沼液沼渣的综合利用技术

0 引言 人畜粪便经过沼气池发酵,在产生沼气的同时,又可生产出高效灭虫菌的沼液沼渣.沼液沼渣是生产无公害农产品的优质有机肥料.据测定:沼液沼渣中的全氮含量比堆沤肥高40%～60%,全磷含量比堆沤肥高40%～50%,全钾比堆沤肥高800/0～90%,作物利用率比堆沤肥高10%～20%.农业生产中,沼液沼渣可用于浸种、叶面施肥、防虫、种梨、种瓜、种菜、旱土育秧、盆栽、栽培蘑菇等.     

沼肥栽培蘑菇 经济优质丰产

沼液及沼渣总称为沼肥,是生物质经沼气池厌氧发酵的产物。据测定,沼液中含有丰富的氮、磷、钾、钠、钙等营养元素。沼渣中除含上述成分外,还含有有机质、腐殖酸等。沼肥中的全氮含量比堆沤肥提高40%~60%,全磷比堆沤肥高40%~50%,全钾比堆沤肥高80%~90%,作物利用率比堆沤肥提高10%~20%。沼液含速效氮、磷、钾等营养元素,还含有锌、铁等微量元素。     

长期施用沼肥对设施菜田土壤养分和盐分累积量的影响

为研究规模养猪场沼液沼渣在农田施用对土壤养分及盐分含量累积的影响,以安康市某养猪场农业园区施用沼液设施菜田土壤为研究对象,以当地常规施用化肥设施菜田为对照,定点采集施用沼肥区和对照区0 a、1 a、3 a、5 a和7 a的设施菜地土壤,分别测定土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全铜、全锌质量分数及电导率和pH。结果表明,随着沼液沼渣施用年限的增加,土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全铜、全锌质量分数和电导率均相应增加,7 a后分别达96.1 mg/kg、91.5 mg/kg、73.7 mg/kg、11.9 g/kg、118.5 mg/kg、263.4 mg/kg和0.366 mS/cm,分别是未施用沼液沼渣土壤中各成分含量的3.4倍、1.5倍、3.3倍、1.3倍、3.9倍、1.88倍和4.74倍,说明施用沼液沼渣能有效增加土壤养分含量,同时土壤养分和盐分快速累积,对土壤环境带来较大的污染风险。     

沼液沼渣的综合利用技术

在农村利用人畜粪便、农作物秸秆和生活污水等有机物通过沼气池发酵，既可以生产出可燃气体沼气，又可以生产出高效灭虫菌的沼液沼渣。沼液沼渣是生产无公害农产品的优质有机肥料。据测定，沼液沼渣中的全氮含量比堆沤肥高40％-60％，全磷含量比堆沤肥高40％-500％，全钾含量比堆沤肥高80％-90％，作物利用率比堆沤肥高10％-20％。     

贵池区沼气肥营养成分及应用效果

[目的]研究沼气肥的营养成分及应用效果。[方法]对贵池区沼气生态示范村的沼气肥、土壤、水稻秧苗进行农化常规分析。[结果]沼渣中有机质、N、P、K含量较沼液中含量高,但二者的养分含量较全面;沼渣中的C/N比值较高,沼液中的C/N比值较低,沼液中氮与有机质相关性较好,而沼渣中则表现不明显;沼液中钾的含量高且变化很大。施沼渣的农田有机质等养分含量较对照农田高。施沼气肥土壤种植的水稻N、P、K含量比未施沼气肥的高,尤其是K的含量增长明显。[结论]沼气肥含有丰富的营养物质,可以改善土壤有机质的C/N比值。沼渣中有机质含量丰富适合作底肥,沼液中速效养分含量较高适合作追肥。     

沼液排放对土壤质量的影响

为探讨沼液排放对土壤质量的影响,对比研究了沼气站周边在不同沼液影响频率下的土壤容重、酸碱度和有机质、全氮、全磷、全钾含量。结果表明,受沼液影响的土壤质量发生了变化,其中长期受沼液排放影响的土壤、人工每年灌溉4次沼液的土壤的有机质、全氮、全磷、全钾含量均有一定程度的增加,土壤容重降低,酸碱度变化不大;与海南省砖红壤农田平均水平相比,受沼液排放影响的土壤的有机质、全氮、全钾含量明显增高,全磷含量偏低,说明长期排放沼液已经造成了土壤氮、钾盈余,磷缺乏,养分供给不平衡。     

