猪场沼液微藻净化前的营养优化

微藻净化猪场沼液是一种环保的、低成本的、前景广阔的资源再利用方式。通过对沼液的营养优化来提高微藻的净化效率,包括氨氮浓度的控制,碳氮比、氮磷比的合理调配,以及过量重金属、抗生素胁迫作用的消除。这些优化将为微藻净化沼液产业化发展打下基础。     

我国沼液利用现状及存在问题

沼液是沼气发酵过后的液体残留物,是一种优质的有机肥料,在农业生产中具有极高的利用价值。介绍了沼液的成分、特点,并从沼液浸种、叶面施肥、基肥、抗病虫害4个方面阐述了沼液施肥对作物生长的影响和在养殖业中的应用,并讨论了沼液应用中存在的问题及以后的研究发展方向。     

沼液兼养培养微藻潜力及不同有机碳源影响

利用沼液培养微藻可在收获藻生物质的同时回收碳、氮、磷养分,是沼液资源化利用极具潜力的途径。与光合自养相比,兼养培养可实现藻生物量快速积累,且对光、碳利用灵活,与透光性不佳的沼液相性较好,但目前缺乏相关研究论证其可行性。本文首先选取了小球藻 Chlorella sp.、蛋白核小球藻 Chlorella pyrenoidosa、栅藻 Scenedesmus sp.,以葡萄糖为碳源利用猪粪沼液对 3株微藻进行了兼养培养。结果显示,兼养策略可在大幅强化藻生物量积累的同时协同提升沼液污染物去除。其中,Chlorella pyrenoidosa展现出最佳的生物量及养分去除优势,培养7 d生物量可达1.51 g·L^-1,为光合自养的6.12倍,沼液COD、氨氮、总氮、总磷去除率较自养分别提高了20、36、41个和32个百分点。本研究进一步考察了具备两种典型碳代谢路径的有机碳源（葡萄糖-三羧酸循环,乙酸钠-乙醛酸循环）对Chlorella pyrenoidosa沼液兼养培养的影响,发现葡萄糖相较于乙酸钠更适宜作为沼液兼养培养的有机碳源,且葡萄糖浓度与利用效率呈负相关,1 g·L^-1葡萄糖浓度条件下Chlorella pyrenoidosa具有最高的单位有机碳生物量产率。此外,兼养微藻通过代谢葡萄糖可协同提升光合性能,使PSⅡ最大量子产量、实际量子产量、调节性能量耗散量子产量等维持较高水平,既弥补了沼液弱透光下光能不足,也强化了持续光照后的光系统损伤恢复机制。因此,本研究认为以添加1 g·L^-1葡萄糖的沼液兼养培养Chlorella pyrenoidosa是克服沼液养藻光衰减等不利因素,强化微藻生物量产量及养分回收效率的有效方式,在畜禽养殖场沼液生物消纳与资源化利用方面有较好的应用前景。     

水培豆瓣菜净化猪场沼液的试验研究

为探究沼液在豆瓣菜水培中的有效利用及豆瓣菜净化沼液达标排放的可行性,采用豆瓣菜浮床栽植在不同浓度的沼液中,分析沼液氨氮、TN、TP、TK、COD的含量变化和豆瓣菜植株相关生长指标及营养指标。结果表明,豆瓣菜水培能明显降低沼液中氨氮、TN、TP、TK、COD含量,对沼液中氨氮、TN、TP、TK和COD去除率最高的处理组分别是D4、D4、D4、D3和D4,去除率依次为42.45%、38.91%、33.41%、28.79%和87.61%,可见在一定范围内豆瓣菜对低浓度沼液中的氨氮、TN、TP、COD去除率更高,尤其对COD有很强的去除效果。D2处理水培豆瓣菜21 d后氨氮达到我国规定的集约化畜禽养殖业水污染物排放标准,是净化效益最佳处理组。D3有利于豆瓣菜株高和根部生长,在21 d时植株生长最旺盛,42 d时鲜质量达4.11 kg/m²,和D2差异不显著。高浓度沼液会降低豆瓣菜中可溶性糖含量;D3中可溶性蛋白含量最高,达3.97 mg/g,极显著高于CK1;D2中维生素C含量显著大于其他沼液处理组,达到256.49 mg/kg;各处理组的豆瓣菜硝酸盐含量和亚硝酸盐含量都...     

