鸟粪石沉淀法回收猪场沼液氮磷工艺参数优化模拟研究

针对规模化养殖场沼液难以农田消纳的问题,探索化学方法回收沼液中氮磷的工艺条件和优化参数。本研究选择猪场沼液为研究对象,采用鸟粪石沉淀法,进行单因素影响试验,选取p H、镁氮比、磷氮比为自变量,以氮磷回收率为响应值,通过BoxBehnken响应面试验设计对工艺参数进行优化。结果显示:猪场沼液氮磷回收的最佳工艺为:p H 10,镁氮比为1.1,磷氮比为0.6,氨氮回收率为65.21%,磷酸盐回收率为89.47%,实际值氨氮回收率为65.01%,磷酸盐回收率为90.81%,差值分别为0.20%、1.34%,回归模型拟合较好。     

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。     

不同光照、pH和盐分下青萍对沼液中氮磷吸收的影响

研究以青萍为实验对象,通过设定不同的光照、盐度及pH范围,研究其在不同环境条件下对沼液中氮磷的吸收及生长状况。结果表明,在pH为6.0、自然光照射以及盐度为0‰的条件下,青萍对氮磷的去除率最高,此时对沼液中氮的去除率为81.10%,对活性磷的去除率为37.01%,且在此条件下,青萍的生长状况最佳。     

改性沸石对猪场沼液氮磷吸附特性与机理分析

针对猪场沼液氮磷含量高、有机污染严重、难以处理的问题,采用经氯化钠溶液改性沸石为载体对沼液中氮磷吸附特性和去除机理进行分析研究,考察了沸石投加量、吸附时间、沼液初始浓度等影响因素。结果表明:当沸石投加量为每100mL10g、吸附时间48 h时,最大氨氮去除率可达90.66%,氨氮饱和吸附量可达1.43 mg·g-1,最大总磷去除率可达85.97%,磷饱和吸附量可达0.16 mg·g-1。吸附后的沸石污泥含有大量氮磷元素,是一种优质缓释肥料。Freundlich、Langmuir方程均能较好地解析改性沸石的等温吸附过程,其吸附动力学符合准二级动力学模型,R2均达0.98以上。沸石对猪场沼液中有机态氮磷去除主要基于物理性吸附和沸石中的活性基团与有机官能团所产生的配位络合,无机态氮磷则主要以离子交换及吸附沉淀方式得以去除。     

添加造纸白泥对猪场废水厌氧消化液中氮磷回收的影响

以造纸废弃物白泥作为pH调节剂,利用MAP沉淀法回收厌氧消化液中的氮磷,并采用曝气的方式提高消化液pH值和造纸白泥的溶解性,研究了造纸门泥的添加量和曝气时间对厌氧消化液中氮、磷回收效果的影响,并考察了曝气过程中pH、COD、PO3-4-P、NH3-N、Mg2+、Ca2+的变化规律.结果表明:造纸白泥的添加量为8 g·L-1,曝气时间为120 min时,PO3-4-P和NH3-N的回收率分别达到98%和59%,出水的PO3-4-P和NH3-N浓度分别为0.98 mg·L-1和60.66 mg·L-1,均达到了<畜禽养殖业污染物排放标准))(GBl8596-2001)的要求,同时,COD的去除率为45%;如果仅用曝气方式处理,120 min后PO3-4-P和NH3-N的回收率仅分别为66%和41%,均未达到排放标准要求.可见,与仅用曝气方式处理相比,添加造纸白泥协同曝气对厌氧消化液中氮磷的回收有明显的效果.     

微藻净化猪场沼液研究现状及存在问题

近年来,我国养猪业不断发展,如何处理利用沼液越来越受到重视.由于微藻可高效吸纳沼液中的氮、磷等元素,且微藻本身脂质含量丰富,富含多不饱和脂肪酸和多种必需氨基酸,可用于高品质生物质产品的生产.因而,采用微藻净化猪场沼液成为了沼液深度处理的新技术.本文概述了微藻与沼液的特点、微藻净化沼液的研究现状以及存在的问题,旨在为推动...     

不同菌剂组合处理猪场沼液试验效果评价

规模化猪场沼液的深度净化处理是养殖污水无害化处理与资源化利用的必由之路。选取4种厌氧菌剂(a、b、c、d)和2种好氧菌剂(e、f),比较研究不同菌剂组合对猪场沼液的净化效果,旨在研制适合处理猪场沼液的菌剂组合,为养殖废水资源化循环利用提供科学依据。结果表明:10个菌剂组合对猪场沼液均具有一定的净化效果,能够较好地去除沼液BOD5、氨氮、总磷、粪大肠菌群,最高去除率分别达到99.3%、98.7%、64.0%、99.9%。综合评估,菌剂组合3、4、5优于其他菌剂组合。     

