厌氧消化时间对猪场粪污废水理化性质及其生物沥浸效果的影响

[目的]本文旨在了解厌氧消化时间对猪场粪污废水性质及其后续生物沥浸(包括pH值和脱水性能)的影响。[方法]研究猪场粪污废水在厌氧消化期间的理化性质变化,包括pH、化学需氧量、氨氮含量和总磷含量,并利用生物沥浸法处理不同厌氧消化时间(0～60 d)的沼液。[结果]厌氧消化会导致粪污废水pH值和总碱度的升高,pH值从起始的6.5升高至7.5,总碱度升高54.6%。有机物和总磷的去除率分别为68.9%和28.6%,但对氨氮含量无明显影响,导致C/N值大幅降低,从15.3降至4.4。猪场粪污废水经厌养消化后,其EPS含量增加。研究发现厌氧消化0～15 d的沼液,其生物沥浸效果较好,体系pH值降至4.5左右,过滤比阻(SRF)降至5×10~(11)m·kg~(-1)以下,脱水性能提高95.1%以上。厌氧消化30～60 d的沼液,其生物沥浸效果变差,pH值维持在6.5～8.0,过滤比阻逐渐升高。[结论]为便于生物沥浸处理,猪场粪污废水可不经厌氧消化,或者厌氧消化时间不宜超过2周。厌氧消化时间过长,体系碱度增加,对酸缓冲性能增强,同时胞外聚合物(EPS)含量也增加,可能是导致粪污废水经较长时间厌氧消化后生物沥浸效果变差的原因。     

生物质炭对紫色土耕地土壤中溶解性有机物含量和组成特征的影响

选取位于长江上游低山丘陵区的四川盐亭石灰性紫色土和重庆忠县中性紫色土的两种典型耕地(旱地和菜地)土壤,添加0.5%~3.0%生物质炭并经过老化作用,研究生物质炭添加对土壤中可水提的溶解性有机物(DOM)性质的影响。DOM的含量与组分特征分别以溶解性有机碳(DOC)浓度和光谱学特征参数表征。结果表明,石灰性和中性紫色土旱地不添加生物质炭的对照土壤中DOM的平均含量分别为43、65 mg DOC·kg~(-1),相应菜地的对照土壤分别为110、105 mg DOC·kg~(-1);加炭后DOM含量随投加量呈非单调性变化。石灰性和中性紫色土菜地土壤DOM的芳香性和腐殖化程度明显高于旱地土壤。三维荧光光谱的平行因子分析表明,土壤DOM由两种土壤有机质源的类腐殖质组分及一种类色氨酸组分构成,菜地土壤中各组分的含量都明显高于旱地土壤,也具有更高的芳香性和腐殖化程度。综合多种光谱学分析的结果发现,加炭并经过老化后,土壤DOM的组分特征并无明显变化。     

添加造纸白泥对猪场废水厌氧消化液中氮磷回收的影响

以造纸废弃物白泥作为pH调节剂,利用MAP沉淀法回收厌氧消化液中的氮磷,并采用曝气的方式提高消化液pH值和造纸白泥的溶解性,研究了造纸门泥的添加量和曝气时间对厌氧消化液中氮、磷回收效果的影响,并考察了曝气过程中pH、COD、PO3-4-P、NH3-N、Mg2+、Ca2+的变化规律.结果表明:造纸白泥的添加量为8 g·L-1,曝气时间为120 min时,PO3-4-P和NH3-N的回收率分别达到98%和59%,出水的PO3-4-P和NH3-N浓度分别为0.98 mg·L-1和60.66 mg·L-1,均达到了<畜禽养殖业污染物排放标准))(GBl8596-2001)的要求,同时,COD的去除率为45%;如果仅用曝气方式处理,120 min后PO3-4-P和NH3-N的回收率仅分别为66%和41%,均未达到排放标准要求.可见,与仅用曝气方式处理相比,添加造纸白泥协同曝气对厌氧消化液中氮磷的回收有明显的效果.     

