沼液的铁炭微电解预处理研究

铁炭微电解处理沼液能够有效降低COD 和氨氮,提高沼液可生化性。试验采用铁炭微电解对沼液进行预处理,通过单因素试验确定的最佳条件：曝气量为3L/min,初始pH值为4,铁炭体积比为1∶1,HRT 为2．5h, COD和氨氮最高的去除率可达到56．86％,32．31％。通过对正交试验结果进行优化分析可知最佳试验条件：曝气量为3L/min,初始pH值为4,铁炭体积比为2∶1,HRT为2．5h。     

沼液曝气地下滴灌对大棚韭菜产量和品质的影响

利用沼液曝气地下滴灌对大棚韭菜进行小区试验.结果表明沼液曝气地下滴灌技术明显提高了韭菜产量和品质,沼液浓度为80％和曝气系数为1.0时,产量最高,为3457.55 kg·(667m)-2,比对照增长28.53％;随着沼液浓度的提高,韭菜中Vc含量、可溶性糖、可溶性蛋白质含量迅速增加;在同一沼液浓度下,随着曝气系数的增大,Vc含量、可溶性糖、可溶性蛋白质含量增加,其中以沼液浓度80％和曝气系数为1.0处理的效果最好,与对照相比,Vc含量提高77.78％、可溶性糖含量提高91.20％、可溶性蛋白质含量提高70.59％.     

曝气在沉淀法回收沼气发酵液氮磷中的作用

以畜禽养殖废水经厌氧消化处理后的沼气发酵液为研究对象,采用曝气吹脱的处理方式。研究了进水方式,曝气强度,水力停留时间（HRT）对发酵液pH值提升效果的影响。并考察了曝气过程中PO43--P、NH4+-N、Mg2+、Ca2+、化学需氧量（COD）的变化规律。结果表明：发酵液pH值在曝气2 h内提升明显,可迅速从7.27达到8.5,之后则变化较缓慢,12 h后可基本达到最高值9.3,为沉淀法回收氮磷提供了有利的pH值条件。间歇式进水pH值提升效果优于连续式进水,增大曝气强度和HRT可加快pH值提升速度,HRT越大pH值提升幅度越大。曝气过程中发酵液的PO43--P、NH4+-N、Mg2+、Ca2+、COD均呈规律性下降趋势,磷回收率可达65%左右,氮回收率为20%～40%,同时发酵液COD可下降20%～30%。曝气方式亦可以起到搅拌的作用。试验证实了采用化学沉淀法对厌氧发酵液进行氮磷回收时采用曝气处理可提升pH值。     

生物炭混掺对沼液间接地下滴灌土壤水力特性的影响

为了探究生物炭混掺量对不同配比沼液间接地下滴灌土壤水力特性的影响,采用室内土箱模拟试验,设置4个生物炭混掺水平（生物炭、土壤质量百分比分别为0、1%、2%、5%（B0、B1、B2、B5））和4个沼液配比水平（沼液、水体积比分别为0、1∶8、1∶6、1∶4(Z0、Z1∶8、Z1∶6、Z1∶4））,探求小麦秸秆生物炭混掺对沼液间接地下滴灌土壤持水性能、土壤饱和导水率和土壤湿润体特征的影响。结果表明：土壤持水性能随生物炭混掺量和沼液配比的增大而提升;Van-Genuchten模型能够准确拟合各处理土壤水分特征曲线;生物炭混掺和沼液灌溉可以增加土壤孔隙度和毛管孔隙度;土壤饱和导水率随生物炭混掺量的增加呈先降低后升高的趋势,随沼液配比的增大而趋于减小;幂函数能够准确描述不同处理湿润锋运移距离与灌水时间的关系;生物炭混掺量为5%时,湿润锋垂直向下运移距离增大,垂直向上和水平方向运移距离减小,存在深层渗漏可能;湿润锋运移距离、湿润体体积、土壤高含水率分布区域面积均在生物炭混掺量为2%、沼液配比为1∶4时结果最优。综合考虑各项指标, 处理Z1∶4B2的生物炭混掺量和沼液配比能够使间接地下滴灌下的粉壤土获得较好的土壤水力特性。     