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。     

沼液灌溉对梨品质和土壤肥力及环境质量的影响*

为解决公厕粪尿无人需求、无处倾倒的困境，慈溪市周巷镇政府于2003、2005年相继开展了“生活污水无害化处理”项目的研究，于当年建设完成并投产、实施。主要处理公厕粪尿，将产生的沼气作能源，沼液通过管道输入田间作肥料。处理后的沼液，经无害化发酵处理，杀菌、减臭，减少了农户在使用粪肥时怕脏、怕臭的顾虑，提高了他们施用有机肥的积极性。为验证沼液对梨品质、土壤肥力及环境质量的影响，我们于2005～2006年在梨园进行了本试验。     

基于国产管式透气膜的养殖粪污沼液氨氮回收工艺装置构建及效能

为了探讨利用国产透气膜回收沼液氨氮的可行性及实际效果,以国产管式透气膜为关键组成部件构建沼液氨氮回收工艺模拟实验装置,开展沼液氨氮回收动态实验研究。结果表明:随着透气膜分离氨氮回收实验装置的运行,沼液氨氮浓度总体下降明显,提取液氨氮浓度呈先线性增加而后稳定在一定水平的变化规律;运行396 h后沼液氨氮去除率可达91.2%;根据氨氮回收速率的变化,装置运行过程可分为氨氮回收(0~252 h)和损失(252~420 h)两个阶段;氨氮回收阶段,提取液氨氮浓度小于10000 mg·L^-1,单位体积氨氮平均回收速率为1190 mg·L^-1·d^-1,氨氮损失阶段,提取液氨氮浓度平稳保持在11200~12180 mg·L^-1,单位体积氨氮平均回收速率仅为35 mg·L^-1·d^-1。若要令该工艺更为高效运行,可考虑增强沼液反应槽密封性,以降低沼液中气态NH₃的挥发损失,另外可将提取液pH是否超过7确定为是否应更换新提取液的指示参数。利用国产透气膜构建的沼液氨氮回收工艺过程可有效回收沼液氨氮,回收率接近80%。     

浙江省规模养猪场沼渣液养分特征和农田利用适宜性分析

为明确浙江省规模养猪场沼渣液养分含量特征,为沼渣液农田合理利用提供指导,分别在2016年5月和8月采集全省62个规模养猪场的沼渣液样品,测定沼渣液养分含量指标。结果表明,5月和8月采集的沼渣液样品平均pH分别为7.39和7.47,总有机碳平均含量分别为5.01 g·L~(-1)和4.79 g·L~(-1),全磷平均含量分别为0.34 g·L~(-1)和0.47 g·L~(-1),全钾平均含量分别为0.57 g·L~(-1)和0.81 g·L~(-1),全盐平均含量分别为3.06 g·L~(-1)和1.76 g·L~(-1)。铵态氮是沼渣液中主要的氮素形态,5月和8月沼渣液样品的铵态氮平均含量分别为689.2 mg·L~(-1)和1 235.5 mg·L~(-1),占沼渣液全氮含量的69.6%和81.2%。2次取样的沼渣液样品总有机碳变异幅度分别为126.2%和182.1%,全磷的变异幅度分别为86.7%和222.6%,全氮、全钾、铵态氮和全盐的变异幅度在44.5%～87.8%。不同区域沼渣液养分含量间没有明显差异,但5月和8月2次取样时间沼渣液样品含量差异极显著。沼渣液中铵态氮含量与全氮、总有机碳、全磷、全钾、含盐量等指标间都表现为显著线性相关。5月和8月全省沼渣液总养分含量(N+P_2O_5+K_2O)分别为1.91 g·L~(-1)和2.81 g·L~(-1),N∶P_2O_5∶K_2O分别为1∶0.31∶0.6和1∶0.35∶0.59。沼渣液养分指标间存在明显的相关性,氮、磷、钾的比例和作物需肥比例相似,农田利用时可以根据沼渣液铵态氮含量测定结果确定沼渣液施用量。     

狐尾藻净化生猪养殖场沼液的研究

通过水培试验,研究狐尾藻对生猪养殖场沼液的净化能力,在此基础上分析20、40、60 d 3个不同水力停留时间对狐尾藻生物量、植株养分、水体CODCr、氨氮、硝态氮、亚硝态氮、总磷、溶解氧及pH变化的影响。结果表明:20%~30%沼液可以提高狐尾藻生物量和其体内氮磷钾含量,处理组相比空白组,生物量可以提高1.6~4.9倍、氮磷钾分别可以提高1.5~2.0、1.57~1.90、1.35~1.88倍;狐尾藻对沼液有一定净化能力,当水力停留时间为40 d时,狐尾藻对沼液的处理效果最好,沼液CODCr、氨氮及总磷去除率分别为65.99%、59.54%及90.06%。鉴于此,狐尾藻可作为猪场沼液净化的理想水生植物,具有良好的应用前景。     