沼液安全利用研究现状及进展

沼液作为有机固体废弃物厌氧发酵的残留物,富含多种氨基酸、维生素、微量元素以及有益的生物活性等物质。分析了沼液的基本性质,就其在国内外农业、林业、养殖业等利用和研究现状作了概述,并且对沼液安全利用过程中存在的问题做了探讨,并在此基础上,提出了解决问题的相应对策。     

基于水培技术的沼液净化及生菜品质提升

以沼液处理后用作农田灌溉用水及低成本生产高品质生菜为目标,采用水培生菜对沼液进行深度净化处理,并以水培前后沼液主要水质参数及生菜品质特性为指标,研究了水培生菜对沼液的净化性能和沼液水培对生菜品质的提升效果,并筛选出了合适的沼液稀释倍数。研究中,先对沼液进行脱氨预处理,然后进行5~30倍稀释后用于水培生菜,并与化学营养液水培效果进行对比。结果表明,采用脱氨沼液水培生菜处理35 d后,氨氮、COD和总磷含量分别下降98.25%~99.34%、83.68%~96.04%和65.94%~80.00%,脱氨沼液的水质指标优于农田灌溉用水标准,且稀释5~15倍的脱氨沼液水培后可在沼液净化效果和节约用水等方面获得综合最优。另外,脱氨沼液可替代营养液用于水培生菜,且生菜的品质更佳,尤其是5~10倍稀释处理。此时,与营养液水培相比,其生菜相对生长量提高60%以上,叶幅变宽4~5 cm,叶片数平均增加2片;类胡萝卜素含量最高提高20.40%,硝态氮含量仅为化学营养液组的2.11%~4.02%,差异显著;还原糖含量提高约7.79%~10.39%,而维生素C含量仅低3.60%~15.40%,差异并不明显。研究表明,沼液脱氨并适当稀释后可以代替化学营养液用于水培生菜,且水培处理后的沼液可以用于灌溉农田。     

沼液资源化利用及存在问题

在沼液多样化的资源化利用方式中,生态还田是目前消纳沼液的最有效途径,但由于沼液养分低、存在重金属等缺点,限制了其广泛应用。本文分析了综述沼液资源化利用现状、存在问题,并介绍了当前沼夜应用中的关键技术研究现状,以期为沼液的资源化利用提供理论基础。     

混凝剂在牛沼液净化处理中的应用

研究了混凝剂对牛沼液的净化效果,选择最佳处理工艺,为畜禽废弃物厌氧发酵沼液的循环利用和安全排放提供科学依据。采用3种混凝剂、1种助凝剂,分别对牛沼液进行混凝试验,用矾花的形成、大小、沉降速度、浊度和CODcr值及其去除率评价其净化效果。结果表明:以氯化铁(320mg·L-1)二次混凝的效果最好,矾花形成最快且相对最大、浊度为119.4 NTU,COD值为260mg·L-1。将处理污水的混凝工艺技术应用在牛沼液的净化处理中,取得了良好的净化效果,有望达到国家畜禽养殖业污染物排放标准。     

猪场沼液在观赏鱼塘中的应用研究

猪场沼液经过发酵后,设不追肥组、原始沼液组、微生物菌剂处理后沼液组3个处理,投放观赏鱼塘,经过3个月试验期,测定鱼塘水质状况,比较沼液施肥效果及对池塘理化因素的影响。结果表明,沼液中速效养分含量高,能为鱼类提供饵料以外的饲料,节约养殖成本;厌氧发酵后的沼液,减少了对水中溶氧的消耗,减少了施用有机肥产生的还原物质(如H2S、CH4等)对鱼类的危害,改善了PH值、DO、COD与温度等生态因子,有利鱼的健康生长;复合微生物菌剂处理后沼液改善鱼塘效果更好。沼液养鱼经济和生态收益均好。     

猪场沼液本土微生物富集的氮磷回收特性

为提高规模化养殖场的沼气工程中沼液增值化利用水平,本研究对低碳氮比（C/N）沼液采用葡萄糖碳源添加进行沼液本土微生物富集培养,以实现沼液废水处理和养分回收增值化利用。对初始C/N为1.5的猪场沼液分别添加2、4、6、8和10 g/L的葡萄糖碳源,碳源添加后OD600均呈先升后降趋势,且在第2~3 天达到最大值,葡萄糖碳源添加量为6 g/L时总蛋白增长率（145.8%）为各组最高。综合经济性,选取最佳沼液本土微生物富集培养条件为葡萄糖添加量6 g/L、处理时间2 d,此时沼液的总氮和总磷去除率分别为66.1%、77.5%,同时通过沼液本土微生物富集增加生产了2.44 g/L的生物干质量和0.72 g/L的总蛋白,回收了29.0%的总氮和59.7%的总磷。研究结果表明,沼液本土微生物富集培养可有效用于沼液氮磷养分回收,获得微生物干质量和蛋白增长,同时可作为沼液深度处理的预处理手段。     

水葫芦净化沼液效果的研究

用相同生物量的水葫芦净化不同浓度的沼液,结果发现水葫芦对初始COD为760 mg/L的沼液净化效果最好,COD、BOD5、NH4 -N去除率分别为75.21%~85.79%、91.10%、76.66%~98.83%,当沼液初始COD为860 mg/L时,沼液各理化指标的去除率均有所下降。水葫芦净化5 d即可达到预期净化效果,NH4 -N和COD去除率为75%~85%,延长时间去除效果增加不明显。     

