UASB能源生态型沼气工程与畜禽养殖场污水的处理利用

基于养殖场“种、养”结合的特点，采用UASB能源生态型处理利用工艺对养殖场猪粪污水进行处理，在处理污水的过程中，通过采取开发沼气资源，处理出水回用等措施，实现了零污染排放，降低了工程运行成本，提高了经济效益，达到了污染治理与资源利用的双赢目的。     

养猪场粪污水生物处理工艺技术研究

通过对粪污水进行分离、沉淀、曝气、生物滤池和添加微生物菌群有机物的降解对比试验，优选出了一套工艺流程，并在北京东广德猪场进行了工程实践。结果表明，优选出的以生物滤池为主的好氧生物处理工艺降解效率高、设备投资少、运行费用低且管理方便。高速生物滤池的降解率可达90％以上，整个污水处理系统有机物的降解率达到93%～97％。从系统运行水质监测结果来看，在保证粪污水全面实现达标排放和猪粪(渣)无害化处理的前提下，这种处理工艺将各个单一处理技术有机地结合起来，形成一种综合处理与利用的系统工程，达到经济、社会、生态效益的高度统一。     

长沙规模化养猪场粪污主要养分含量特征及土地承载力

为推进畜禽粪污的资源化利用,对长沙市的粪污产生量进行了估算,分析了该地区规模化养猪场的鲜粪、沼液和污水样品中主要养分含量,并对耕地的氮磷负荷和畜禽承载量进行了估算。结果表明:长沙地区2017年猪粪污总产生量为4.92×10~6 t。粪便氮、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)含量范围分别为0.495%～5.01%、0.135%～9.69%和0.25%～3.91%,平均含量磷(P_2O_5)氮钾(K_2O);粪便有机质含量丰富,平均为82.53%;沼液和污水的养分含量呈现变化范围广、变异度大的特征,沼液氮、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)平均值分别为0.89、0.37、0.7 g/L,有机质含量平均为4.22 g/L;污水养分检出率为71.43%～90.48%;单位耕地面积的氮、磷负荷量分别为61.93、86.54 kg/hm2,耕地畜禽承载量约为830万猪当量。研究结果可为养殖结构的调整和畜禽粪污的肥料化利用提供支撑。     

标准化养猪场利用沼气工程处理粪污技术

畜牧养殖业在我国呈现出良好的发展态势,但同时每年畜禽粪便及废弃物也逐年增加,如不能妥善处理,可能成为严重的污染源,制约畜牧业健康、可持续发展。据国际环境保护总局2002年对全国23个省、自治区和直辖市进行的规模化畜禽养殖污染情况调查结果显示：     

UASB能源生态型沼气工程与畜禽养殖场污水的处理利用

基于养殖场“种、养”结合的特点，采用UASB能源生态型处理利用工艺对养殖场猪粪污水进行处理，在处理污水的过程中，通过采取开发沼气资源，处理出水回用等措施，实现了零污染排放，降低了工程运行成本，提高了经济效益，达到了污染治理与资源利用的双赢目的。     

规模化养猪场粪污循环利用技术集成与模式构建研究

简述全国及福建的生猪养殖发展现状与粪污产生量,并根据循环经济的3R理论,构建了以规模化生猪养殖为源头,通过技术集成,拓宽粪污循环利用产业链,发展粪污治理、沼气能源、食用菌、种植业、有机肥料、养鱼等产业,解决了规模化养猪场区域内部各产业产生的废弃物再利用问题。福建省福清星源农牧开发有限公司应用该模式建成的粪污循环利用产业链运行结果表明,各产业充分利用上游产业排放的废弃物,年节省各种原料投入达105万元,并解决了规模化养猪场粪污治理,污水经过各层次利用后作为冲栏回用,最终在系统内部实现了粪污全价再利用,达到污染物零排放的目标。     

