林翊展--養豬廢水處理設備的自動化設計 v1

前言

前一陣子曾經協助老師進行一項雲林縣政府的計畫,該計畫內容為替雲林縣政府設計一座養豬廢水處理的示範場.在設計過程當中,有需要計算的地方,雖然用到的計算方法不難,但是希望利用matlab程式,只需要輸入所需的參數,即可以自動設計出符合標準的處理設備規格.

背景說明

養豬廢水處理

台灣的畜牧業以養豬為大宗，而且多是採企業化經營，規模大又集中，導致畜牧場所產生的廢水量相當驚人。目前台灣的總養豬頭數大約700萬頭，大部分都集中在台灣中南部，而一頭豬的糞尿廢水汙染力相當於人的六倍，可以折算成約4200萬人口。在過去，養豬廢水都是以直接排放的方式處理，對於台灣河川的破壞相當大，產生了許多”黑水河”。現在依環保署的規定，養豬規模超過20頭要強制建設廢水處理設備，而處理過的廢水也有品質的要求，如此一來，大大減少台灣河川所遭受的污染，而且在處理豬糞尿的過程中，還會產生許多具有附加價值的產物，如沼氣、有機堆肥等，達到保護環境與廢棄物再利用的雙重功效。

目前國內豬糞尿水的處理一般都採用三段式處理，過程主要包括固液分離、厭氣醱酵及好氣處理等步驟，其中再加入調整池、計量槽、初沉池、污泥回流及污泥處理等構成完整的養豬廢水處理系統，其流程如下圖:




而實際處理圖片則如下所示

1.固液分離




2.厭氣發酵




3.好氣發酵




經過三段式處理後的廢水即放流到河川之中

放流廢水




目的

程式設計的目標為輸入原廢水的化學性質，及其他必需化學參數後，自動計算出廢水處理槽的規格參數，節省人力計算所需的時間。