沼渣沼液在韭菜上的使用技术

<正>沼渣是沼气发酵后残留在沼气池底部的半固体物质,含有丰富的有机质、腐殖酸、粗蛋白、氮、磷、钾和微量元素等,沼渣中的主要养分含量30%~50%的有机质、10%~20%的腐殖酸、0.8%~2%的全氮、0.4%~1.2%的全磷、0.6%~2.0%的全钾,是一种优质肥料和养殖饵料。沼液是沼气发酵后的残留液体,其总固体含量约小于1%,沼液中含有作物生长所需的氮、磷、钾等营养元素,是很好的有机肥料。     

沼渣沼液的营养成分和作用

沼气发酵是由众多微生物参与的复杂生化过程,在厌氧发酵池中,其主产物沼气是重要的生物质能源,沼渣和沼液则是沼气发酵后的残留物. 沼渣是沼气发酵后残留在沼气池底部的半固体物质,含丰富的有机质、腐植酸、粗蛋白、氮、磷、钾和微量元素等,其中含有机质30％～ 50％、腐植酸10％～20％、全氮0.8％～2％、全磷0.4％～1.2％、全钾0.6％～2％,是一种优质肥料. 沼液是沼气发酵后的残留液体,含有作物生长所需的氮、磷、钾等营养元素,同时存留了丰富的氨基酸、B族维生素、各种水解酶,还有植物生长素以及对病虫害有抑制作用的物质.     

施用沼肥对油菜硝酸盐含量及土壤速效氮的影响

研究沼气发酵产生的厌氧发酵残余物（沼液、沼渣，以下简称沼肥） 在培肥土壤过程中土壤速效氮的变化及对油菜硝酸盐含量的影响，为沼气综合利用提供新的理论和技术依据。试验表明：与化肥相比，适量施用沼肥，可有效减少油菜硝酸盐的积累，沼肥中配施化肥（简称沼化肥），随化肥氮比例增加，油菜硝酸盐含量增加。栽培过程中，硝态氮是土壤中速效氮的主要形态。与化肥相比，沼肥的硝化作用缓慢，土壤中硝态氮的含量较低，从而使沼肥和沼化肥处理的油菜中硝酸盐积极量较少。利用沼肥可替代部分化肥，生产无公害农产品，使沼气工程的经济效益、社会效益和生态效益大大提高。     

浙江农村规模化沼气工程沼渣养分分析

对浙江省27个农村规模化沼气工程的沼渣养分进行调查和分析。结果表明,全省农村规模化沼气工程沼渣pH值相差不大,均呈弱碱性。沼渣中有机质、全氮(N)、氨氮(NH+4-N)、全磷(P2O5)、全钾(K2O)含量分别在9.9%~53.1%、1.61%~8.30%、0.49%~2.89%、3.61%~20.84%、0.30%~1.82%。就有机质而言,运行年限越长的沼气工程,沼渣有机质含量相对更高。厌氧池容大的、运行年限长的沼气工程,沼渣有机质含量相对稳定。沼渣中总养分含量较高,且氮磷钾的平均含量满足以下关系:全磷(P_2O_5)全氮(N)全钾(K_2O)     