牛场的粪污处理及有效利用

1.生产沼气采用液固分离技术分离粪渣和污水,粪液经净化处理达标排放或用于生产沼气,沼气供生活使用或发电,沼液供农业灌溉、浸种、杀虫或养鱼;粪渣经发酵、加工制成有机肥。     

畜禽粪污再利用问题的优化措施

畜禽粪污处理一直是畜禽养殖业规模化发展中的一个难题,受多种因素影响,畜禽粪污再利用率不高。对此,需加大宣传力度,增加政府财政扶持,加快粪污资源化利用基础设施建设,打造畜禽粪污产业循环利用模式等,实现畜禽粪污资源化利用。     

羊粪资源化利用的研究进展

羊粪中含有大量未被机体消化吸收的有机质及N、P、K等元素,是制作有机肥的优质原料.羊粪通过微生物发酵处理后可转化为有机肥、饲料、沼气及食用菌基质等物质,这也是对羊粪无害化、资源化利用的有效途径,在养殖生产中具有重要发展意义及应用前景.综述了羊粪资源化的综合利用途径及最新研究进展,为羊粪的利用研究提供新思路.     

猪场废弃物对Cd超标土壤生菜生长及Cd含量的影响

为了比较同一猪场废弃物对Cd超标土壤生菜生长及其Cd含量的影响,从广东省博罗县某规模化养猪场同时采集猪粪、沼液与沼渣,通过在Cd超标土壤中添加不同用量猪场废弃物(按每千克土壤0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g氮用量计算)的盆栽试验(连续2茬生菜),研究生菜生物量与Cd吸收对这3种废弃物的响应关系。结果表明:猪场废弃物种类或用量均显著影响生菜地上部的生物量,其贡献大小为废弃物用量废弃物种类;第1茬生菜生物量随猪场废弃物用量的增加而降低,第2茬生菜生物量与沼液或沼渣用量之间呈"Λ"形关系,但随猪粪用量增加而显著提高。猪场废弃物种类和用量均显著影响生菜地上部Cd含量,其贡献大小为废弃物种类废弃物用量。猪粪与沼渣降低生菜Cd含量,沼液提高生菜Cd含量;生菜Cd含量随猪粪用量增加而显著降低,随沼液用量增加而显著提高。生菜Cd含量的变化主要受生物量稀释效应的影响(猪粪处理第1茬例外),每千克该土壤的沼液、猪粪、沼渣用量分别≤370 m L、10 g、15 g时,生菜正常生长。     

同源猪场废弃物对土壤-生菜系统铜锌迁移的影响

猪场废弃物Cu、Zn含量高,为了比较同源猪场废弃物(沼液、猪粪、沼渣)对土壤-生菜系统Cu、Zn迁移的影响,从广东省博罗县某规模化养猪场同时采集了猪粪、沼液与沼渣3种猪场废弃物,在Cu风险土壤中添加不同用量猪场废弃物(按每千克土壤0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g总氮水平计算),通过连续2茬生菜的盆栽试验来研究同源猪场废弃物对生菜可食部分Cu、Zn含量和土壤有效态Cu、Zn含量的影响。结果表明:生菜生物量受猪场废弃物种类及其处理水平2种因素的显著影响。生菜可食部分Cu、Zn含量范围分别为0.46～2.08、0.70～14.4 mg·kg~(-1)。生菜可食部分Cu、Zn含量受猪场废弃物种类及其处理水平的显著影响,影响大小顺序为废弃物种类废弃物处理水平;猪场废弃物提高第1茬生菜可食部分Cu含量,但降低第2茬生菜可食部分Cu含量和第1、2茬生菜可食部分Zn含量。废弃物种类对Cu影响大小顺序为猪粪沼渣沼液,对Zn影响大小顺序为猪粪沼液沼渣。猪场废弃物种类及其处理水平(两者中前者的影响大于后者)显著影响DTPA-Cu或DTPA-Zn含量,废弃物种类的影响大小顺序为沼渣猪粪沼液。本文供试土壤具有一定的消纳富Cu猪场废弃物的能力,富Cu猪场废弃物也适合施用到缺Cu土壤上。     

