养殖场沼气发电技术装备及产业化发展现状与评价

通过总结国内外养殖场沼气发电技术装备现状,对热电肥联产-沼液还田利用、气电肥联产-沼液自然处理、气电肥联产-沼液工业化处理等三种沼气发电工程技术模式进行了调查研究。通过分析,提出了沼气发电行业产业化发展过程中,存在的技术、装备、设计、管理和推广等问题,并建议通过注重技术创新、加大政策支持和完善行业标准等措施,促进养殖场沼气发电行业产业化发展。     

沼液灌溉对稻田水环境影响分析

为了研究沼液灌溉对稻田水环境的影响,寻找安全的沼液施用量.本试验采用水稻盆栽试验,设置5个不同沼液灌溉量的处理,每个处理重复3次;在水稻生长期间共灌溉沼液9次,并在灌溉之后测定上覆水和下渗水的养分含量和重金属含量.试验研究发现,灌溉沼液期间稻田上覆水的养分含量均呈现先上升后下降的趋势,单季灌溉量为2250 mL·kg-1土的T4处理其养分含量明显高于对照处理,而各处理上覆水的重金属含量动态变化不明显;T4处理的稻田下渗水中养分含量在沼液灌溉后期急速上升,造成地下水环境富营养化的可能性增加.综合沼液灌溉对稻田上覆水和下渗水中养分和重金属含量的影响来看,沼液灌溉的安全施用量应控制在单季灌溉量为2250 mL·kg-1土的范围之内,使沼液灌溉对稻田水环境污染的可能性降低.     

国内畜禽厌氧消化沼液还田研究进展

文章总结归纳了目前国内畜禽粪便厌氧消化沼液还田的应用现状。不同发酵原料的沼液成分存在差别,但均含有丰富的营养物质;阐述了沼液还田对于提高土壤肥力、农作物产量和品质均有积极作用,但大量施用时会对水土环境和农作物带来安全风险;对于沼液的无害化处理技术进行了综述。     

沼液施用对土壤质量的影响综述

沼液作为肥料施用是沼液资源化利用的重要方式,是构建高效沼液循环利用模式的关键。因此,研究沼液施用对土壤质量的影响可为沼液资源化安全利用提供科学依据。本文选取土壤体积质量、土壤养分、土壤酸碱度、土壤酶活性、土壤微生物和土壤重金属6个代表性指标,综述了沼液施用对土壤质量的影响。合理施用沼液有利于降低土壤体积质量,增强土壤养分累积,改善土壤酸碱度及提高土壤酶活性。长期沼液施用可能会导致土壤微生物类型由“细菌型”转向“真菌型”,并带来重金属污染风险。当前的研究难点主要在于沼液的异质性及土壤评价方法不统一,探究沼液最佳施用量、明确土壤沼液最大承载量、沼液影响土壤质量的机理机制、建立统一的土壤质量评价方法是未来的研究重点。     

4省市沼渣沼液养分含量和重金属分析

沼肥施用有利于农业废弃物的资源化利用,但目前关于沼渣沼液特性的研究多限于单一地区同一类型沼气池的沼渣沼液分析。对于不同区域,不同大小沼气池,沼渣与沼液间的特性差异并没有深入的研究。文章对湖南宁乡、浙江江门、安徽安庆和河南郑州4个地区的户用沼气池和小沼工程中的沼渣、沼液中养分物质含量和重金属进行了研究,旨在了解不同地区、不同类型沼渣沼液的养分和安全风险差异,为科学利用提供依据。结果表明,小沼工程的沼渣沼液在大部分营养组分和重金属含量方面,普遍少于户用沼气池。4个地区沼液中有机质,TN,TP,TK,速效N的最高含量分别为111.94 g·L~(-1),3.38 g·L~(-1),0.426 g·L~(-1),6.59 g·L~(-1),1682.60 g·L~(-1);而沼渣中的最高含量分别为773.2 g·kg~(-1),34.62 g·kg~(-1),33.63 g·kg~(-1),40.40 g·kg~(-1),4110.00 g·kg~(-1)。沼渣养分含量的变异系数小于沼液。4个地区沼渣与沼液的重金属含量变异系数都较大,有7组样本的沼液中重金属的变异系数超过了100%。沼渣20组样本有11组样本重金属超标,沼液20组样本共有16组样本重金属超标。沼渣中的超标重金属分别为镉和砷,沼液中5种主要有毒重金属均有样本超标,且汞与砷的超标现象最为严重。与沼液相比,沼渣拥有更高的营养含量,更低的重金属污染。     