鸟粪石结晶-絮凝同步处理沼液实验研究

针对鸟粪石结晶法回收沼液中氨氮和磷酸盐时生成的晶体细小、不易与水分离等问题,采用鸟粪石结晶法和絮凝法相结合的工艺处理沼液,同步富集回收沼液中氮、磷及各种有机质。研究了pH值、反应物摩尔比、搅拌速度、反应时间等因素对沼液中氨氮,总磷,COD去除效果的影响,考察了絮凝剂的优化反应条件,并对富集物的成分做了较全面分析。结果表明,pH值9.5,n(Mg2+)∶n(NH+4)∶n(PO3-4)=1.2∶1.0∶l.0,改性壳聚糖絮凝剂的投加量为500 mg·L-1,助凝剂粉煤灰的加入量为80 mg·L-1,搅拌速率为150 r·min-1,反应时间为20 min时,氨氮,总磷,COD的总去除率为81.2%,75.8%,62.6%,富集产物含有丰富的营养物质,可作为生物缓释肥。     

鸟粪石结晶-絮凝同步处理沼液实验研究北大核心

针对鸟粪石结晶法回收沼液中氨氮和磷酸盐时生成的晶体细小、不易与水分离等问题,采用鸟粪石结晶法和絮凝法相结合的工艺处理沼液,同步富集回收沼液中氮、磷及各种有机质。研究了pH值、反应物摩尔比、搅拌速度、反应时间等因素对沼液中氨氮,总磷,COD去除效果的影响,考察了絮凝剂的优化反应条件,并对富集物的成分做了较全面分析。结果表明,pH值9.5,n(Mg2+)∶n(NH+4)∶n(PO3-4)=1.2∶1.0∶l.0,改性壳聚糖絮凝剂的投加量为500 mg·L-1,助凝剂粉煤灰的加入量为80 mg·L-1,搅拌速率为150 r·min-1,反应时间为20 min时,氨氮,总磷,COD的总去除率为81.2%,75.8%,62.6%,富集产物含有丰富的营养物质,可作为生物缓释肥。     

规模化养猪场沼气工程沼液特性研究

大多数情况下沼液特性研究或农用很少考虑沼液特性的时空差异,这不利于沼液的科学合理施用。明确沼液的时空特性,可以为沼液资源化利用提供理论指导。该研究于2015年9月和12月份采集嘉兴地区8个规模化生猪养殖场沼液储存池沼液样品,分析氮、磷和钾含量、pH值、电导率、化学需氧量(COD)以及重金属元素含量特性。结果表明,8个猪场沼液储存池沼液在同一时间采集和不同时间采集时沼液中氮、磷和钾含量的变异幅度均较大,变异系数范围分别为28.1%～55.6%,57.4%～68.3%和48.0%～55.7%;沼液中氮、磷和钾含量范围分别为260～1358,4.52～49.1和29.0～259 mg·L~(-1);氨氮占沼液中总氮的82.4%～91.8%,可溶性有机态氮占6.81%～27.2%,硝态氮占1.37%～5.00%;沼液pH值范围为7.50～8.89,同一时间采集时沼液pH值变异较小,但不同时间采集时同一沼液储存池沼液变异系数较大;沼液COD较高(637～3559 mg·L~(-1)),同一时间采集或是不同时间采集时沼液COD的变异幅度均较大;沼液中重金属含量从大到小依次为:Zn,Cu,Pb,Cr,As,Cd,同一时间采集或是不同时间采集时沼液重金属含量均存在较大差异和变化。由此可见,沼液农用,特别是大量应用时当应了解掌握沼液特性,尽量减少不合理应用带来的危害。     

沼液滴灌技术的工艺探索与研究

本研究针对目前大中型沼气工程发酵残留物大部分没有利用,被随意排放到环境中,成为农村环境污染重要来源的现状,采用三级过滤相关工艺对沼液进行过滤,并达到120目滴灌要求,从而利用滴灌措施实现沼液的资源化循环利用.工艺中采用曝气和反冲洗等技术手段,实现沼液的无堵塞过滤.对过滤后的沼液进行了相关分析,研究发现,采用本项技术可以实现沼液与水的精确化配比,但沼液相比未过滤前的原液养分有3.4%一9.8%的损失,这可能和本项技术过滤掉了沼液中的悬浮物有关.通过沼液滴灌技术完善了以沼气为纽带的“养殖业一沼气-种植业”的循环农业发展模式,具有广阔的应用前景.     