江西省规模化养殖场调查及沼液理化性质研究

针对规模化养殖场粪污处理等一系列农村环境污染问题,以江西省8家规模化养殖场及场内沼气工程为研究对象,获取各养殖场及沼气工程的基本信息,并对养殖场内大气环境进行了监测。同时,采集进料池、发酵罐和沼液池料液样品,对所采集料液的理化特性进行检测和分析。结果表明:沼气工程设计施工规范,配套设施较齐全,主要以畜禽粪便为原料,但进料料液总固体(TS)3%,以低浓度发酵为主。发酵温度以中温发酵为主,由于冬季气温偏低,难以达到中温发酵标准(25~40℃)。沼气利用方式单一,且沼气产量存在季节差异,夏季沼气产量高,冬季产气量低。沼液、沼渣综合利用配套不足,且利用方式不规范。养殖场恶臭污染物浓度下风向高于上风向,冬季高于夏季,夏季和冬季NH_3和H_2S浓度日均值分别为0.078和0.011 mg/m~3,0.104和0.016 mg/m~3,均低于国家规定的限值。自进料池到沼液池料液pH处于7.2~7.4,呈中至微碱性,经厌氧发酵后沼液中NH_4~-N、总氮(TN)和化学需氧量(COD)含量分别400、800和1 400 mg/L,养分含量仍然非常高。该调查结果可为规模化养殖场及沼气工程的健康运行与发展提供参考。     

基于全混合厌氧反应器厌氧发酵猪粪产生沼液的环境影响分析

为了探究基于全混合厌氧反应器工艺处理猪粪产生沼液的主要成分和沼液还田的环境影响,通过采集3个规模化养殖场的猪粪、经厌氧发酵产生的沼液及沼液灌溉后的土壤样品,分别检测分析了样品中化学需氧量（COD）、5日生化需氧量（BOD5）、重金属含量和营养元素等物质含量。结果表明：基于全混合厌氧反应器工艺处理猪粪后,沼液中COD和氨氮的去除率分别为63%~82%和37%~75%;沼液重金属中锌、铜含量相对较高,分别为2.1×104 μg/L和3.8×103 μg/L;沼液和饲料中重金属含量的相关系数达0.93~0.95;施用沼液后土壤中营养元素增加幅度为0.3~14倍,重金属含量基本能够达到Ⅰ级土壤标准要求。合理的施用沼液可增加土壤中有益成分的含量,不会对土壤造成明显的重金属污染,其种植作物可食用部分的重金属含量满足食品安全的要求。     

大型养猪场粪污零排放处理模式的研究

大型养猪场粪污零排放处理是通过污染排放控制系统、能源回收利用系统和物质循环利用系统完成的。污染排放控制系统可使养猪场污水的日排放量减少一半,能源回收利用系统通过高效厌氧折流反应器对猪尿减量厌氧常温发酵产生清洁能源沼气,物质循环利用系统充分利用了养猪场粪便、沼渣和沼液。通过对年存栏量4 000头左右的养猪场进行研究,确定了零排放模式的养猪场规模和配套农田数量,全量发酵年存栏量1 000头左右的养猪场的粪污需要配套13 hm2农田,减量发酵需要配套1.67 hm2农田。     

沼液在甘蔗叶循环利用中的应用研究

研究了沼液在甘蔗叶循环利用中的应用潜力和途径。在厌氧发酵产沼气实验中,用沼液浸泡长度1~2 cm甘蔗叶5 d的效果最好,沼气总产量为1101.2 L,甲烷含量为57.8%,沼气总产量较对照提高了106.0%。在甘蔗叶快速降解实验中,采用沼液淋洒甘蔗叶+猪粪复合物料方法的降解效果最好,物料降解率达83.15%,较对照提高了36.7个百分点。     

沼气发酵不同物料比对氮素损失的影响及施用沼肥的增产效应

为探索沼气发酵的最佳物料比及施用沼肥的增产效应,分别在室内和田间进行了试验。结果显示,沼气发酵全氮平均损失率仅为482％,有效氮却为发酵前的354倍,发酵后有效氮占全氮的621％。沼气发酵处理产生有效氮量为堆肥发酵有效氮量的613倍。沼气发酵法中的氮素损失率按以下次序递减: 处理1(猪粪∶稻草=4∶1)(997%)> 处理2(猪粪∶牛粪∶稻草=1∶1∶05)(434%)> 处理3(猪粪∶牛粪∶人粪=3∶1∶1)(268%)。沼气发酵的氮素有效化率平均比堆肥发酵高415倍。在不同土壤中,水稻、玉米、小麦、棉花、油菜上施用沼肥的增产率为65%～157%,平均增产达到1138%。     

