Anaerobic digestion of livestock and poultry manures spiked with tetracycline antibiotics

Abstract

We investigated the anaerobic degradation of tetracycline antibiotics (tetracycline [TC], oxytetracycline [OTC] and chlortetracycline [CTC]) in swine, cattle, and poultry manures. The manures were anaerobically digested inside polyvinyl chloride batch reactors for 64?days at room temperature. The degradation rate constants and half-lives of the parent tetracyclines were determined following first-order kinetics. For CTC the fastest degradation rate was observed in swine manure (k?=?0.016?±?0.001 d^?1; half-life = 42.8?days), while the slowest degradation rate was observed in poultry litter (k?=?0.0043?±?0.001 d^?1; half-life = 161?days). The half-lives of OTC ranged between 88.9 (cattle manure) and 99.0?days (poultry litter), while TC persisted the longest of the tetracycline antibiotics studied with half-lives ranging from 92.4?days (cattle manure) to 330?days (swine manure). In general, the tetracyclines were found to degrade faster in cattle manure, which had the lowest concentrations of organic matter and metals as compared to swine and poultry manures. Our results demonstrate that tetracycline antibiotics persist in the animal manure after anaerobic digestion, which can potentially lead to emergence and persistence of antibiotic resistant bacteria in the environment when anaerobic digestion byproducts are land applied for crop production.     

厌氧-吹脱-好氧-吸附法处理酱油废水

针对酱油废水的高CODCr、高色度、高挥发酸以及含盐的特点，设计了用厌氧-吹脱-好氧-吸附法处理酱油废水的工艺。实验结果表明，该工艺对酱油废水的处理有较好的处理效果。当厌氧进水的CODCr分别为6000～8000和1500～2000mg／L，色度分别为5000和1800倍左右时，厌氧反应的水力停留时间(HRT)分别为3～4和2d，吹脱池的停留时间为16h，气水比为0．01m^3／L，好氧反应器和煤渣吸附池的停留时间分别为14～18和14～16h时，该流程对废水CODCr的总平均去除率分别达到90％和82．7％左右，对色度的总平均去除率分别为76．7％和86．5％。     

碱法草浆黑液厌氧处理中钠的抑制作用

试验了烧碱法草浆黑液中，钠在厌氧过程中的抑制特性。研究表明，钠盐抑制作用强度为：氯化钠＞木素钠＞硫酸钠＞硅酸钠。相对产甲烷率ＰＭ（Ｉ）和钠浓度Ｉ的关系，可用ＰＭ（Ｉ）＝［１＋（Ｉ／Ｋｉ）＾ａ］＾－１拟合，污泥经过驯化，对钠的耐受能力可提高。     

污泥分解技术在污泥厌氧消化上的应用

污泥分解技术与厌氧消化相结合，能提高厌氧消化的效率，其中在污泥厌氧消化工艺中适当的结合臭氧氧化技术，可以使挥发性固体平均降解率提高至65％，并减少1／3的厌氧消化池容积。     

城市污水的混凝处理及混凝污泥厌氧消化研究

采用聚合氯化铝与有机高分子絮凝剂复合投加的方法,对上海市闵行污水处理厂曝气沉砂池出水进行一级强化处理,研究了其对浊度、COD的去除效果,确定最佳投药量。在确定最佳投药量后,对混凝所产生污泥进行厌氧消化的可行性研究。结果表明:(1)有机絮凝剂与聚合氯化铝复合投加的强化效果明显优于单独投加聚合氯化铝;同时,聚合氯化铝与阳离子型有机絮凝剂复合投加的效果要优于阴离子型,并且可以进一步降低聚合氯化铝的投加量;使用聚合氯化铝与两性型有机絮凝剂复合投加也取得了较为满意的效果,与使用阳离子型有机絮凝剂的效果接近。(2)综合考虑COD、浊度和药剂投加量,当聚合氯化铝投量为30mg/L、阳离子型有机絮凝剂KP1205E投加量为2mg/L时,取得比较理想的效果。(3)被处理水的水质变化对化学一级强化的处理效果有很大影响,被处理水中溶解性的有机物组分越高,处理效果相应越差。(4)采用厌氧消化对混凝污泥进行处理,在投配比为5%时,单位VSS的产气量最大,达到0.76L/g,污泥的可消化性较好。     

化学氧化—厌氧生物组合工艺处理纸浆废水的研究

研究了Fenton试剂氧化＋厌氧生物组合工艺处理纸浆废水的可行性，确定了Fenton试剂氧化处理的影响因素并对氧化出水进行了有关厌氧生物处理，结果证明采用化学氧化与生物处理相结合的处理方案是可行的。     

炼油废水深度净化与回用的试验研究

某炼油厂的生产废水经处理后虽然已达标排放,但由于水资源的严重缺乏,要求必须进行废水的深度处理以便回用.为此,该文提出了采用厌氧陶粒滤池、陶粒填料生物接触氧化池与陶粒滤料过滤池相串联的废水深度处理工艺并进行试验研究.结果表明,该工艺处理效率高、运行稳定,二级气浮出水中的COD、油类、悬浮物与酚类的去除率高达90%～100%,水质清澈透明、无色无味,满足该厂对回用水的水质要求.     

不完全厌氧—好氧投菌法处理丝绸染整及砂洗废水

阐述了用不完全厌氧——好氧工艺和投入优势菌的方法处理丝绸染整及砂洗废水的原理,工艺流程,工艺参数、经济效益及结果分析。从实验室及生产试验数据看,此法可使废水的COD由2000—3000mg/l降低至100mg/l以下,平均去除率达96％。出水BOD小于30mg/l,平均去除率为95％。     

化学氧化—厌氧生物组合工艺处理纸浆废水的研究

研究了Fdenton试剂氧化＋厌氧生物组合工艺处理纸浆废水的可行性，确定了Fenton试剂氧化处理的影响因素并对氧化出水进行了有关厌氧生物处理，结果证明采用化学氧化与生物处理相结合的处理方案是可行的。     

上流式厌氧污泥床处理低温低浓度废水存在的问题与对策

通过对上流式厌氧污泥床应用技术的研究，分析了上流式厌氧污泥床技术处理废水所存在的局限性。并就上流式厌氧污泥床反应器(UASB)应用于我国低温低浓度污水处理中可能出现的问题，从UASB反应器的启动、水力停留时间和上流速度之间的平衡关系、厌氧氨氧化生物代谢新途径的促进以及工艺的改进等方面提出对策措施。