玉米秸秆对畜禽粪便厌氧发酵后沼渣沼液中重金属含量的影响

为了实现沼渣沼液的有效安全利用,在高温(55℃)条件下,研究以玉米秸秆作为调节剂对畜禽粪便(鸡粪、猪粪、牛粪)厌氧发酵后沼渣沼液中重金属含量的影响。结果表明,玉米秸秆添加量是影响畜禽粪便沼渣沼液中重金属含量的重要影响因素之一。在3种畜禽粪便与玉米秸秆的混合处理下,3种畜禽粪便沼渣中的重金属含量均表现为3∶12∶11∶1,而沼液中的重金属含量大体上均表现为1∶12∶13∶1的趋势,且沼渣中Cu、Zn、As、Pb、Cr、Cd的含量均高于沼液中的含量。相较于发酵初期,发酵末期沼肥(沼渣+沼液)中的Cu、Zn、As、Pb、Cr、Cd含量均有不同程度的升高。按照NY/T 798—2015《复合微生物肥料》,沼渣中的重金属含量均低于限量值,可以安全农用。按照GB 5084—2005《农田灌溉水质标准》,猪粪沼液中Cu、Zn的含量超标明显,因此须要进行安全处理之后才可以施用于农田。     

畜禽粪便厌氧发酵的影响因素分析

利用厌氧发酵技术处理畜禽粪污,既是国家节能减排的政策要求,也是企业降低环保成本的重要手段。为提高厌氧发酵技术在畜禽粪便实际处理过程中的应用效率,结合查阅文献及工程实际经验,对畜禽粪便厌氧发酵的影响因素进行了分析,得出以下结论:在工程上,综合考虑成本、操作便利性等因素,可以选择中温发酵;水力停留时间以20～40 d为宜;反应过程宜进行低速缓慢搅拌;抑制物不宜超过一定的浓度;pH控制在中性至弱碱范围较佳;适宜碳氮比为20∶1～30∶1;有机负荷宜在6.0 g/(L·d)以下;总固体浓度宜控制在6%～10%;适当添加微量金属元素或吸附剂类添加剂可以提高发酵效率。     

温度对畜禽粪便稻草混合干式厌氧发酵的影响

通过在畜禽粪便中添加稻草进行混合干式发酵来产生沼气,在发酵原料C/N=28.3、TS=21.3%的条件下,研究了常温、中温(36℃)和高温(55℃)条件对畜禽粪便稻草混合干式厌氧发酵产沼气性能的影响.结果表明,常温组启动慢,日产气量少,不宜进行干式发酵;中、高温条件下干式发酵具有较好的产气效果,中温是较为合适的发酵温度.中温组和高温组的有机负荷率分别为1.69kg·m-3·d-1和1.89 kg·m-3·d-1,TS产气率分别为0.237 m3·kg-1和0.208 m3·kg-1,池容产气率分别为0.401 m3·m-3·d-1和0.393 m3·m-3·d-1,实验研究结果对干式发酵的实际应用具有一定的指导意义.     

不同碳氮比对牛粪秸秆干法厌氧发酵产气及肥效的影响

本研究以秸秆和牛粪为原料,猪沼液为接种物,利用实验室自行组装的厌氧发酵装置进行干法厌氧发酵试验,探讨了在保证含水率80%前提下不同碳氮比对干法厌氧发酵产沼气及沼渣造肥的影响。结果表明,不同碳氮比下的产气量及甲烷含量有明显的差异,碳氮比为25时产气量最多且甲烷含量较高。对沼渣而言,其有机质和总养分含量都大于有机肥标准NY525-2012中的相应指标,并对种子发芽未有毒性作用,具有作为有机肥的潜力。     

