沼液利用途径分析

沼液是畜禽粪便厌氧发酵后的残留液,其中包含的矿物质丰富,如对其进行合理利用,将给人类带来一定的经济价值;如不妥善处置,沼液的随意排放将引起湖泊、河流富营养化等环境污染问题.我国沼液的主要利用方式包括直接归田、沼液浸种、叶面肥、饲料添加剂等,其中直接归田是当前沼液最主要的利用方式,但沼液直接归田也存在很大的环境风险.因此,开发低成本、高效益的沼液安全利用途径是我国今后研究的重要方向.     

沼液对甘蓝连作土壤生物学性质的影响

以施用化肥225 kg/hm2为对照,设置两种不同的沼液用量(以纯氮计):沼液I(168 kg/hm2)和沼液II(225 kg/hm2),通过连续3 a的甘蓝种植试验,研究沼液对甘蓝连作土壤微生物区系、土壤酶活性以及土壤养分与土壤酶活性之间的相关性.结果表明:1)施用沼液显著改善了连作土壤的微生物区系,溶磷细菌、解钾细菌、氨化细菌、固氮菌和放线菌的数量显著增加;同时抑制了真菌的富集.两种不同用量的沼液处理较化肥处理的土壤细菌/真菌(B/F)值分别提高了142.7%和202.3%.2)在225 kg/hm2等氮水平下,施用沼液显著提高了土壤的蔗糖酶、磷酸酶和蛋白酶活性,较之化肥处理分别提高了63.96%、137.61%和139.66%;同时显著降低了土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶活性.3)土壤养分与土壤酶活性相关性分析表明,有机质含量与土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和蛋白酶活性呈显著正相关,与过氧化氢酶活性呈显著负相关,而与多酚氧化酶活性无明显相关性;磷酸酶活性与土壤速效磷含量呈显著正相关;蛋白酶活性与土壤碱解氮、全氮含量呈显著正相关.表4参24     

鸟粪石沉淀法处理沼液实验研究

以MgCl2·6H2O和KH2PO4·12H2O为沉淀剂,开展了鸟粪石沉淀法处理沼液实验,研究了沉淀剂投加量、反应过程中pH值对沼液中氦氮、总磷去除效果的影响.研究表明,在pH值为9、Mg2+:PO4-3:NH4+=1.1:1.05:1(摩尔比)时,出水中氨氮为45.mg/L、总磷为15mg/L,脱氟除磷综合效果最佳.     

规模猪场沼液沉淀池底泥中磷形态变化特征

以规模猪场污染物排放定位监测点为依托,利用SMT法系统研究二级串联沉淀池0～10和10～20 cm深度底泥中总磷(TP)、无机磷(IP)、有机磷(OP)、NaOH提取态磷(NaOH-P)和HCl提取态磷(HCl-P)浓度变化特征。研究发现,0～10 cm深度底泥中各形态磷含量均高于10～20 cm深度底泥,且沉淀池I沉淀池Ⅱ。在沉淀池I的底泥中,各形态磷含量由大到小依次为HCl-P、NaOH-P和OP。在沉淀池Ⅱ的底泥中,各形态磷含量由大到小依次为OP、NaOH-P和HCl-P。HCl-P(惰性磷)占比均表现为0～10 cm深度高于10～20 cm深度,沉淀池I沉淀池Ⅱ,说明更深层底泥和二级沉淀池底泥中的磷活性更高。该研究可为提高沼液贮存池底泥中磷的安全合理利用提供参考。     

紫球藻对沼液废水中氨氮、铜离子及抗生素磺胺二甲嘧啶的处理效果

微藻处理沼液废水是一项污水资源化处理的生物技术,将富含胞外多糖的紫球藻(Porphyridium cruentum)作为研究对象,以实际沼液废水中氨氮、铜离子(Cu~(2+))和抗生素磺胺二甲嘧啶浓度为对照,分别设置不同浓度上述污染物考察其对紫球藻生长的影响,并测定紫球藻对沼液废水中氨氮、Cu~(2+)和抗生素磺胺二甲嘧啶的富集效果。结果表明,培养10 d后,在正常培养基以及ρ(氨氮)分别为50、500和2 000 mg·L~(-1)培养基中紫球藻生物量分别为1.67、1.74、0.85和0.68 g·L~(-1);在正常培养基以及ρ(Cu~(2+))分别为0.5、1.0和2.0 mg·L~(-1)培养基中,紫球藻生物量分别为2.36、1.81、1.83和1.58 g·L~(-1);在正常培养基以及ρ(抗生素)分别为5、10、20、100和200 mg·L~(-1)培养基中,紫球藻生物量分别为1.60、1.18、1.42、1.30、0.98和0.88 g·L~(-1)。此外,在最佳氨氮、Cu~(2+)及磺胺二甲嘧啶浓度条件下紫球藻对各污染物去除率分别为73.2%、54.3%和56.9%。氨氮为紫球藻的生长提供了一定量营养盐,促进紫球藻生长;Cu~(2+)和高浓度磺胺二甲嘧啶则抑制紫球藻生长。紫球藻富含胞外多糖的特性为沼液废水中难处理污染物Cu~(2+)和抗生素等的富集去除提供了新的思路。     