实用型滴灌模式在温室番茄生产上的应用效果分析

采用田间试验,以传统滴灌模式为对照,系统研究了以张力计读数制定的实用型滴灌模式对番茄生长、产量、水肥利用率及土壤环境的影响。结果表明,与传统滴灌模式相比,采用实用型滴灌模式(当埋深15 cm的张力计读数大于35 k Pa时进行灌溉施肥,灌水定额为5 mm,每次施纯氮浓度为120 mg/L,氮磷钾比例为1∶0.3∶1.5)可维持番茄植株正常生长,实现节水40.4%,节肥45.6%,产量提高8.6%,灌溉水利用率提高82.1%,肥料偏生产力提高99.5%。并且该模式可显著降低0~20 cm土层的碱解氮、速效磷、速效钾含量及全盐含量,避免表层养分及盐分累积,显著降低深层土壤20~40 cm的土壤含水量,避免土壤根层水分向下运移造成水分浪费。     

长期施用沼液对土壤及产品的影响

文章通过对长期施用沼液的土壤进行采样分析,研究施用沼液对土壤养分和重金属含量、农产品的重金属含量的影响,以期为沼液的安全利用、降低土壤被重金属污染的风险提供参考依据。结果表明,施用鸡粪沼液配合水溶肥料,可以满足作物对氮、磷、钾、有机质的需求,并且可以提高土壤p H值;基地B和C连续8年施用鸡粪沼液,增加了土壤中部分重金属含量和果实中Cr含量,但是都未超过国家相关标准;D地块施用鸡粪沼液50m~3·677m~(-2),土壤中As,Cr,Hg,Cd,Pb都显著高于未施用沼液的A地块,并且土壤中Cd含量超过了《GB 15618-1995土壤环境质量标准》二级土壤中的限定值(为保障农业生产,维护人体健康的土壤限制值)。     

猪粪沼液理化性质对玉米种子萌发的影响

明确沼液理化性质对种子萌发的影响是确定沼液合理灌溉量的前提。该研究以猪粪厌氧发酵的沼液为研究对象,分析了新鲜沼液及预处理后沼液的理化性质,并将沼液理化性质与相对发芽率、相对根长和萌发指数建立函数关系,筛选了沼液中的植物毒性因子及安全阈值。对于秋田MD311这一玉米品种来说,铵态氮与乳酸是沼液中的植物毒性因子。种子达到最大萌发指数对应的铵态氮与乳酸的浓度分别为186与35.8 mg·L^-1;二者浓度高于336与61 mg·L^-1时,具备植物毒性(萌发指数(70%),不可直接还田。通过静置和曝气过程可降低二种毒性因子的含量。研究表明,沼液还田时将铵态氮与乳酸含量控制在安全阈值内时可降低植物毒性,促进作物生长,最大限度地发挥沼液对无机肥的替代作用。     

生物炭对鸡粪好氧堆肥过程的影响

生物炭作为堆肥调理剂对于加快畜禽粪污好氧堆肥进程、增强堆肥品质和改良堆肥工艺具有重要意义。分别选用玉米秸秆和树叶与鸡粪混合进行堆肥试验。通过研究堆体温度变化、含水率、pH值、电导率,以及氮、磷、钾营养成分含量的变化,分析生物炭对堆肥过程的影响。结果表明,添加生物炭可有效缩短堆肥周期2~3 d。添加生物炭前期会使堆体pH值升高但对于最终堆肥产品并无太大影响。添加生物炭较未添加堆体的EC值降低,表明生物炭对于游离盐离子具有很好的固定作用。通过对堆体物料各阶段主要养分进行检测,添加生物炭堆肥中全氮、全磷和全钾含量均高于未添加组。其中MSA与LA总氮含量较MS与L分别增加0.35%和0.53%,表明生物炭具有较好的固氮效果。综合pH值、电导率、含水率等指标来看,生物炭作为调理剂促进了好氧发酵过程的进行,有利于提高堆肥品质。      

餐厨沼液滴灌水盐调控对土壤环境和西兰花产量的影响

为探究和评价餐厨沼液滴灌对土壤环境和作物生长的影响,通过盆栽试验研究氮磷钾等浓度施用条件下,滴灌水盐调控不同土壤水基质势水平[-20 kPa (W)和-30 kPa (P)]和餐厨沼液比例[0%(0)、10%(1)、16.7%(2)、25%(3)和33.3%(4)]对土壤盐分、无机氮含量和西兰花生长的影响。结果表明：土壤水基质势水平对土壤盐分有显著的影响,与P相比,W降低表层土壤饱和泥浆提取液电导率(EC_e) 13.0%;土壤EC_e随沼液比例的增加而升高,33.3%沼液处理比其他处理高23.1%～46.8%。沼液比例对土壤铵态氮含量影响显著,0%沼液处理表层铵态氮是其他处理的2.2～3.0倍;餐厨沼液灌溉会降低西兰花产量,P₂、P₃和P₄处理下降显著。综合评价结果表明：W与P差异不显著,沼液比例越高影响越大,P₀处理与W₁、W₂和P₁处理差异不显著,但显著高于W₃、W<...     