不同初始含水率对沼渣和秸秆混合堆肥过程的影响

为了实现沼渣的无害化处理和资源化利用,试验在沼渣污泥混合物中按一定比例加入切碎的稻草进行混合堆肥发酵,该混合物初始含水率分别设置为55%、60%、70%3个水平,对3堆堆肥在堆肥过程中进行温度、含水率、有机质等指标的测定和分析,以期找到适合高效处理堆肥过程的最佳控制因素及水平。对堆肥过程研究分析发现:3堆堆肥发酵到一定阶段时,将其含水率调节至70%后,相应指标参数发生了一系列明显变化,表明堆肥过程中适当补充水分能够加速堆肥的进程。     

水力停留时间对猪粪厌氧发酵残留物中磺胺类抗生素分布的影响

针对厌氧消化中磺胺类抗生素(SAs)残留及在沼渣、沼液中分配特征不清等问题,以猪粪为发酵原料,采用完全混合式反应器(CSTR)在中温(37±1℃)条件下进行室内模拟试验,探讨不同水力停留时间(HRT)对磺胺嘧啶(SD)、磺胺二甲嘧啶(SM)和磺胺氯哒嗪(SCP)的去除及其在固/液相中分配的影响。研究结果表明:厌氧消化对3种SAs的去除率表现为SMSDSCP。水力停留时间(HRT)=20 d时,猪粪中3种SAs的去除率均达90%以上;HRT=15 d时,三者的去除率均有所下降,特别是SCP去除率降为72.8%左右。厌氧发酵后残留的抗生素主要分布在猪粪沼渣中,其中SCP在沼渣中占有绝对优势。同时,HRT=15 d的处理中,SM和SCP的固/液分配比率明显高于HRT=20 d的处理。厌氧消化过程中不同磺胺类抗生素的降解过程和影响因子存在差异,延长反应体系中抗生素与厌氧微生物作用的反应时间,对中温厌氧消化过程中SAs的去除有积极的作用。为降低其环境危害,猪粪沼渣在还田利用前应进一步消减其中残留的SAs。     

曝气强化垂直流人工湿地对厌氧发酵液的处理效果研究

厌氧发酵技术的应用有效解决了农业废弃物带来的环境污染问题,但是厌氧发酵后的产物,尤其是沼液,因含有大量的有机物和氮、磷等元素,成为新的污染源。人工湿地污水处理技术作为一种新兴的污水处理技术,因其处理效果好、建设运营成本低等优点而得到广泛应用。基于此,在实验室模拟人工湿地,引入人工曝气,选用不同稀释倍数的猪粪厌氧发酵液作为人工湿地进水,考察人工湿地出水中不同污染物的质量浓度,研究垂直流人工湿地对厌氧发酵液的处理效果。结果表明,在其他条件不变、只改变通入沼液的稀释倍数时,通入稀释10倍沼液的总氮、磷及有机物的去除率较通入5倍稀释沼液的去除率高,且去除效果较稳定;在只改变曝气位置、其他条件不发生变化、底部曝气时各项污染物的去除率高于中部曝气,效果较稳定,硝化作用和反硝化作用也较稳定。     

沼肥与饲料混养对稻鱼产量的影响

为探索沼液沼渣喂鱼对稻渔产业的影响，采用常规稻田养鱼和沼肥与不同饲料配比混养试验，结果表明：667m^2投入饲料100kg配合沼液400kg或沼渣200kg混养，对稻鱼的增产效益最佳。     

沼肥对花生产量的影响

以修建沼气池为基础的“养殖-沼气-种植”生态农业模式自2002年在道真县推广以来,沼肥已成为全县农村沼气使用户的常用肥料,为探索施用沼肥对花生产量的影响,笔者于2005年进行了试验。 1 材料与方法 1．1 试验地概况该试验设在道真自治县隆兴镇乐庄村耿家坪组苏贵家责任地内,海拔950 m,年降雨量1 000 mm, 年日照时数1 050h,黄绿色页岩坡积母质,沙质土     