猪鸡粪便及其不同混合比例厌氧处理性能的研究

试验观察猪粪和鸡粪以及不同比例混合对厌氧发酵处理过程pH、沼气产量与化学需氧(量COD)的影响,以确定25℃条件下猪、鸡粪厌氧发酵处理适宜的混合比例。结果表明,纯鸡粪由于较低的pH导致厌氧发酵失败;在同样温度条件下,猪粪厌氧发酵pH处于正常范围之内,沼气产量稳定且明显高于猪鸡粪混合组;在鸡粪中添加一定比例的猪粪,可提高厌氧反应器中pH、沼气产量和COD去除率,猪粪适宜的添加量为2/3。     

发酵周期、贮存时间和过滤对沼液养分和理化性状变化的影响

针对实际生产中中小型养殖场不规范和粗放式厌氧发酵模式以及沼液需要长时间贮存的问题,为实现沼液养分有效利用与管理,根据沼液厌氧发酵实际生产状况,进行模拟发酵实验。设置2、4、6、8、10 d等5个不同的发酵周期处理并分别在该时间点进料出料,研究出料沼液在贮存过程中COD、pH、TN、TP和TK 等养分和理化特性变化以及网筛过滤对养分和理化性状的影响。结果表明：随着发酵周期与贮存时间的延长,28 d后5种沼液中TN 和TP 含量分别减少了40.9%～46.31%、35.62%～53.61%;TK 的含量呈现随时间延长有小幅增加的趋势,基本维持稳定。贮存期内铵态氮含量逐渐降低,贮存14 d各降幅接近62%;与之相反,硝态氮的含量则呈现逐渐增高的趋势。所有处理沼液在贮存过程中COD 下降了69.97%～85.86%,pH 值变化均呈现逐渐升高的趋势,从7.6~7.9变为8.2~8.7。经过不同孔径网筛过滤后,沼液的养分含量、COD和pH值变化不具有显著性差异,因此过滤不会对沼液的养分存储造成影响。     

沼渣沼液养分含量及稳定性分析

为实现沼渣沼液有效利用与管理,选取以牛粪、猪粪、鸡粪为厌氧发酵原料的沼气工程,测定了沼液、沼渣中养分含量及重金属含量,探讨了不同发酵原料沼液的养分含量随储存时间的变化规律。结果表明:鸡粪沼液中养分含量最高,总氮、总磷含量分别为5 706.23 mg/L和121.21 mg/L;猪粪沼渣中总氮含量最高,达到31 000.03 mg/kg,而鸡粪沼渣中总磷含量最高,达到23 951.02 mg/kg;猪粪沼渣中锌、铜含量以及牛粪沼渣中铜含量超标;沼液营养成分含量随储存时间的延长不断降低,两者之间呈显著负相关性,且温度越高,营养成分损失率越大,鸡粪沼液中的营养元素更易流失。该结果可为沼渣沼液的合理存放及高效施用提供理论依据。     

智能化沼气工程技术及其优势分析

以福建省建瓯市新星养猪场为例,阐述智能化沼气工程系统的工艺流程及技术要点,包括酸化池和沼气池的pH值监测系统、智能化进料系统、玻璃钢沼气池加热系统、沼气自动搅拌系统、沼气流量监测系统和互联网远程控制系统;比较智能化沼气工程与传统沼气工程的成本和产气率情况,认为从沼气工程可持续运行的角度出发,智能化沼气工程更符合成本效益原则;智能化沼气工程技术系统能为沼气发酵创造最佳发酵环境,获得高效的产气率。     

巢湖蓝藻产沼气的试验研究

[目的]探讨对巢湖蓝藻厌氧发酵资源化利用的潜力。[方法]以巢湖新鲜蓝藻为原料,进行厌氧发酵产沼气试验,分析产沼气的最佳条件。[结果]结果表明,接种物与蓝藻体积比为1∶2时,产气最佳。在平均温度为27.5℃的发酵环境中发酵50 d,蓝藻TS产气潜力为368.25 ml/g,VS产气潜力为383.33 ml/g,沼气中甲烷的平均含量为63.46%,蓝藻TS利用率为54.01%,VS利用率为58.35%。[结论]巢湖新鲜蓝藻可以作为发酵原料生产沼气。