沼液堆肥和牛粪堆肥发酵过程中酶活性及理化指标变化的差异

为评价沼液作为堆肥含氮添加剂的应用效果,开发沼液的处理应用技术,本研究以牛粪树叶堆肥为对照,沼液和树叶混合堆制发酵,探讨其发酵进程中主要酶活性及理化指标的变化.结果表明:沼液堆肥和牛粪堆肥在50℃以上的高温持续35 d以上,且沼液堆肥持续50℃以上的高温期比牛粪堆肥缩短了8d.沼液堆肥β-葡萄糖苷酶活性和碱性磷酸单酯酶活性都是随堆肥时间延长呈降低趋势,最低值分别出现在第30天(为25.9 U/mL)和第45天(为0.15 U/mL),脲酶活性却呈现先升高后降低,第6天时NH3-N达到最高值4.2 mg/(g· 24 h),第45天时NH3-N达到最低值1.02 mg/(g·24 h);而牛粪堆肥的β-葡萄糖苷酶、脲酶、碱性磷酸单酯酶活性随堆肥时间延长呈先升高后降低趋势,最高值出现在第6天分别是44.2 U/mL、2.93 mg/(g·24 h)和0.72 U/mL.沼液堆肥有机质降解旺盛腐熟时间缩短.     

不同木屑含量对猪粪好氧堆肥过程的影响研究

采用不同木屑含量(7%、10%、13%和16%)为猪粪堆肥的填充料,添加0.3%的微生物制剂,研究堆肥过程中温度、含水率、有机质、腐殖质、C/N比随时间的变化规律.结果表明:4个处理都能使猪粪到达腐熟,但根据试验结果木屑的添加量以10%左右为宜.     

猪粪堆肥化处理的物质变化及腐熟度评价

研究了初始C／N（mC/mN)分别为29和16的2种不同条件对猪粪堆肥化处理的物质变化和腐熟度的影响，结果表明：水溶性有机C／N、固相C／N、水溶性有机碳及水溶性NH4^ -N浓度均随着堆肥化的进行而降低。种子发芽指数的评价结果表明：初始C／N为29时，猪粪经过49d的堆肥后达到成熟，而C／N为16的处理则需要63d以上才能达到腐熟要求。过高的盐分含量是导致低C／N条件下堆肥产品植物毒性较高的原因之一。考虑到堆肥腐熟度受多方面化学因素的影响，建议以种子发芽指数作为有机固体废物堆肥腐熟度的评价指标。     

猪粪好氧堆肥过程中氧气的剖面分布特征

采用堆肥氧气专用监测探头,研究了猪粪快速好氧堆肥过程中氧气的剖面分布特征。结果表明,在不同堆肥阶段,通风充氧后堆体各深度氧气浓度都可以恢复到17％以上,下部氧气恢复时间较上部短,恢复后,氧气浓度较上部高。停止通风后,上部氧气浓度的减小速度比中、下部快,减小后氧气浓度较下部低,随着深度的增加,停止通风后氧气浓度的减少趋势逐渐变缓。随着堆肥的进行,各部位通风前的氧气浓度值逐渐升高,高温中期以后,中、下部通风前的氧气浓度可以达到10％以上,氧气浓度的减小趋势也逐渐减缓。     