微生物菌剂处理猪场沼液应用技术规程

本规范总结了微生物菌剂处理后沼液在温室无花果、盆栽茄子、观赏鱼塘中应用的使用方法、质量要求及技术操作规程,以期为现代农业生产中合理利用沼液提供参考和借鉴。     

沼液养鱼的研究现状及发展趋势

畜禽粪污发酵所产生沼液的处理与综合利用问题已引起学者的广泛关注。综合介绍了国内外利用沼液养鱼的研究现状及发展趋势。主要从沼液的有效成分、沼液促进鱼的生长机制、沼液养鱼技术及效益、沼液养鱼潜在的环境影响和风险等方面进行了评述,并在此基础上提出了今后的研究方向。     

藻-菌耦合系统对猪场沼液的净化效果及其影响条件研究

针对猪场沼液中氮磷含量高且碳氮比严重失调不利于生化处理这一问题,选用对养猪废水净化效果好的近具刺链带藻和有机物降解效率高的商业化菌剂构建藻-菌系统,探讨其对猪场沼液的净化效果及其运行条件。结果表明,添加有机物降解菌不仅有助于促进微藻的生长,使微藻生物量最大值达到1.47 g·L-1,较未添加菌剂处理提高了23.53%,还能促进废水中碳氮磷的去除效果,其中总有机碳、氨氮和总磷的去除率分别提高了13.40%、3.39%和5.90%。藻-菌系统在不同温度条件下对猪场沼液中碳氮磷的净化效果差异明显。温度为30℃时最利于藻菌系统中微藻的生长,且对总有机碳和总磷的去除效果最好,此时微藻生物量最高值能达到2.21 g·L-1,总有机碳和总磷去除率为72.64%和26.66%;而最利于氨氮去除的温度为40℃,这与高温条件下氨氮易挥发有关。不同光照强度下藻-菌系统对污染物净化能力也不同。随着光照强度的增加,系统中微藻生长速度和光合产氧能力逐渐增加,系统对碳氮磷的去除效果也增强,而当光照强度从400μmol photons·m-2·s-1增加到600μmol photons·m-2·s-1时系统中微藻的生长速度和污染物的去除效果并没有提高,可见将光照强度控制在400μmol photons·m-2·s-1时系统中微藻生物量、总有机碳、氨氮和总磷去除率最高,分别为2.35 g·L-1、57.03%、68.01%和59.66%。研究表明,添加有机物降解菌可以促进微藻的生长,从而促进其对猪场沼液的净化效果,该藻菌系统运行的适宜温度和光照条件分别为30℃和400μmol photons·m-2·s-1。     

浮萍净化与资源化利用沼液初步研究

[目的]初步研究浮萍净化和资源化利用沼液的可行性。[方法]以紫背浮萍和青萍为研究对象,在不同稀释倍数的沼液中培养,研究浮萍对沼液中氮、磷和COD的净化去除能力和沼液浓度对其生长的影响。[结果]紫背浮萍在稀释10倍的沼液中、青萍在稀释15倍的沼液中生长及对氮、磷的净化效果最好。紫背浮萍在稀释20倍的沼液中、青萍在稀释15倍的沼液中生长及对COD的净化效果最好。此外,浮萍能够有效抑制藻类的生长。[结论]该研究为浮萍净化沼液同时生产鱼类饵料等实现资源化利用提供科学依据。     

微藻对海水中重金属离子的净化作用研究

探讨了海洋微藻(塔胞藻)对重金属离子的净化作用.在其培养液中加入含有Pb、Hg、Cr、Cd等离子的化合物,塔胞藻经过一定时间生长后调查培养液内重金属离子的含量.结果表明,液体内藻细胞密度达到104个/mL,对重金属离子的净化作用最明显,而且微藻对不同重金属离子的净化效率也各不相同.     

沼液浸种技术

沼液浸种是一种经济高效的种子处理方法，与清水浸种相比，沼液浸种可使种子发芽率、分蘖率提高30％以上，亩平均增产6—10％，增收25元左右。     

沼液的工程化处置技术

探讨了沼液的低成本的自然工程化净化处理、高成本的工程化净化处理以及高附加值的开发性工程化净化处理工艺,并分析各自的利弊。     

微藻净化畜禽养殖废水影响因素研究进展

近年来,由畜禽养殖废水排放引发的环境污染问题已成为制约我国畜禽养殖业健康发展和生态文明建设的重要瓶颈之一。基于微藻培养的废水处理技术不仅能够解决畜禽养殖业的环境污染问题,还能变废为宝,利用废水中的营养元素生产高附加值的生物质产品,因而受到越来越多的关注。简要概述微藻对畜禽养殖废水中碳、氮、磷、抗生素、重金属等污染物的去除机理,重点综述了微藻藻种、废水预处理方式、培养条件、培养系统类型、藻-菌共生系统等因素对微藻净化畜禽养殖废水的影响及其存在的问题。未来的研究中,应注重高效藻种的筛选和开发力度,力争筛选出更多具有应用潜力的藻种,丰富微藻种质资源库;应针对不同类型废水开发出对应的复合藻-菌剂产品;应注重微藻下游产品开发,实现畜禽养殖废水到生物质产品的转变,形成绿色循环的产业链。     

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。