猪粪沼液理化性质对玉米种子萌发的影响

明确沼液理化性质对种子萌发的影响是确定沼液合理灌溉量的前提。该研究以猪粪厌氧发酵的沼液为研究对象,分析了新鲜沼液及预处理后沼液的理化性质,并将沼液理化性质与相对发芽率、相对根长和萌发指数建立函数关系,筛选了沼液中的植物毒性因子及安全阈值。对于秋田MD311这一玉米品种来说,铵态氮与乳酸是沼液中的植物毒性因子。种子达到最大萌发指数对应的铵态氮与乳酸的浓度分别为186与35.8 mg·L^-1;二者浓度高于336与61 mg·L^-1时,具备植物毒性(萌发指数(70%),不可直接还田。通过静置和曝气过程可降低二种毒性因子的含量。研究表明,沼液还田时将铵态氮与乳酸含量控制在安全阈值内时可降低植物毒性,促进作物生长,最大限度地发挥沼液对无机肥的替代作用。     

京郊大中型沼气工程沼液养分及重金属含量分析

为指导沼液的高效合理施用,对4种不同发酵原料的沼液养分及重金属含量作了分析.结果发现:牛粪(n=7)和混合原料(n=4)厌氧发酵产生的沼液有机质含量比猪粪(n=6)和鸡粪(n=3)原料偏高,不同原料沼液的全氮、全磷、全钾养分含量差异不大,沼液过0.5mm筛后,沼液有机质、全氮、全磷、全钾含量均有所降低.沼液样品中可以检出重金属铬、汞,镉等,但未超过有机肥料中对重金属含量的限量标准.     

规模化养猪场沼气工程沼液特性研究

大多数情况下沼液特性研究或农用很少考虑沼液特性的时空差异,这不利于沼液的科学合理施用。明确沼液的时空特性,可以为沼液资源化利用提供理论指导。该研究于2015年9月和12月份采集嘉兴地区8个规模化生猪养殖场沼液储存池沼液样品,分析氮、磷和钾含量、pH值、电导率、化学需氧量(COD)以及重金属元素含量特性。结果表明,8个猪场沼液储存池沼液在同一时间采集和不同时间采集时沼液中氮、磷和钾含量的变异幅度均较大,变异系数范围分别为28.1%～55.6%,57.4%～68.3%和48.0%～55.7%;沼液中氮、磷和钾含量范围分别为260～1358,4.52～49.1和29.0～259 mg·L~(-1);氨氮占沼液中总氮的82.4%～91.8%,可溶性有机态氮占6.81%～27.2%,硝态氮占1.37%～5.00%;沼液pH值范围为7.50～8.89,同一时间采集时沼液pH值变异较小,但不同时间采集时同一沼液储存池沼液变异系数较大;沼液COD较高(637～3559 mg·L~(-1)),同一时间采集或是不同时间采集时沼液COD的变异幅度均较大;沼液中重金属含量从大到小依次为:Zn,Cu,Pb,Cr,As,Cd,同一时间采集或是不同时间采集时沼液重金属含量均存在较大差异和变化。由此可见,沼液农用,特别是大量应用时当应了解掌握沼液特性,尽量减少不合理应用带来的危害。     

沼液中重金属的吸附去除研究

为了研究吸附剂对于沼液中重金属的去除能力,实验首先比较D401树脂对模拟沼液和实际沼液中Cu 2+,Zn 2+,Pb 2+,Cd 2+4种重金属的吸附效果。结果表明,D401树脂对模拟沼液中4种重金属的吸附能力远远高于实际沼液。其次,选取D401树脂、LSC-500树脂及沸石3种吸附剂,比较3种吸附剂对实际沼液中Cu 2+,Zn 2+,Pb 2+,Cd 2+4种重金属的吸附效果。结果表明沸石对实际沼液重金属的去除效果最差,LSC-500树脂的吸附能力略优于D401树脂。以期该实验结果为今后更高效地处理沼液中的重金属提供基础理论依据。     