pH值和碳氮比对微生物燃料电池脱氮除磷效果的影响

【目的】探究pH值和碳氮比对微生物燃料电池脱氮除磷的影响,找出适宜pH值的和碳氮比。【方法】采用单室微生物燃料电池装置,设置不同的阳极液的pH值(W1=5、W2=6、W3=7、W4=8、W5=9);选取pH值=7,设置不同的碳氮比(N1=1∶1、N2=2∶1、N3=4∶1、N4=8∶1、N5=16∶1),共10个处理,测量2个反应周期内输出电压值、COD、氨态氮、硝态氮、总氮和总磷的变化。【结果】在其他条件相同的情况下,只改变阳极液的pH值,输出电压随pH值增大先增大后减小;pH值为8时产电性能最佳,最大电压为204.74 mV;COD、氨态氮、硝态氮、总氮随pH值增大呈先降低后增大的趋势,在pH值为8时,其去除效率最高,分别为74%、38%、93%和58%;在pH值为9时,总磷的去除效率最优为24%。只改变碳氮比时,当碳氮比为4时电压最大,为158.33 mV;COD、氨态氮、硝态氮、总磷的去除率随碳氮比增大先增大后减小,当碳氮比为4时,COD的降解率最大为65%;当碳氮比为2时,氨态氮的降解效率最好为35%;当碳氮比为8时,硝态氮和总磷的去除效率最高,分别为96%和16%;总氮的去除效率随碳氮比的增大而提高,当碳氮比为16时,总氮的去除效率最高,为59%。【结论】碳氮比为4∶1、pH值为8时可以取得较好的脱氮除磷效果。     

灌水量及灌水pH值对宁南山区土壤养分及芹菜产量品质的影响

为了探索灌水量及灌水pH值对宁南山区冷凉蔬菜产量、品质和土壤化学性质的影响,采用大田裂区试验,灌水量为主区,设W1:3150 m3/hm2,W2:2700 m3/hm2,W3:2250 m3/hm23个水平,灌水pH值为副区,设B1未处理pH=8.1(CK)、B2处理pH=6.0和B3处理pH=4.03个水平.结果表明:灌水量对土壤pH值的影响不显著;土壤pH值随着灌水pH值的降低而降低,与对照B1相比,B2和B3处理下土壤pH值分别平均下降0.2和0.3,而土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾随着灌水pH值的降低先增加后降低,B2处理下土壤养分最高;芹菜株高表现为W1处理高于W2和W3,适当降低灌水pH值可以显著提高芹菜株高,W1、W2和W3处理下,B2处理株高最高;叶绿素SPAD值和净光合速率均随着灌水量的增加而增加,W1比W2、W3平均分别增加4.0％、5.9％和6.6％、11.5％,随着灌水pH值降低而先增加后降低,B2处理下均最高.芹菜产量随着灌水量的增加而增加,W1比W2、W3产量分别平均增加5.6％、34.7％,灌水pH值各处理中B2产量最高.芹菜Vc、总糖含量随着灌水量的增加而增加,W1比W2、W3处理Vc、总糖含量分别平均增加2.3％、9.6％和4.9％、6.3％,随着灌水pH值的降低先增加后降低,B2比B1、B3极显著提高,分别提高9.1％、15.1％和6.0％、13.2％;粗纤维含量反之,随着灌水量的增加而降低,W1比W2、W3处理分别降低7.1％、13.7％,随着灌水pH值的降低先降低后增加,与B1、B3处理相比,B2处理降低极显著,分别降低25％、30.2％.综上所述,在一定范围内增加灌水量、降低灌水pH值能够提高土壤肥力,同时可以促进芹菜的生长、生理特性,从而提高芹菜产量和品质.     

减压浓缩对沼液CO 2 吸收性能和植物生理毒性的影响

利用减压浓缩试验装置在50℃和2 k Pa下对沼液进行浓缩,分别测试了沼液、沼液浓缩相及冷凝回收稀相的CO2吸收性能和植物生理毒性。结果表明,沼液减压浓缩到4倍时,沼液浓缩相p H值升高至8.73,其饱和CO2吸收负荷增加26.70%,氨氮去除率为86.41%。浓缩相中的大部分氨氮以自由氨的形式转移到沼液稀相中,使稀相p H值达到10.05,饱和CO2吸收负荷达0.075 mol/L。但浓缩相和稀相的净CO2吸收容量之和比原沼液降低21.3%,其主要原因在于减压浓缩过程中自由氨的挥发损失。用原沼液、浓缩沼液及稀相的富CO2溶液育种时,大白菜种子的发芽指数(GI)均大于0.8,表现出较低的植物生理毒性,说明减压浓缩可降低消纳沼液所需的农田面积。试验中也对不同类型CO2吸收强化添加剂的性能进行了比较。在相同的CO2吸收强化性能要求下,钠盐添加剂组富CO2沼液的植物生理毒性低于氨水添加剂组,其主要原因在于添加氨水导致了沼液氨氮含量的大幅增加。     