沼肥施用对冬小麦产量的影响

施用沼肥能促进小麦对氮、磷、钾、钙、镁等营养的吸收,并能改善小麦的生物学性状,具有显著的增产效应。为探讨沼肥（沼液、沼渣）施用对冬小麦产量的影响,试验通过不同的施肥处理,对其肥效进行比较。结果表明,沼渣作基肥、沼液叶面喷施可提高土壤有机质含量,保水和持续供肥能力增强,显著提高小麦产量,平均亩产达425．90kg,与对照相比,产量提高了7．71％。     

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。     

添加蚯蚓粪对餐厨垃圾厌氧消化过程的影响

以餐厨垃圾为研究对象,在(37±1)℃的条件下,研究了蚯蚓粪的5种不同添加量对餐厨垃圾厌氧消化过程的影响,并考察了在这过程中pH、溶解性化学需氧量(SCOD)、挥发性脂肪酸(VFAs)、总磷(TP)和产气量的变化规律.研究结果表明:当蚯蚓粪的添加量(w,均以湿基计)为0、3%、6%、9%、12%、15%时,餐厨垃圾厌氧消化系统的累积产量分别为14 700、16 074、15 702、16 056、16 414和16 485 mL,产气率分别达到466.35、504.84、488.02、494.03、499.67、496.69 mL.g-1,与不添加蚯蚓粪相比产气率分别提高了8.25%、4.60%、5.93%、7.14%和6.51%,其中当添加量(w)为3%时对餐厨垃圾厌氧消化效果最明显.研究还发现,蚯蚓粪的添加能显著提高各处理的pH和餐厨垃圾的水解酸化速率.可见,添加蚯蚓粪有助于抑制VFAs的累积,使pH更稳定,从而提高沼气产量.     

氨胁迫对猪粪厌氧消化性能的影响

以猪粪为原料,采用批式试验方法,研究不同氨氮添加量(0、400、800、1600、2400、3200、4000 mg·L^-1)对厌氧消化产气效果的影响.结果表明:随着氨氮添加量的增加,总产气量和CH₄产率均呈现先升高后降低的变化趋势,氨氮添加量 ≥2400 mg·L^-1时,厌氧消化过程受到显著抑制;不同处理中猪粪挥发性固体(VS)的CH₄产率分别为328.5、338.1、323.2、304.9、276.2、124.9、56.1 mL·g^-1.氨氮添加量为0~800 mg·L^-1时,最大VS产CH₄速率分别为18.3、18.4、17.1 mL·g^-1·d^-1;氨氮添加量为2400 mg·L^-1时,产气高峰推迟,产CH₄速率明显降低;氨氮添加量 ≥400 mg·L^-1时,厌氧消化30 d底物的生物转化产CH₄效率随氨氮添加量的增加逐渐降低,分别为56.7%、54.5%、52.4%、30.6%、1.6%和1.3%;氨氮添加量为400~2400 mg·L^-1时,乙酸利用型产甲烷菌Methanosaeta的相对丰度总体随氨氮质量浓度的增加而降低,而氢利用型产甲烷菌Methanosarcina和Methanococcus具有相反的变化规律.     

光照强度对猪粪、牛粪厌氧发酵的影响研究

研究光照强度对猪粪、牛粪厌氧发酵的影响,为沼气池的改进、提高产气量提供参考。试验以猪粪、牛粪为发酵原料,设置0、6、12、24h4组光照梯度处理,在恒温35℃和料液总固体质量分数为8%的条件下进行厌氧发酵。结果显示,不同光照强度下同一发酵原料的产气量差别较大,猪粪、牛粪在12h光照条件下的累积产气量分别是0h光照条件下的(黑暗)1.80、2.34倍;相同的光照强度不同发酵原料产气量存在差别,0h光照条件下(黑暗)猪粪的累积产气量为8136mL,牛粪的累积产气量为3282.5mL;光照条件改变发酵料液的理化性质,使累积产气量与发酵料液的碱度、挥发性脂肪酸(Volatile fatty acids,VFA)、pH值、氨态氮的相关性呈动态变化。     