四川沼液流转新模式调查分析

文章根据对四川省西充县和邛崃市等典型区域的调研情况,总结和分析了沼液流转新模式的特点和意义,并结合相关资料和数据讨论了沼液质量与还田方式、养殖与种植平衡,以及PPP模式与政府作为等相关问题。通过采取PPP方式,政府财政资金对沼液转运这一关键环节进行补贴能够强化沼液的异地还田,促进当地养殖与种植业的平衡发展,显然四川省这种探索有着重要意义,建议:1)及时总结已有的经验和问题,在全省甚至更大范围推广应用沼液流转新模式;2)为了提升沼液还田的成效,更好地发展循环农业,行业主管部门应加强对本地沼液质量的监管。     

膜生物反应器用于沼液处理及膜污染控制研究进展

我国沼气工程沼液产生量巨大,还田利用无法广泛实施,需采用水处理技术,将其无害化处理,而膜生物反应器作为一种新型的水处理技术,具有出水水质好、结构紧凑等诸多特点.文章通过对大量的文献资料和研究结果进行分析,介绍了膜生物反应器用于沼液处理的现状与优势,阐述了应用膜生物反应器处理沼液的可行性,并针对膜污染一膜生物反应器应用中...     

组合式沼液沼渣固液分离装置设计

利用畜禽养殖粪污厌氧发酵生产生物燃气已经成为规模化养殖场解决环境问题和获得生物能源的重要途径。厌氧发酵产生的沼液合理利用是沼气工程面对的难题之一,从沼液和沼渣分离利用实现减量化、资源化的目的出发,设计了一种适合沼液和沼渣固液分离的组合式固液分离装置,为采用工程手段处理沼液沼渣提供了参考。      

基于Meta分析的沼液施用对作物-土壤系统效应的研究

定量分析沼液施用对作物产量和土壤肥力及重金属累积的综合效应，旨在明确等氮沼液对作物产量、土壤肥力参数和重金属累积的影响，为优化沼液施用综合管理措施，发挥沼液施用积极效果提供数据参考。运用Meta分析方法将中英文数据库中已发表有关等氮沼液(BS)和全施化肥(CF)处理对作物和土壤肥力影响文献进行检索筛选，共选出有效文献62篇，获得可进行分析的试验数据591组。研究结果表明：与全化肥处理相比施用沼液作物增产7.62%但差异不显著(p=0.07);土壤容重降低6%、总孔隙度增加14%、较大团聚体含量增加10%～20%,差异显著(p<0.05);土壤有机质、总氮、速效磷、阳离子交换量和电导率增幅6%～20%并导致盐分累积加剧(p<0.05);土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性及微生物碳氮含量、香农指数和辛普森指数增幅6%～21%(p<0.001);土壤Cu、Zn和As含量比全化肥(CF)处理显著增加10%～18%。沼液施用对作物增产和土壤肥力提升显著正效应，需要考虑沼液施用年限、土壤类型、作物种类，严格控制施用量降低盐分和重金属累积风险，实现沼液安全高效利用。     

猪粪发酵沼液成分测定与分析

试验从无机成分、生物活性物质和挥发性有机成分三方面对猪粪发酵沼液进行了全面的测定与分析,结果表明:猪粪发酵沼液含有丰富的氮、磷、钾三大肥料元素和农作物生长所需的钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、氯等微量元素,此外还含有17种氨基酸、腐殖酸、赤霉素、吲哚乙酸、玉米素等生物活性物质,而其中挥发性有机成分和有毒重金属含量非常低,没有超出农田灌溉水质标准,不会对环境造成污染。试验通过对沼液的成分分析证明了沼液确实是一种速效、清洁、安全的有机肥,为今后沼液更加科学合理的利用提供数据及理论基础。     

养殖场沼液处理实用技术探索与应用实例

由于养殖场的规模化与集约化趋势使得周边环境常常产生过饱和现象,消纳沼液的土地面积远不能满足畜牧业的发展,为减少环境污染,从降低养殖场沼液COD,BOD,SS浓度的角度出发,本文探索了一套实用的沼液处理技术,经处理后沼液污染负荷大大降低,有效地减轻了土地消纳的压力。     

沼肥对污灌区棕壤土重金属Cd和As的影响

沼肥作为有机肥在农业生产中已有广泛应用,为了研究施用沼肥对受到重金属污染土壤的影响,文章以Cd,As为研究对象,用盆栽的方式,以抗病苏州青油菜为种植作物,选取污灌区棕壤土,采用改进的BCR连续提取法分析重金属形态,通过基肥与追肥配合施用,研究沼渣与沼液配合施用和猪粪与化肥配合施用对土壤重金属的影响,为沼肥的合理安全利用提供理论依据。试验结果表明:沼渣沼液配合施用可以降低污灌区土壤中Cd全量和有效态含量,增加As全量和有效态含量;过量施用沼肥可以增加污灌区土壤中Cd全量和有效态含量,降低As全量和有效态含量,猪粪化肥配合施用会显著增加Cd和As全量。沼渣沼液配合施用会降低残渣态Cd和As的含量(p0.05)。     