溶解性有机物对土壤中铜生物有效性的影响

采用盆栽试验,研究了模拟铜污染土壤中溶解性有机物(DOM)对红壤、褐土和黑土3种不同类型土壤中小油菜(Brassia campestris)的生长及对Cu生物有效性的影响.结果表明,随着DOM的加入,黑土和红壤中小油菜的出苗率均有所下降,尤其是当DOM添加量大于100 mgC·kg-1时,红壤中小油菜出苗率显著降低(P＜0.05),而对褐士的出苗率影响不大;供试3种土壤中小油菜生物量均呈先上升后下降的趋势,其在DOM添加量为50 mgC·kg-1时生物量达到最大,但比较而言,3种土壤中小油菜生物量由大至小的顺序为:黑土＞褐土＞红壤;随着土壤中添加DOM浓度的升高,小油菜植株体内铜浓度大致呈现不断增加的趋势,且3种土壤中植株体内的铜浓度均在DOM添加量为200 mgC·kg-1时达最高值,与对照处理及添加量为50 mgC·kg-1处理间差异显著(P＜0.05);土壤中有效态Cu含量则随DOM量的增加呈不断升高趋势,3种供试土壤有效态Cu含量以红壤最高,当DOM添加量为0～100 mgC·kg-1时,褐土中有效态铜含量高于黑土;而当DOM添加量为150～200 mgC·kg-1时,黑土中的有效态铜含量却高于褐土.这表明随着外源性DOM进入土壤,可导致土壤中Cu的生物有效性不断发生变化,从而直接影响作物的生长以及作物对Cu的吸收.     

聚合氯化铝对污泥中温厌氧消化的影响

[目的]研究聚合氯化铝(PAC)对污泥中温厌氧消化的影响.[方法]以青岛市某污水处理厂预浓缩池污泥为研究对象,进行污泥连续中温厌氧消化试验,研究了投加PAC对污泥中温厌氧消化的影响,考察了不同PAC投加量下,污泥厌氧消化系统的pH、沼气产量、组分、热值以及沼气中H2S含量等参数.[结果]投加PAC对污泥厌氧消化有消极影响,投加浓度越大,消化罐pH越低,消化产沼气量越低,沼气中CH4含量越低,CO2略高,热值也越低.当PAC投加浓度为150 mg/L时,消化罐内平均pH为6.93,累计产气量为空白罐的62.72％,所产沼气中CH4含量比空白罐低6.25％,CO2含量高17.21％,H2含量高4.65％.投加PAC对消化系统中H2S的产生具有抑制作用.[结论]该研究可为污水处理厂在利用厌氧消化法处理污泥时,混凝工艺中混凝剂的选择提供了参考.     

场效应对有机物性质的影响

讨论了场效应对有机化合物的酸性，反应活性及单糖构象稳定性等方面的影响，指出场效应的重要性不能被忽视。     

硫酸盐对厌氧消化产甲烷的影响

以杭州四堡污水处理厂厌氧活性污泥为接种源，以葡萄糖模拟合成废水为基质，硫酸钠为硫酸根源，研究了硫酸盐还原作用对产甲烷的影响。结果表明，批量试验中第一次添加基质后，不同硫酸盐浓度下，产甲烷量下降不明显，硫酸盐仅被还原一部分；第二次添加基质后，甲烷形成量显著降低，且硫酸直度逍度愈大，下降幅度也愈大。在多次添加基质过程中，硫酸盐抑制作用逐渐减小，但并不完全消除，在连续运行试验中，加入硫酸盐后，反应器运行     

硫酸盐对厌氧消化产甲烷的影响

以杭州四堡污水处理厂厌氧活性污泥为接种源，以葡萄糖模拟合成废水为基质、硫酸钠为硫酸根源，研究了硫酸盐还原作用对产甲烷的影响。结果表明，批量试验中第一次添加基质后，不同硫酸盐浓度下，产甲烷量下降不明显，硫酸盐仅被还原一部分；第二次添加基质后，甲烷形成量显著降低，且硫酸盐浓度愈大，下降幅度也愈大。在多次添加基质过程中，硫酸盐抑制作用逐渐减小，但并不完全消除。在连续运行试验中，加入硫酸盐后，反应器运行即受到很大冲击，即使恢复到稳态运行后，ＣＯＤ去除率、甲烷形成量均达不到未加硫酸盐时的水平。用ＦｅＳＯ＿４代替Ｎａ＿２ＳＯ＿４消除硫酸盐还原产物游离性Ｓ￣（２－）后，ＣＯＤ去除率和产甲烷量有所上升。在未加硫酸盐时反应器底部有相当高浓度的丙酸，而加入硫酸盐后丙酸和丁酸浓度显著下降．     

FeCl3对污泥中温厌氧消化的影响

[目的]探究投加FeC13对污泥中温厌氧消化的影响.[方法]以青岛市某污水处理厂浓缩污泥为研究对象,进行污泥连续中温厌氧消化试验,考察了不同FeC13投加量下,污泥厌氧消化系统的沼气产量、组分、热值以及沼气中H2S含量等参数.[结果]当FeC13投加浓度为150 mg/L时,产气量比未投加FeC13时提高34.8％,所产沼气中CH4含量提高10.7％,CO2含量降低6.0％.但是对H2S产生而言,投加FeCl3能显著降低其在沼气中的含量,当FeC13投加浓度达120 mg/L以上时,H2S含量可降至零.[结论]投加FeCl3对污泥厌氧消化有促进作用,随着FeC13投加量的增加,沼气产量亦逐渐增大,沼气中CH4组分含量缓慢上升,CO2略有下降,热值呈升高趋势.     

