畜禽粪便资源化利用技术和厌氧发酵法生物制氢

利用微生物在畜禽粪便处理的同时获得能源主要有2种方式,分别是厌氧产沼气和厌氧发酵法生物制氢。利用厌氧微生物处理畜禽粪便,在去除有机污染物的同时获得沼气是比较成熟的技术,而利用畜禽粪便厌氧发酵制氢的研究开展较晚,仍处于实验室研究阶段。但畜禽粪便资源化利用和发酵生物制氢技术发展迅速,而且可以有机结合。本文对两者的基本原理和最新研究进展进行了介绍,并对其发展前景进行了展望。     

广州市畜禽粪便污染与防治对策

论述了广州市畜牧业发展中粪便所可能产生的一些环境问题,分析了畜禽粪便污染的现状,提出了促进畜牧业可持续发展的对策和 措施。      

北京市市售鸡蛋和鸭蛋中全氟化合物的污染水平研究

研究了北京市市售蛋类中全氟化合物的污染水平.分别对14个主要蛋类批发市场中59个摊位的鸡蛋和鸭蛋进行了样品采集,采用高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)对17种全氟化合物(11种全氟羧酸盐、3种全氟磺酸盐、1种全氟磺酰胺和2种氟化调聚酸)进行了系统性分析.结果表明北京市市售鸡蛋和鸭蛋样品中均存在一定浓度的全氟化合物污染,其中鸡蛋中共检出9种全氟化合物,以全氟壬酸(PFNA)、全氟庚酸(PFHpA)和全氟辛酸(PFOA)为主,平均含量分别为0.105、0.073和0.069 ng·g-1;鸭蛋中共检出10种全氟化合物,以全氟辛烷磺酸(PFOS)和PFOA为主,平均含量分别为0.378ng·g-1和0.296 ng·g-1.鸡蛋和鸭蛋中均未检出全氟戊酸(PFPeA)、全氟十四酸(PFTA)、全氟丁烷磺酸(PFBS)和8:2饱和调聚酸(FOEA).鸭蛋中总PFCs约是鸡蛋的3.4倍.鸡蛋中PFNA和PFHpA之间(r=0.954)以及鸭蛋中全氟十一酸(PFUnDA)和全氟十三酸(PFTrDA)之间(r=0.915)均存在较强的正相关性.对人体健康风险评价结果显示,北京市市售鸡蛋和鸭蛋中PFOS和PFOA污染水平不会对北京市居民产生即时危害.     

塔式自然通风好氧堆肥反应器的开发与应用

针对现有堆肥反应器处理效率低、运行和维护成本较高及堆肥效率不稳定等问题,开发了塔式自然通风好氧堆肥反应器。从物料和热量平衡、通风量优化等方面对反应器进行研究。反应器主要包括反应器主体、通风管、物料承托筛板和温度监控系统等,具有运行及维护简单、能源耗费低等优点。在通风高度为3 m,初始物料投加量5.65 kg(干重比︰粪便/锯末=1∶2.5),含水率约60%时,对人粪便进行好氧堆肥实验。结果表明,堆体温度最高至62℃,并且在50℃以上高温保持5 d;TOC和COD均呈持续下降趋势,降解率分别为64.14%和56.45%;种子发芽指数为113.64%,完全达到腐熟标准。     

梨形筒式好氧堆肥反应器的开发与应用

针对现有堆肥反应器移动困难、难以使物料充分混合及堆肥效率不稳定等问题,开发了梨形筒式好氧堆肥反应器。从物料和热量平衡、通风量及搅拌方式优化等方面对反应器进行了研究。反应器主要包括梨形筒体、无轴螺旋导叶、通风系统、动力系统和控制系统等,具有易于移动、便于进/出料等优点。在通风量为2.0 L/min,初始物料投加量5.0kg（干重比∶粪便/锯末=1∶4）,含水率约60%时,利用反应器对人粪便进行序批式堆肥实验,结果表明,反应器搅拌5 min后混合均匀率可达90%以上,符合混合均匀度的要求;堆体温度从第2天开始升温至50℃以上并保持30 d;TOC和COD均呈持续下降趋势,降解率分别为72.61%和72.81%;种子发芽指数为92.18%,可完全达到腐熟标准。     

好氧堆肥反应器对人粪便堆肥中温降解的中试研究

控制温度为（35±2）℃,以新鲜锯末为空白载体,在控制含水率为55%~60%和强制通风的好氧条件下,进行为期15 d的实验,进行了人粪便好氧堆肥的中试研究,重点分析了在堆肥过程中有机物的降解、氮素的迁移转化规律及生物量的变化。结果表明,粪便中有机物含量在前2天稍微上升,然后迅速下降,最终去除率为71.82%;随着NH₃-N释放量的增加,堆料中N_tot含量从第4天开始减少,最终损失 22.61%,其中N_org损失占74.35%,NH₃-N占23.52%;所损失的氮素有91.66%以氨氮的形式释放。粪便中的有机物和氮的含量能在8~10 d后达到稳定,且堆体无臭味;粪便中溶解性有机物为微生物的生长提供营养物质,因此生物量变化的过程与有机物降解的有着紧密的联系;病原菌在堆肥过程中得到有效去除,表明该反应器堆肥的无害化。     