长期施用沼液对土壤及产品的影响

文章通过对长期施用沼液的土壤进行采样分析,研究施用沼液对土壤养分和重金属含量、农产品的重金属含量的影响,以期为沼液的安全利用、降低土壤被重金属污染的风险提供参考依据。结果表明,施用鸡粪沼液配合水溶肥料,可以满足作物对氮、磷、钾、有机质的需求,并且可以提高土壤p H值;基地B和C连续8年施用鸡粪沼液,增加了土壤中部分重金属含量和果实中Cr含量,但是都未超过国家相关标准;D地块施用鸡粪沼液50m~3·677m~(-2),土壤中As,Cr,Hg,Cd,Pb都显著高于未施用沼液的A地块,并且土壤中Cd含量超过了《GB 15618-1995土壤环境质量标准》二级土壤中的限定值(为保障农业生产,维护人体健康的土壤限制值)。     

沼气发酵原料及产物特性的分析——以四位一体北方能源生态模式为例

对四位一体北方能源生态模式的沼气发酵原料、沼气成分、沼液成分及沼渣成分进行了测试分析.结果表明,12月份测试时系统内温度较低,沼气发酵受到抑制,9月份温度较高,沼气发酵较活跃;沼液、沼渣中含有丰富的营养成分、重金属含量较少,沼液、沼渣是良好的有机肥.该研究为北方能源生态模式的发展提供了参考.     

沼肥对重金属Cr作用效应的研究

随着配合饲料养殖法的应用,使得以畜禽粪便为主要发酵原料的沼气工程产生的沼肥中重金属含量发生了明显的变化。施用沼肥后能否造成土壤重金属污染?这直接影响着沼肥(沼渣和沼液)的安全合理利用。文章通过油菜盆栽试验,以重金属Cr为研究对象,采取2种土壤样品(未受污染的棕壤土及受污染的棕壤土),对沼渣沼液施肥后土壤和油菜中重金属的含量及形态进行分析。得出:1)施用沼肥能增加未受污染棕壤土重金属Cr含量,而施用猪粪化肥能降低未受污染棕壤土Cr含量;施用沼肥能降低污灌区棕壤土Cr含量;2)对于未受污染棕壤土来说,施用沼肥有利于降低油菜食用部位茎部、叶部Cr含量;施用沼肥能有效降低污灌区棕壤土-油菜根部、叶部Cr的含量;3)对未受污染棕壤土来说,除过量沼渣沼液试验处理,其他试验处理的Cr各形态含量占总量的比例大小为:残渣态可还原态可氧化态酸溶态;对污灌区棕壤土来说,各个试验处理前后的Cr各形态含量占总量的比例大小几乎不变,为:残渣态可还原态可氧化态酸提取态;4)试验后未受污染棕壤土Cr有效态含量百分比的大小顺序为:原土样、猪粪化肥处理、空白处理、沼渣沼液处理;对污灌区棕壤土,试验后常量猪粪化肥处理Cr有效态含量百分比最大,过量沼肥处理最小。可见过量沼渣沼液试验处理对土壤中重金属Cr的有效态含量的减少有较为明显的作用。     

猪场粪污厌氧发酵前后理化特性及重金属含量变化分析北大核心

为获得不同月份猪场粪污经过厌氧发酵后污染物去除效果、沼液养分及重金属含量变化情况,对沼气工程进出料口液面以下20 cm粪污、沼液分别于3月,6月,8月进行采样检测分析氮,磷,钾,CODCr,BOD5以及重金属含量等指标。结果表明,不同月份进入沼气工程的粪污及出料口沼液中氮、磷、钾含量表现出较大差异。沼液中氮主要以氨态氮形式存在,钾主要以可溶性钾存在。粪污经厌氧发酵处理后,CODCr去除率为81.2%-95.0%,BOD5去除率为81.3%-96.2%。对比《农田灌溉水质标准》（GB5084-92）重金属限量标准,8月沼液中汞、锌、铜含量分别超标60%,26.5%,41%。6月和8月沼液砷含量分别超标260%,280%。沼液中铬、镉、铅含量在允许范围内。