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。     

膜分离技术在大型养殖场沼液处理中的应用与展望

大型养殖场沼液具有产生量大且集中、养分含量低、可能含有抗生素残留等特点,若处理不当易对环境造成污染。膜分离技术可对污染物进行高效分离去除且操作简单,因此受到了广泛关注。本文总结分析了应用于大型养殖场沼液的膜分离技术工艺,通过比较分析不同膜分离工艺对养殖场沼液中碳、氮、磷和抗生素等污染物的去除效果,对膜分离技术在养殖场粪污处理方面的未来发展趋势和重点进行了展望,为膜分离技术在养殖粪污处理利用领域的广范应用提供科技支撑。     

沼气贮气膜的应用与发展

贮气装置在整个沼气工程中占有十分重要的地位,近年来,贮气膜装置的应用日益广泛。本文在分析了工程中较常采用的贮气膜材料的基础上,介绍了贮气膜材料的分类及结构,并针对目前国内外尚无关于沼气膜材料的产品性能标准以及试验测试标准的现状,提出了在贮气膜材料产品性能测试中需特别关注的几类检测指标,以期推动贮气膜材料进一步的开发与应用。     

沼气储气膜与普通PVC膜材对甲烷气体透过性试验研究

大中型沼气工程中,沼气储存环节能有效平衡产气、用气,在整个生产过程中占有重要地位.近年来,随着膜材生产技术水平的提高,膜结构储气装置在沼气工程中也得到了日益广泛的运用.本次试验对沼气专用储气膜 和普通PVC两类膜材的甲烷气体透气性进行了测试.结果表明:相对于普通PVC膜材,沼气专用储气膜具有更加优越的甲烷气密性,更适用于沼气储存环节,也在一定程度上为沼气膜透气性能的研究提供了理论和试验依据.     

陶瓷膜净化猪场沼液的效果试验

针对沼液中悬浮物和胶体颗粒物含量高、造成膜浓缩预处理难的问题,该研究选择50和200 nm两种孔径陶瓷膜进行了运行条件、水质处理和污染清洗效果的试验。结果显示:在0.3 MPa的运行压力下,50,200 nm两种孔径陶瓷膜对浊度的去除率均能够达到99%以上,对COD的去除率分别为36.2%±0.6%和32.6%±1.5%,无明显差异。同在0.3 MPa运行压力下,200 nm孔径陶瓷膜膜通量可以达到100.6 L/(m~2×h),高于50 nm陶瓷膜膜通量的52.8%。200 nm陶瓷膜对总磷、TOC、氨氮、总氮和总钾的去除率分别为61.2%,35.0%,3.8%,6.2%和3.0%。采用1%氢氧化钠+1%柠檬酸组合清洗方式取得了较好的清洗效果,陶瓷膜的膜通量恢复率可达95.4%。     

蒸发法处理厌氧发酵沼液试验研究

采用蒸发法浓缩处理沼液,研究了低温蒸发、常压蒸发和减压蒸发过程对沼液浓缩的影响。结果表明:不同温度下(常温、25℃、35℃、45℃、55℃、65℃、75℃、85℃)低温蒸发对浓缩沼液的氨氮质量浓度有较大影响,氨氮在蒸发过程中几乎全部损失(98%),对浓缩液营养物质的回收不利。沼液在不同p H值(2、3、4、5、6、7)的常压蒸发研究表明,当初始p H值小于等于4时,冷凝水的氨氮质量浓度低于41.0 mg/L,水质可以满足GB 18596—2001《畜禽养殖业污染物排放标准》。减压蒸发试验结果表明,相对真空度-0.03~-0.08 MPa对沼液蒸发过程影响不大。沼液不同初始p H值的减压试验结果表明,与常压蒸发相比,减压蒸发可以降低冷凝水中的氨氮质量浓度和化学需氧量(COD),提高冷凝水水质。减压蒸发在沼液初始p H值小于等于5时,冷凝水氨氮质量浓度在61.8 mg/L以下,可满足排放标准。因此,真空蒸发对整个系统的运行最为有利。     