循环曝气灌溉条件下小白菜生长及水分与养分利用

研究循环曝气灌溉对不同土壤作物水分及养分利用影响的规律可为循环曝气灌溉技术在不同土壤中的应用提供理论指导。以河南省3种典型土壤(郑州黏土、洛阳粉壤土和驻马店砂壤土)为供试对象,小白菜为供试作物,设置常规地下滴灌为对照组(CK)、循环曝气灌溉为试验组(CAI)开展盆栽试验,研究了循环曝气灌溉对作物生长生理指标及水分与养分利用的影响。结果表明,与CK相比,CAI可促进根系生长,其中郑州黏土和洛阳粉壤土CAI根系活力分别显著增大46.36%和16.79%(P0.05),根干质量分别显著增大35.33%和26.22%(P0.05)。CAI处理净光合速率较CK有显著提高(P0.05),其中郑州黏土、洛阳粉壤土、驻马店砂壤土依次增大了17.69%、12.41%和21.43%。循环曝气处理有效提高了作物氮、磷、钾的吸收效率,其中,郑州黏土和洛阳粉壤土氮素吸收量较CK分别显著提高23.68%和27.72%(P0.05);3种土壤CAI作物磷、钾吸收效率均有显著提高(P0.05),其中郑州黏土分别增加了27.54%和62.81%,洛阳粉壤土增加了25.20%和63.26%,驻马店砂壤土增加了26.86%和23.97%。循环曝气灌溉能显著提高小白菜产量和水分利用效率,其中,郑州黏土和洛阳粉壤土小白菜地上部鲜质量较CK分别提高了58.42%和62.03%,水分利用效率分别提高了27.86%和16.47%。综合比较小白菜生长指标、产量、水分利用及养分吸收效率,郑州黏土循环曝气灌溉处理具有最为显著的改善作用。     

猪场粪污厌氧发酵前后理化特性及重金属含量变化分析北大核心

为获得不同月份猪场粪污经过厌氧发酵后污染物去除效果、沼液养分及重金属含量变化情况,对沼气工程进出料口液面以下20 cm粪污、沼液分别于3月,6月,8月进行采样检测分析氮,磷,钾,CODCr,BOD5以及重金属含量等指标。结果表明,不同月份进入沼气工程的粪污及出料口沼液中氮、磷、钾含量表现出较大差异。沼液中氮主要以氨态氮形式存在,钾主要以可溶性钾存在。粪污经厌氧发酵处理后,CODCr去除率为81.2%-95.0%,BOD5去除率为81.3%-96.2%。对比《农田灌溉水质标准》（GB5084-92）重金属限量标准,8月沼液中汞、锌、铜含量分别超标60%,26.5%,41%。6月和8月沼液砷含量分别超标260%,280%。沼液中铬、镉、铅含量在允许范围内。     

农村生活污水再生水滴灌对根际土壤特性的影响研究

采用大田试验方法,以地下水滴灌为对照,分析研究了不同比例农村生活污水再生水滴灌对作物根际土壤特性的影响。结果表明,再生水滴灌情况下,在土壤理化性状方面,土壤EC值高于地下水滴灌,而土壤pH与对照相比无显著差异;在土壤养分方面,与对照相比,再生水灌溉显著提高土壤有机质和土层土壤有效磷含量,但对碱解氮和速效钾含量的影响不显著;灌溉水中再生水比例越大,对土壤呼吸作用的促进作用越明显。因此,在滴灌条件下,只要农艺措施、灌溉制度适当,可以采取一定比例的农村生活污水再生水进行作物灌溉。     

沼液对旱作区土壤养分和玉米产量品质影响试验研究

试验研究了沼液的不同施用量和追肥时期对旱作农业区土壤养分、玉米籽粒养分以及产量的影响。结果表明:追施沼液可以显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量(P0.05),满足玉米生长发育对养分的需求,加快籽粒蛋白质和脂肪等物质的积累,增加产量。以沼液施用量45000 kg·hm-2,并在拔节期、抽雄期和灌浆期各追施一次利用方式效果最佳,产量达到9854.5 kg·hm-2,较对照增产19.8%。但沼液施用量过度会导致植物营养生长旺盛,产量下降。