碳氮比对猪粪堆肥腐熟度的影响

为提高畜禽粪便堆肥的效果,以猪粪为基质,锯末与秸秆为调理辅料,研究堆肥材料初始C/N为19~33∶1时不同堆制时间与腐熟度有关的温度、pH、种子发芽率和堆体C/N变化等指标。结果表明:堆肥温度以锯末为调理辅料的效果优于秸秆,但均符合《粪便无害化卫生标准》(GB 7959—2012)要求;堆料较为适宜的C/N为(23~27)∶1。堆肥过程结束时(22d)pH均维持在8.0~9.0,培养的种子发芽率锯末组高于秸秆组,锯末堆肥初始C/N为(24~28)∶1时的腐熟度比较高,种子发芽率≥90%;秸秆堆肥以初始C/N为25∶1时发芽率最高,达88%。以猪粪为基质添加锯末初始C/N不宜超过30∶1,添加秸秆初始C/N不宜超过29∶1。     

不同腐熟度猪粪、奶牛粪在小白菜和香瓜上施用的农学效应研究

进行猪粪和奶牛粪自然高温堆肥发酵,分别在15、25、35、50 d取样,获得了不同腐熟程度堆肥产物,分别进行了小白菜和香瓜种子发芽与田间应用试验,以期获得不同腐熟堆肥在蔬菜上施用的农学效应,旨在从堆肥农田施用的农学效应角度,为制订堆肥腐熟度标准提供科学依据。结果表明:牛粪堆肥过程中的最高温度高于猪粪,且高温期也长于猪粪;两种处理在35d有机碳含量均显著降低,全氮含量为先降低后升高趋势;两种堆肥在35d后,均达到无害化标准。不同腐熟程度堆肥对小白菜株高和主根长及香瓜苗重和主根长均没有明显抑制作用,对小白菜和香瓜出苗率、根系活力及小白菜单株鲜重和生物产量影响较大,尤其是猪粪腐熟25d,奶牛粪腐熟15d的堆肥表现出显著抑制作用。将堆肥理化参数与小白菜、香瓜生长指标进行相关分析表明:pH值、全氮含量和C/N这3种指标均与小白菜和香瓜各项生物性状无显著相关性;有机碳和DOC与各项生物性状指标均表现出显著或极显著相关性;铵/硝与小白菜和香瓜的GI和根系活力均表现极显著或显著的相关性,其结果与现行的堆肥腐熟度指标并不一致。因此,在制订堆肥腐熟度标准时,应关注堆肥产物农田施用后不同作物所表现出的不同农学效应。     

复合微生物菌剂在猪粪有机肥堆肥中的应用

利用农业部植物营养与生物肥料重点实验室筛选与保存的微生物菌株,配制成复合型微生物菌剂,应用于猪粪有机肥生产。发酵试验结果表明:与对照处理相比,添加复合微生物菌剂的堆肥可提前完成猪粪有机肥的腐熟,缩短堆肥生产周期;猪粪中粪大肠菌群数降低了42.67%、蛔虫卵数死亡率提高了7.14%。该复合微生物菌剂为粉剂产品,成本适中,环境适应强,具有良好的应用前景。     

去除猪场沼液重金属Pb(Ⅱ)的离子印迹膜制备及其应用

应用羧甲基纤维素钠(CMC)和聚乙烯醇(PVA)等基材制备Pb(Ⅱ)离子印迹膜,开展该印迹膜去除猪场沼液重金属铅的试验研究。结果表明:Pb(Ⅱ)离子印迹膜具有疏松沟壑状的膜结构,内部存在许多规则的约0.24nm左右的空腔结构,与Pb(Ⅱ)的尺寸相匹配;印迹后的Pb(Ⅱ)-ⅡM表面的亲水性能得到明显改善,这有利于水中金属离子Pb(Ⅱ)与膜表面印迹位点的结合;Pb(Ⅱ)-ⅡM对各种金属离子的选择渗透顺序为Pb(Ⅱ)Zn(Ⅱ)Cu(Ⅱ)Cd(Ⅱ)Co(Ⅱ),对铅离子具有良好的选择渗透性能。该铅离子印迹膜对福建省3家猪场沼液重金属铅的去除率为93%~95%,沼液出水均达到《无公害食品蔬菜产地环境条件》标准。