鸡粪与玉米秸秆混合“干-湿两相”厌氧发酵启动研究

目前我国的厌氧发酵沼气工程多是单一物料和单相发酵,产气效率不高。针对这一问题,试验利用干发酵和湿发酵各自优势,研究了两相厌氧反应器对玉米秸秆和鸡粪不同配比情况下厌氧发酵的启动过程。产酸相选用TS浓度20%的干发酵,产甲烷相选用TS浓度3%的湿发酵,发酵温度均为37℃±1℃。试验结果显示两相反应器均能较快完成启动。产酸相启动试验中纯秸秆组、混合组和纯鸡粪组的产酸相停留时间(HRT)分别为4天,6天和9天。产甲烷相启动试验中纯秸秆组、混合组和纯鸡粪组的产甲烷相启动时间分别为23天,21天和15天。     

惰性填料种类对猪场沼液氨吹脱效果的影响

氨吹脱作为猪场沼液的预处理方法,其处理效果受填料等多种因素的影响。分别采用空心多面球、鲍尔环和流化床填料在pH值10.5,气液比2000,温度30℃的条件下吹脱猪场沼液,结果表明:空心多面球和流化床对沼液氨氮(ammonia nitrogen,NH4+-N)的平均去除率显著高于鲍尔环填料(P0.05),吹脱2 h,氨氮的平均去除率分别为80.7%、59.0%和77.4%。投加NaOH使沼液化学需氧量(chemicaloxygendemand,COD)因压缩双电层和混凝而降低,总固体(totalsolid,TS)和挥发性固体(volatilesolid,VS)因OH-对微生物结构的破坏和大分子物质的水解而增加。吹脱过程使COD部分提高,而TS和VS有所降低。3种填料的性能参数差异导致吹脱后沼液COD平均去除率的变化和VS的平均去除率不同,但不存在显著差异(P0.05),流化床填料对TS的平均去除率显著高于空心多面球(P0.05)。选定空心多面球吹脱20 L沼液2 h,1 L的1 mol/L硫酸吸收液对吹脱尾气中氨气的平均吸收率为35.8%,兼顾吸收效果和经济性。     

浅析模糊综合评价在优选厌氧消化工艺中的应用

以4种不同厌氧消化工艺为研究对象,选择发酵温度、水力停留时间和有效容积产气量作为优选厌氧消化工艺的评价因子,对模糊综合评价方法在优选厌氧消化工艺中的可行性进行分析,并应用模糊数学综合评价法中构造隶属度函数的方法对4种厌氧消化工艺进行浅析、优选评价,级别越低表示工艺越优异。结果表明,A工艺为二级,C工艺为三级,B和D工艺为四级。     

猪场沼液热处理对病原微生物杀灭的关键因素研究

农田利用和回冲圈舍是猪场沼液资源利用的主要途径，然而常温或中温厌氧发酵产生的猪场沼液有存在病原微生物的风险。借鉴欧盟厌氧发酵后巴氏消毒技术，采用热处理消毒法对猪场沼气工程厌氧发酵沼液进行消毒试验研究，为优化沼液热处理消毒的参数，以大肠菌群、粪大肠菌群的数量为指标，在进行50～80 ℃预备试验基础上，采用3种总固体含量（2%、4%、6%）的沼液、在4种加热温度（525、55、575、60 ℃）、3种加热时间（35 ℃升温至加热温度时间、15 min、30 min）的条件下，探讨猪场沼液热处理消毒的影响因素及其消毒效果。研究表明，加热温度和加热时间对沼液热处理消毒效果均有极显著影响（P＜001），沼液总固体含量对沼液热处理消毒效果无显著影响（P＞005），但沼液总固体含量越大，沼液升温速率越慢。对于本研究所用厌氧发酵沼液，在加热温度60 ℃，持续加热15 min后，沼液中大肠菌群数平均小于1 CFU·mL-1、粪大肠菌群数平均小于003 MPN·mL-1，满足《再生水水质标准》(SL368 2006)再生水回用于农业病原微生物杀灭要求。研究可为猪场沼液消毒处理技术开发提供参考依据。