畜禽粪便与秸秆混合发酵及贮藏阶段沼液中碳氮元素变化

为研究沼液从产生到贮藏期间碳氮元素的变化规律,将猪粪、鸡粪和秸秆混合,进行中温厌氧发酵,并在常温下以密闭静置、密闭搅拌、敞口静置、敞口搅拌等4种方式贮藏沼液,跟踪并分析了猪、鸡粪和秸秆混合发酵沼液在厌氧发酵及贮藏期间碳、氮元素的形态和含量变化。结果表明:厌氧发酵阶段,沼液中的总有机碳(TOC)和总氮(TN)浓度均有所增加,增加幅度在15.0%~36.1%之间,其中TOC在第18 d达到最高浓度(6467 mg·L~(-1)),TN在第23 d达到最高浓度(4181 mg·L~(-1))。贮藏阶段,沼液中的TOC、TN浓度均有所降低,TOC先下降后升高,总体降低幅度较小(2.9%~12.0%),降幅顺序为敞口静置敞口搅拌密闭静置密闭搅拌;TN先升高后降低,总体降低幅度较大(4.2%~56.2%),降幅顺序为密闭静置密闭搅拌敞口静置敞口搅拌。综上,厌氧发酵18~23 d的沼液碳氮元素含量最高,采用密闭静置方式并缩短贮藏时间可减少沼液贮藏过程氮元素的损失。     

砂壤土贮存池中沼液入渗及氮磷迁移特征

为探讨猪场沼液在砂壤土贮存池中入渗率及其影响因子、氮磷迁移特征,采用间歇供水方式,设置沼液（BS）、井水（W）、1/3沼液+2/3井水（1/3BS）共3个处理,开展3个贮存周期的入渗率、累积入渗量、氮磷水平与垂直迁移特征研究。结果表明：各处理入渗率、累积入渗量均呈现BS<1/3BS相似文献   

硝化抑制剂阻控养殖肥液灌溉土壤氮素淋失

为考察硝化抑制剂伴施养殖肥液灌溉条件下土壤氮素的淋溶特征和阻控效果,采用土柱模拟淋溶试验,设置尿素溶液单施、养殖肥液单施、以及养殖肥液分别伴施双氰胺(DCD,5%、10%和15%)和氯甲基吡啶(Nitrapyrin,0.25%、0.5%和1%)处理,连续监测了5个灌溉周期土壤淋溶液中铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、总氮(TN)和溶解性有机碳(DOC)淋失特征。养殖肥液单施比尿素溶液单施显著减少碳氮的淋失浓度和淋失量。养殖肥液伴施DCD和Nitrapyrin淋溶液中TN、NH_4~+-N、NO_3~--N、DOC浓度分别比单施养殖肥液降低27.19%、35.69%、45.89%、53.69%和24.86%、30.87%、21.10%、64%,处理间均达到5%显著水平。从抑制效果及经济节约角度,推荐5%DCD伴施养殖肥液是优化的养分淋溶阻控模式。此外,发现养殖肥液连续饱和灌溉条件下土壤淋溶液硝态氮浓度与氧化还原电位间存在显著的相关性(R2=0.602 8*,n=34)。养殖肥液伴施硝化抑制剂是抑制养分淋失、提高养分利用效率和控制硝态氮淋溶污染的有效措施,但抑制剂的作用效果、抑制时间与施用方式之间的关系还需要进一步研究。     

臭氧氧化对奶牛场沼液中磷形态转化的影响

为了提高沼液磷的回收效果,研究了曝气种类和曝气条件对奶牛场沼液磷形态转化的影响。结果表明:在参考曝气条件下,与氮气和空气相比,臭氧能更大程度地降低颗粒态磷和交换态磷含量,并大幅度提升溶解性正磷酸盐含量。臭氧曝气的优选条件为沼液初始pH值为6、臭氧发生量为10 g·h~(-1)、氧化时间为60 min,曝气后沼液中溶解性正磷酸盐浓度提高了76.12%,溶解性正磷酸盐占总磷比例提升20.75%。臭氧氧化可以促进颗粒态磷和交换态磷向溶解性正磷酸盐转化,从而促进沼液磷的回收。     

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。     

养殖肥液灌溉土壤磷淋失阻控：镧改性生物炭

为探究镧改性生物炭伴施养殖肥液灌溉条件下土壤磷素的淋溶特征和阻控效果,采用土柱模拟试验对比镧改性生物炭和石膏、沸石传统阻控剂对磷淋溶的阻控特征,及镧改性生物炭不同添加量（1%、3%和5%）和不同施用方式（0~20 cm和0~10 cm混合）的影响效果。结果表明：磷淋失阻控效果呈现镧改性生物炭 > 石膏 > 沸石,且镧改性生物炭处理阻控效果最好（P<0.05）;镧改性生物炭施加处理总磷淋失量比对照处理削减了16.3%~58.3%,随镧改性生物炭施加量增加削减效果显著升高,这主要是因为生物炭对磷酸盐和有机磷发生了吸附;镧改性生物炭0~20 cm和0~10 cm施用方式总磷淋失量分别削减23.4%~58.3%和16.3%~45.0%,全土层混合削减效果更显著（P<0.05）;镧改性生物炭对正磷酸盐和有机磷的吸附机制主要是沉淀作用与络合作用。研究表明,在有机无机复合磷素输入条件下,镧改性生物炭的应用能够明显阻控磷淋失。