微量金属元素对中低温厌氧消化工艺的影响

[目的]探究微量金属元素对中低温厌氧消化工艺的影响。[方法]通过向序批式反应体系内投放微量金属元素(Fe、Co、Ni),研究不同温度条件下,厌氧消化效率的差异。[结果]35℃条件下,厌氧发酵对底物消耗更为迅速,产气效率更高,而20℃条件下,则更有利于刺激嗜冷产甲烷菌群的活性,各处理的p H多维持在6.5~7.0,更适宜厌氧发酵反应的进行。其产生的沼气,甲烷含量也相对更高,其中WP20处理平均甲烷含量可达52%。而投放微量金属元素,对不同菌种的刺激效果存在一定差异,在20℃条件下,微量元素对W菌种厌氧发酵产气效率影响最为显著;35℃条件下,微量元素对G1菌种影响较为明显,G1P35累计产气量达7 129 m L。[结论]该研究可为深入探讨低温条件下沼气生物强化菌群的微生物特性、环境因子互作、菌群时空分布和种群动力学提供技术支撑。     

猪场废水厌氧消化液的污染治理工程研究

厌氧消化技术在猪场废水的生物质能源开发与污染治理方面得到了广泛的应用,有效地抑制了猪场废弃物的一次污染。但许多规模养殖区的厌氧消化液产生了严重的二次污染,危害着经济社会的发展。介绍南昌大学系统工程研究所与江西省萍乡地区泰华猪场合作开发的生态能源试点项目工程,阐述泰华猪场废水厌氧消化液污染治理工程的工艺流程和运行效果。此工程将小流域内的猪场、农田、丘陵山地、小河流作为一个完整的生态经济系统,设计包括沼液三级沉淀净化、“猪-沼-粮”分流排灌系统、冬闲田开发、山旱地“猪-沼-菜”四个子工程的二次污染治理工程。这一系统工程的实施,确保了小流域内农民增收,粮食安全,冬闲田开发,种养循环经济发展。出水完全达到了《畜禽养殖业污染物排放标准》和《污水综合排放标准》的二级标准,实现了养殖污水的零排放。     

水处理工艺对溶解性有机物的去除

水处理工艺中对有机物的去除非常重要,三维荧光技术可以表征水中溶解性有机物的特性.论文对常规处理工艺水处理工艺、膜处理技术、臭氧氧化、生物处理技术等现有的常见处理工艺进行总结.     

畜禽粪便中残留抗生素对厌氧消化影响的研究进展

厌氧消化技术处理畜禽粪便,既可以减少环境污染,又能够实现废物无害化、资源化。但畜禽粪便中残留的抗生素对厌氧菌的活性有很大影响,进而影响厌氧消化效果。目前含抗生素类畜禽粪便的厌氧消化处理的可行性受到广泛关注。概述了抗生素在畜禽养殖业中的应用现状和潜在危害,分析了抗生素对厌氧消化产气效果和微生物种群的影响及抗生素的厌氧降解情况,并对今后的研究重点和研发方向提出建议和展望,以期为含抗生素类畜禽粪便厌氧消化处理提供理论支持。     

超声预处理污泥对厌氧消化的影响

为了提高污泥的破解效果及改善其厌氧消化性能,采用双频超声波对污泥进行预处理后再进行厌氧消化试验,分别考察超声时间、声能密度和污泥pH对污泥破解效果以及厌氧消化性能的影响。结果表明:在污泥超声预处理试验中,超声时间、声能密度和污泥pH对污泥溶解性化学需氧量增加值(SCOD+)和污泥溶出率(DDSCOD)有显著影响,对氨氮(NH3-N)影响不显著;超声时间为55min、声能密度为125W·L-1及pH为9时,SCOD+和DDSCOD均达到最优值。在厌氧消化试验中,处理组污泥产气高峰期比未处理组污泥出现晚,但产气量高于未处理组,当超声时间为25min、声能密度为75W·L-1和污泥pH为8时,累计产气量均最多。该研究得出的结论可在污泥资源化和能源化方面有参考价值。     

