基于微藻養(yǎng)殖的養(yǎng)豬沼液預(yù)處理技術(shù)研究.pdf

1、隨著人們生活水平的提高，對肉的需求量也迅速增加。中國作為一個人口大國，自古以來對豬肉就有著強烈的需求。在這種大背景下，小規(guī)模、分散式養(yǎng)殖模式已滿足不了市場對豬肉的需求。大規(guī)模、集約化養(yǎng)殖模式依然是大勢所趨。新的養(yǎng)殖模式造成養(yǎng)豬廢水大量、集中排放。經(jīng)傳統(tǒng)厭氧消化處理后的養(yǎng)豬沼液仍含有較高的N、P等有機營養(yǎng)物。本研究旨在利用小球藻凈化經(jīng)厭氧發(fā)酵后的養(yǎng)豬沼液，試圖在凈化沼液的同時，低成本收獲小球藻生物質(zhì)，期望達到廢水資源化利用的目的。但在實際

2、應(yīng)用中，沼液中較高的N，P和有機物往往會抑制小球藻的生長。本論文在基于小球藻養(yǎng)殖的基礎(chǔ)上，試圖采用合理有效的方法對養(yǎng)豬沼液事先進行預(yù)處理。主要采取的預(yù)處理方法有：稀釋法、鐵碳微電解法、絮凝法、物理吸附法、生物膜法以及針對高氨氮所采用的磷酸銨鎂沉淀法。主要研究結(jié)果如下：
　　1.篩選出能適應(yīng)養(yǎng)豬沼液的微藻，經(jīng)鑒定屬于小球藻屬。考察此株小球藻的生長狀況，主要營養(yǎng)指標以及對沼液營養(yǎng)物的去除效果。結(jié)果表明，小球藻對養(yǎng)豬沼液有一定的凈化效果

3、，所得小球藻生物質(zhì)含有較高的蛋白質(zhì)和油脂成分。通過稀釋法和二次培養(yǎng)法，小球藻對未經(jīng)稀釋的養(yǎng)豬沼液中COD、總氮、氨氮、總磷最終去除率分別達到了78.32％、59.51%、98.61%、97.90%。不同稀釋度沼液培養(yǎng)得到的小球藻粉營養(yǎng)成分會有所不同。
　　2.鐵碳微電解法預(yù)處理養(yǎng)豬沼液雖然對沼液中主要重金屬和 P都有很好的去除效果，但對N的去除率很低。造成沼液在小球藻養(yǎng)殖階段出現(xiàn)高氨氮和低磷的雙重不利狀態(tài)，造成了小球藻的生長速率下

4、降，對沼液營養(yǎng)物去除率不明顯。因此就微藻養(yǎng)殖的目的而言，認為該方法還不是適宜的沼液預(yù)處理方法。
　　3.采用氯化鐵預(yù)處理養(yǎng)豬沼液時，氯化鐵的最佳增加量是2g/L。此時沼液TN、TP和COD的去除率分別達到了11.04%、97.01%、53.91%。由此可以看出經(jīng)氯化鐵處理后的養(yǎng)豬沼液不再適宜小球藻的養(yǎng)殖，原因在于此時的沼液擁有高N、低P的特點，并且含有大量的Fe3＋離子。對于微生物絮凝劑聚谷氨酸，在添加量為2g/L時，沼液總氮、氨

5、氮、COD、總磷的去除率也僅分別達到了20.28％、25.77％、20.81％、42.31％。后期小球藻養(yǎng)殖過程中，添加不同含量的聚谷氨酸的處理組，對小球藻生長以及沼液營養(yǎng)成分的去除均無影響。
　　4.三種物理吸附劑中對養(yǎng)豬沼液預(yù)處理效果較好的是沸石處理組，沸石對沼液中總氮、氨氮、總磷、COD的去除率分別是4.76％、24.49％、18.95％、4.42％；小球藻養(yǎng)殖階段中，不同處理組無明顯差異。未經(jīng)活化處理的沸石、泡沫磚、紅土均

6、不適宜作為養(yǎng)豬沼液預(yù)處理的物理吸附劑。就算沸石經(jīng)過活化，在實踐中也沒有推廣價值，因為面對數(shù)量巨大的沼液，運行成本太高。本實驗中所選用的三種物理吸附劑均不適合基于微藻養(yǎng)殖的預(yù)處理。
　　5.被固定的硝化細菌能夠利用甘蔗渣本身所具有的營養(yǎng)成分，在甘蔗渣上迅速地生長繁殖。結(jié)果顯示，實驗組的沼液凈化能力明顯高于對照組。在整個反映期間，此生物膜系統(tǒng)對沼液總氮、氨氮、總磷、COD的去除率分別達到了89.18％、98.46％、98.15％、63

7、.94％。經(jīng)過此生物膜系統(tǒng)處理后的養(yǎng)豬沼液總氮、氨氮、總磷和COD的剩余量分別為57.31mg/L、2.25mg/L、0.76mg/L、178.29mg/L。由于氮和磷嚴重不足經(jīng)此預(yù)處理后的養(yǎng)豬沼液不再適合小球藻養(yǎng)殖。
　　6.為了降低養(yǎng)豬沼液氨氮的濃度，實驗探索了影響磷酸銨鎂沉淀的主要影響因素。結(jié)果顯示：在氧化鎂添加量為800mg/L，白云石粒度和添加量分別為80-120目，2000mg/L，初始pH為10.0，反應(yīng)時間為100