Year-to-year correlations in blood metal levels among individuals of two species of North American sea ducks

Sea duck populations have declined in North America. Contaminants, especially metals, have been listed as possible contributing factors. Sea ducks are long-lived. Thus, individuals chronically exposed to elevated metal levels may be at greatest risk. Information about long-term exposure (> or =1year) of individuals to metals is absent. To address this information gap, we examined year-to-year correlations among individual White-Winged Scoters and King Eiders in levels of blood cadmium, lead, mercury and selenium. Positive correlations (r> or =0.43), were found in six, five, five and two of seven correlations for cadmium, selenium, lead and mercury. Thus, certain individuals of these species may be exposed over two or more years to higher levels of cadmium, selenium and lead (but apparently not mercury) than other individuals. Single blood samples are appropriate metrics of exposure for studies that examine long-term effects of certain metals on these birds.     

稻谷替代玉米饲喂肉鸭对资源和环境的影响

选用 3 60只番鸭 ,随机分成 4组 ,分别饲喂玉米、稻谷替代玉米和添加二种不同预混料的日粮 ,四个试验组( 1、2、3和 4组 )的饲料组成分别是 :基础日粮 + 65 %玉米 +预混料Ⅰ ;基础日粮 + 2 6%玉米 + 3 9%稻谷 +预混料Ⅰ ;基础日粮 + 2 6%玉米 + 3 9%稻谷 +预混料Ⅱ与基础日粮 + 65 %稻谷 +预混料Ⅱ。研究饲料的各种营养成分对番鸭生长性能、消化代谢的影响及其排泄物对环境的影响。结果表明 :稻谷部分或全部替代玉米 ,同时添加自配预混料(Ⅱ ) ,对肉鸭生长速度、饲料报酬没有明显 (P >0 .0 5 )的影响 ;但能显著提高营养物质的消化率 ,可提高蛋白质的吸收率 13 .0 9%和 17.14 % ,必需氨基酸的消化率提高 3 .82 % ( 3组与 2组比 ) ;磷的存留率分别提高 15 80 .4 7%(P <0 .0 1)与 3 647.4 6% (P <0 .0 1) ;分别提高钙存留 3 2 8.81% (P <0 .0 1)与 5 0 7.61% (P <0 .0 1) ;减少粪便排泄物量 2 .2 6%与 7.69% ;显著降低有害物对环境的影响 ,使空气中的有害气体硫化氢与氨气分别降低 16.81%与 4 3 .4 9%( 3组与 2组比 )。有利于当地饲料资源的利用及对生态环境的保护。在完全用稻谷代替玉米的情况下肉鸭仍可获得良好的生长效果     

稻鸭、稻鱼共作对稻田P素动态变化的影响

以稻鸭和稻鱼生态系统为研究对象，通过大田试验研究了稻田P的动态变化及转化规律，及其对环境的影响。结果表明，施P后土壤和田面水P含量立即达到最大值，一周后迅速降低。相对于空白（CK），养鸭处理（RD）和养鱼处理（RF）田面水总P浓度、溶解P浓度、土壤速效P含量和水稻吸P量显著增加，而土壤全P含量有所增加。研究还表明，水稻吸P量与田面水溶解P、土壤速效P显著相关。对田面水P素径流流失的潜在环境效应分析表明，施P后的一周左右是控制P素流失的关键时期；由于养鸭养鱼能提高稻田P含量，在稻鸭、稻鱼共作期间，要注意避免农田排水和防止因降雨引起的田面水外溢。同时，由于鸭子和鱼能提高土壤有效养分含量，降低化肥的施用量，进而降低了化肥损失所造成的环境危害。     

Evaluation of Solvita compost stability and maturity tests for assessment of quality of end-products from mixed latrine style compost toilets

It is challenging and expensive to monitor and test decentralized composting toilet systems, yet critical to prevent the mismanagement of potentially harmful and pathogenic end-product. Recent studies indicate that mixed latrine composting toilets can be inhibited by high ammonia content, a product of urea hydrolysis. Urine-diverting vermicomposting toilets are better able to accomplish the goals of remote site human waste management by facilitating the consumption of fecal matter by earthworms, which are highly sensitive to ammonia. The reliability of Solvita® compost stability and maturity tests were evaluated as a means of determining feedstock suitability for vermicomposting (ammonia) and end-product stability/completeness (carbon dioxide). A significant linear regression between Solvita® ammonia and free ammonia gas was found. Solvita® ranking of maturity did not correspond to ranking assigned by ammonium:nitrate standards. Solvita® ammonia values 4 and 5 contained ammonia levels below earthworm toxicity limits in 80% and 100% of samples respectively indicative of their use in evaluating feedstock suitability for vermicomposting. Solvita® stability tests did not correlate with carbon dioxide evolution tests nor ranking of stability by the same test, presumably due to in situ inhibition of decomposition and microbial respiration by ammonia which were reported by the Solvita® CO₂ test as having high stability values.