猪场废水灌溉对潮土酶活性的影响

通过天津杨柳青镇田间小区试验,研究了猪场废水原水、厌氧出水和仿生态塘与地下水稀释(1:5)灌溉以及厌氧出水高、中、低定额灌溉对潮土0～20 cm和20～40 cm土层的土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性及土壤有机碳和全氮的影响.结果表明,猪场废水灌溉显著增加土壤有机碳和全氮含量;中量厌氧水灌溉增强土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性,过高或过低量厌氧水灌溉降低土壤酶活性;原水、厌氧出水和仿生态塘水稀释灌溉对土壤酶活性也有显著影响;与对照(正常施肥和灌溉)相比,仿生态塘水稀释灌溉促进土壤脲酶活性;所有的稀释灌溉处理对土壤转化酶和过氧化氢酶活性均有抑制趋势,但其中仿生态塘水稀释灌溉处理的降幅较小.建议适宜的猪场养殖废水厌氧出水灌水定额为500 m3·hm-2,适宜的稀释灌溉处理为仿生态塘水与地下水1:5的稀释比例.     

餐厨垃圾两段式厌氧消化的性质研究

为实现餐厨垃圾资源化利用,采用水解酸化-厌氧消化两段式发酵,将餐厨垃圾水解酸化5d后,利用活性污泥对酸化液进行16 d的厌氧消化,考察以餐厨垃圾为原料的生物甲烷的生产效率.结果表明,经水解酸化后,产酸现象明显,pH下降至4.69,乙酸浓度达3.11 mg/mL,酸化液的sCOD浓度达174.34 g/L.厌氧消化段产气...     

镧对生长猪的生长与消化和胴体组成的影响

研究了饲粮中添加１００ｍｇ／ｋｇ镧对生长猪生长,消化和胴体组成的影响,结果表明,添加镧使日增重,采食量分别提高了１３．２６％（Ｐ〈０．０５）和５．４３％（Ｐ〈０．０５）。料重比下降了６．５３％（Ｐ〈０．０５）;饲料干物质,粗蛋白,粗脂肪的消化率分别提高了７．８２％（Ｐ〈０．０５）,５．３２％（Ｐ〈０．０５）和５．４１％（Ｐ〈０．０５）;肝脏和背最长肌中粗脂肪的含量分别下降了１４．２９％（Ｐ〈０．０     

镧对生长猪的生长与消化和胴体组成的影响

研究了饲粮中添加１００ｍｇ／ｋｇ镧对生长猪生长、消化和胴体组成的影响,结果表明：添加镧使日增重、采食量分别提高了１３．２６％（ｐ＜０．０５）和５．４３％（ｐ＜０．０５）;料重比下降了６．５３％（ｐ＜０．０５）;饲料干物质、粗蛋白、粗脂肪的消化率分别提高了７．８２％（ｐ＜０．０５）,５．３２％（ｐ＜０．０５）和５．４１％（ｐ＜０．０５）;肝脏和背最长肌中粗脂肪的含量分别下降了１４．２９％（ｐ＜０．０５）和２０．７１％（ｐ＜０．０５）;肝脏粗灰分含量提高了１１．８４％（ｐ＜０．０５）;但对生长猪的胴体组成、肉质和内脏器官相对重量等指标均无显著影响     

辛硫磷对大白菜厌氧消化产沼气的影响

以新鲜大白菜为原料,采用批量式中温全混合沼气发酵装置,投料量400 m L,恒温30℃,添加不同梯度量的辛硫磷。经过2次试验,结果表明:第1次15 d发酵周期,添加1 m L及以上的辛硫磷抑制产气明显;第2次经过39 d发酵周期,添加≤0.3 m L辛硫磷的试验组产气良好,而添加0.5 m L辛硫磷的试验组抑制产气,得到辛硫磷抑制大白菜厌氧消化产沼气的抑制点在0.3~0.5 m L之间。     

絮凝剂对藻类后续厌氧消化过程的影响

[目的]研究絮凝剂对藻类后续厌氧消化过程的影响。[方法]对不同含固率条件下水华藻类的产沼潜力及聚合氯化铝絮凝剂对藻类消化的影响进行分析。[结果]水华藻类的产甲烷潜力较高,含固率为6.0%时单位有机质累积甲烷产量可达147.03 mL/g VS,但脱水过程中使用的聚合氯化铝会严重抑制厌氧消化过程,在较低含固率3.0%条件下,铝离子浓度达984 mg/L,产气量低于潜力值的60%。[结论]该研究为藻类厌氧消化处理提供参考,同时为调整藻类采收方法提供理论依据。