有机负荷对鸡粪厌氧发酵产气特性及其动力学的影响

[目的]研究有机负荷对鸡粪厌氧发酵过程中产气特性及其产气动力学的影响。[方法]在中温条件(37±1)℃下采用半连续搅拌反应器(CSTR)进行研究。[结果]有机负荷为2.5~5.3 g VS/(L·d)时,厌氧消化系统中氨氮浓度低于6.7 g/L,沼气最大容积产气率为2.58 L/L;同时有机酸浓度也处于较低范围。然而,当有机负荷提高到6.0 g VS/(L·d)时,氨氮浓度升高到6.7 g/L时引起了乙酸(7 000 mg/L)和丙酸(1 900 mg/L)的快速累积,沼气容积产气率也降低了23.5%。通过基质平衡动力学分析得出,鸡粪中温厌氧消化的基质转化为沼气(YS/G)和甲烷(YS/M)的比例系数分别为1.085 7和1.686 1 g VSremoved/L。[结论]该研究可为高氨氮浓度鸡粪沼气工程的稳定运行提供科学依据。     

厌氧消化技术在禽畜粪便处理中的应用

综合介绍和评述了目前国内厌氧消化技术发展和应用的现状,分析了利用厌氧消化技术处理禽畜粪便的优势和制约因素,提出厌氧消化技术在粪便处理中的应用方向,应选择适合中国国情的能源环保模式或能源生态模式,向多层次的无害化、资源化和综合利用等方向发展。     

蚓粪促进玉米秸秆厌氧消化产气效果的研究

以玉米秸秆为试验研究对象,比较添加蚓粪后对秸秆厌氧消化产气特性的影响.在接种污泥比例为20%、30%、50%时,添加适当蚓粪,使其在35℃下中温厌氧消化,试验中研究产气量、pH值和乙酸产生量等参数的变化趋势.结果表明,添加蚓粪后,各处理的产气量均显著增加,其中50%接种污泥的处理累积产气最达340 mL,增幅达67.05%,添加蚓粪的物料发挥了最大的产气效果.试验过程中pH值相对稳定,乙酸累积量较低.蚓粪的添加抑制了酸的累积,使pH稳定在一定的范围.     

两种接种物对熊粪厌氧消化产沼气效果的影响

[目的]比较两种接种物对熊粪厌氧消化产沼气的效果。[方法]以熊粪为原料,采用不同的接种物(混合厌氧活性污泥和熊粪厌氧发酵结束后驯化所得的接种物),在30℃下进行了批量式恒温厌氧发酵,分析两种接种物对熊粪厌氧消化产沼气效果的影响。[结果]使用不同接种物的两组试验产气量存在差异,但相差不大;发酵时间存在较大差异,经过原料(熊粪)驯化的接种物发酵时间明显缩短,为沼气厌氧活性污泥发酵时间的1/3,且经过驯化的接种物具有更好的降解效果,能创造更好的适合于沼气发酵的中性环境。[结论]经过原料富集培养驯化的接种物具有更好的产沼气效果。     

微生物发酵菌剂对猪粪堆肥腐熟的影响

研究了添加微生物发酵菌剂对猪粪堆肥腐熟的影响。结果表明,添加微生物发酵菌剂堆肥温度第6d达到50℃,50℃以上持续时间达7d,符合粪便无害化卫生标准要求,C/N第20d下降为19.7∶1,第25d NH4+-N含量减少至72.6mg/kg,水溶性碳降低至4.7g/kg,种子发芽指数达到81.4%,上述指标均达到腐熟要求;对照堆肥温度第12d达到50℃,50℃以上持续时间为3.5d,第25d C/N为22.8∶1,NH4+-N含量为973.4mg/kg,水溶性碳含量为12.8g/kg,种子发芽指数为47.5%,均未达到腐熟要求;此外,添加菌剂处理堆肥物理性状明显改善,臭味明显减少。说明接种微生物发酵菌剂能明显加速堆肥的腐熟进程。