厌氧发酵系统中回流沼液的产甲烷活性研究

为确定两阶段厌氧发酵系统合理的污泥回流时段,对厌氧发酵系统排出沼液产甲烷活性进行了研究。通过对这些沼液在后储罐放置的不同天数(0~5 d)测定其不同的活性,用间歇实验方法测定最大比产甲烷活性(Um ax.CH4)作为厌氧污泥的产甲烷活性指标。结果表明,排出的沼液产甲烷活性在不同的时间段有所不同,经实验得出沼液放置第2 d时的产甲烷活性最高,从而确定该两阶段厌氧发酵系统排出污泥合理的回流时段应该是沼液进入后储罐的第2 d。进而为在线活性污泥与后储罐最佳活性时段污泥混合的污泥回流工艺提供理论依据。     

不同预处理方法对沼液养殖微藻的影响

比较了不同预处理方法对养猪沼液的灭虫效果和后期微藻养殖的影响,拟优选出较佳的预处理办法。结果表明,养猪沼液在开放环境中放置一定时间后,易出现原生动物、微型后生动物和其他无脊椎动物,而对微藻生长影响较为严重的主要是原生动物和微型后生动物;用40mg/L的漂白粉处理可以基本杀灭养猪沼液中的食藻害虫,处理后的养猪沼液只需放置4d后就可以接种、培养微藻;这种预处理方法成本相对较低,每吨养猪沼液的处理成本仅约为0.050 0元;这种预处理方法操作简单,而且对养猪沼液中的营养元素破坏较少,为利用养猪沼液实现规模化微藻养殖解决了一个棘手的问题。     

水培芹菜净化不同浓度沼液的试验研究

沼液是畜禽粪尿经厌氧发酵产生的发酵液,随意排放将对环境产生一定危害,有效利用将带来一定的经济效益。用沼液水培芹菜,不仅可以为芹菜提供丰富的营养物质,还能达到废物资源化利用的目的。通过生物浮床工艺,将芹菜水培于不同浓度沼液中,研究其生长特性及其对污染物的去除能力,得出用沼液水培芹菜的最佳稀释倍数。结果表明:经过80 d的种植,稀释30倍的沼液水培的芹菜生物增长量最大;随着沼液稀释倍数的增加,芹菜的茎叶部分与根部中N的质量分数越小。芹菜对稀释100倍沼液中TN的去除率最高,为94.6%;对稀释10倍沼液中TP的去除率最高,为90.6%。沼液经稀释20~50倍之后水培芹菜的TN、TP去除率都较高;稀释30~40倍沼液水培芹菜所取得的环境效益和经济效益较高。     

微生物营养剂浓度对生物沥浸法处理猪场沼液的影响

猪场沼液是规模化猪场沼气工程排出的具有高悬浮固体(SS)和高污染负荷的一类高浓度有机废水。采用生物沥浸法调理实现其深度固液分离,对该废水生化处理达标排放意义重大。通过摇瓶实验,研究了猪场沼液在不同浓度营养剂下的生物沥浸处理,并将获得的沥浸泥作为接种物回流,回流比为1∶1,共连续处理6批,测定pH、过滤比阻(SRF)、泥饼重金属含量及滤水水质等指标。结果表明:当营养剂浓度≥15 g·L~(-1),其处理效果较好且稳定;pH降至3.5以下,SRF降至5.0×10~(11) m·kg~(-1)左右,脱水速率提高86.1%,泥饼重金属的浸出率高,其中Cu≥49.5%、 Zn≥72.7%。沼液经生物沥浸处理后体积减少40%～50%,抽滤水的化学需氧量(COD)、氨氮(NH_3)含量、总磷(TP)含量和SS分别从原稀释沼液的27 669.8、1 014.8、582.1和27 857.1 mg·L~(-1)降至423.8～499.3、671.4～704.0、0.7～1.1和0 mg·L~(-1),去除率最高可达98.5%、33.8%、99.9%和100%,大大降低了后续生化处理的难度。采用生物沥浸法处理猪场沼液具有良好的应用前景。     

不同季节的沼液中细菌分离培养与含量分析

采用TPY琼脂分别对不同季节的好氧、厌氧沼液中的细菌进行需氧和厌氧培养,对培养出的细菌进行计数和形态观察。结果表明：（1）夏季厌氧沼液中厌氧菌及兼性细菌数量均极显著高于春季;夏季好氧沼液中好氧菌数量显著高于春季。（2）冬季厌氧沼液的厌氧培养和需氧培养的细菌数量,均极显著低于秋季;冬季好氧沼液中的需氧培养出的细菌数,显著低于秋季。（3）夏、秋季的厌氧招液,厌氧培养出的细菌数极显著高于好氧沼液厌氧培养出的细菌;冬季厌氧沼液厌氧培养出的细菌数,显著高于好氧沼液厌氧培养出的细菌。（4）沼液中的细菌种类繁多,表型特征复杂。（5）沼液中的杆菌最多,其夏季各种形状菌都较其它季节多。（6）四季沼液中,革兰氏阴性菌均占多数,革兰氏阳性菌均占少数。