kg 的高分子凝集剂，换算每公斤的干污泥约需添加 0.8－1.2 元的高分子凝集剂，处理成本较高，也因此造成甚多接受补助设置污泥脱水机之养猪户未正常运转原因之一。vv
