沼液中氮的回收利用技术研究进展

沼液中营养元素回收和高附加值利用技术是沼液处理与资源化利用研究的新方向。近年来,如何高效回收利用沼液中的氮,同时降低沼液后处理难度,是研究的热点和难点。对不同发酵原料所产生沼液的理化特性和沼液中氮回收利用技术的应用效果进行了综述,阐述了沼液中氮的回收利用技术的研究重点及发展方向,以期为沼液处理与资源化利用提供技术支撑。     

长江流域平原地区畜禽粪污资源化利用全链条技术应用现状

长江流域是我国重要的畜禽养殖区,也是最重要的生态带和经济带,提高该区域畜禽粪污处理利用水平,对保护长江流域生态环境,推动区域经济可持续发展具有重要意义。以该区域平原地429个畜禽规模养殖场为研究对象,围绕畜禽粪污收集、处理、粪肥还田利用等畜禽粪污资源化利用全链条技术深入剖析,分析该区畜禽粪污资源化利用关键工艺技术与设施装备。结果表明:畜禽规模养殖场粪污收集方式以干清粪为主,固体粪便普遍采用堆沤处理,72.3%以上的养殖场堆(沤)肥设施面积符合规范要求;畜禽粪水处理主要采用贮存和厌氧发酵技术,仅17.89%的养殖场粪水贮存池容积和67.5%的养殖场沼气发酵容积达到建设规范要求;粪肥还田是粪污资源化利用主要方向,以水果蔬菜等经济作物为主,但存在养殖场配套粪肥消纳土地面积不足等问题,近25.56%的养殖场未达到要求。建议根据该区域养殖和区位条件,进一步规范提升粪污资源化利用技术,提高粪污资源化利用技术和装备水平,引导规模养殖场按照种养平衡的要求配套消纳土地,同时加强对施用粪肥的农田土壤进行跟踪评估,提高粪肥还田利用水平。     

序批式好氧发酵一体化反应器的研制与验证

好氧堆肥是农村有机废弃物资源化利用、减少农村面源污染的有效途径之一,为解决农村固废堆肥设备短缺的问题,设计了一种序批式好氧发酵一体化反应器,并开展了反应器堆肥验证实验。设备主要包括5个发酵单元、除臭系统、密闭箱体和自动控制系统,发酵仓采用"U"型结构,有效容积100 L,可提供最大25 L·min~(-1)空气量,曝气精度0.1 L·min~(-1),翻抛轴转速7.2 r·min~(-1),采用离子除臭装置在密闭箱体内完成除臭过程。自控系统可实现5组发酵装置的自动控制和数据管理,通过不同含水率的物料进行好氧堆肥实验,进行物理、化学指标的综合评价,结果表明,该反应器一体化程度高,堆肥效果符合有机肥无害化标准,可实现序批式堆肥。该设备解决了传统堆肥连续性差、自动化程度低的问题,可为农业废弃物资源化利用提供技术支撑。     

生物质锅炉烟气中PM-VOCs一体化脱除装置的设计

针对生物质成型燃料锅炉烟气中的颗粒物(PM)和挥发性有机物(VOCs)排放浓度高的问题,采用布袋除尘技术与生物炭吸附技术相结合的工艺技术,集成通风直接冷却技术,设计了颗粒物和挥发性有机物一体化脱除装置,并开展了脱除效果验证实验。结果表明:装置对颗粒物去除率87.8%～90.7%,VOCs去除率69.1%～72.0%,颗粒物和VOCs的排放浓度远低于《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2014),表明该装置对生物质锅炉烟气中的颗粒物和VOCs具有较好的脱除效果,研究可为生物质成型燃料锅炉烟气净化工艺提供技术支撑。     

好氧堆肥降解抗生素的研究进展

抗生素滥用导致畜禽养殖场粪便中抗生素残留情况严重,将粪便作为肥料还田使用,可能会导致抗生素在土壤中扩散和累积,对生态环境安全和人类健康带来严重威胁。好氧堆肥是畜禽粪便资源化利用的一种重要途径,可高效地去除畜禽粪便中残留的抗生素,但目前对好氧堆肥过程中抗生素的去除机理尚不清楚。综述了我国不同地区、不同畜禽粪便中抗生素的残留浓度,分析好氧堆肥过程中抗生素去除的的影响因素,总结不同种类抗生素降解的动力学模型,概述现有抗生素检测方法,并提出好氧堆肥去除抗生素未来的研究重点,以期为畜禽粪便资源化利用提供技术支撑。     

翻堆策略对猪粪沼渣好氧发酵特性的影响

为探究翻堆对好氧发酵过程及产品理化性质的影响,明确沼渣好氧发酵的最佳翻堆策略,开展7组不同翻堆时间和频率的猪粪沼渣好氧发酵试验,分别在好氧发酵高温中、后期和降温前、中、后期进行翻堆1次、2次或3次,对好氧发酵过程中的理化性质和腐熟指标进行分析评价。结果表明:翻堆可延长好氧发酵高温期,加快降温期的降温速度。在高温期和降温期进行翻堆2~3次,能够更有效促进可挥发性固体的降解,提高产品腐殖化程度和种子发芽指数。综合好氧发酵过程的无害化和腐熟度指标,最佳翻堆策略是在高温期后期、降温期中期（T2）和高温期中期、降温期前期（T3）进行翻堆2次。此外,经翻堆处理后好氧发酵20 d即可达到腐熟,因此可将发酵周期缩短至20 d。     

添加剂对牛粪堆肥不同阶段真菌群落演替的影响

为研究物理添加剂对牛粪堆肥过程中真菌群落结构的影响,以牛粪和小麦秸秆为原料,以生物炭、火山石作为添加剂,进行了为期30d的堆肥实验.结果表明,好氧发酵基本实现牛粪无害化和稳定化的要求.高通量测序结果显示,堆肥原料中Wallemia占主导地位,相对丰度达到86.85%;堆肥高温阶段,空白处理和火山石处理中Wallemia、Aspergillus为优势菌属,而生物炭处理中Scedosporium、Acremonium相对丰度较高;降温阶段,Mycothermus和Thermomyces占优势,添加生物炭的处理中Thermomyces的相对丰度较其他两个处理高.腐熟阶段,3个处理中Mycothermus的相对丰度均为最高,而火山石的添加增加了Remersonia及Trichosporon的相对丰度.Spearman相关性分析结果表明,牛粪堆肥过程中Mycothermus与GI、TN、TP、NH₄⁺-N、含水率、pH值、VS、脲酶显著相关（P<0.05）.本研究从真菌变化的角度,为牛粪好氧发酵机理研究与工艺优化提供参考.