规模化养猪场沼液的利用现状与对策
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山东省济宁市地处于鲁西南腹地,当地具有丰富的动物资源,猪、牛、羊,和鸡鸭等,都属于重要的畜牧动物,畜禽养殖业在当地比较发达,尤其近几年随着畜禽产品的需求增多,当地更加重视畜禽产业发展,很多养殖场都已实现了集约化、规模化养殖。
随着养殖规模的扩大,以及养殖数量的增多,在日常饲养期间,每天畜禽产生的粪污量,也在不断增加。
养殖业的不断发展,势必会产生一定污染,而畜禽的粪污,则是这些污染的主要来源。
面对与日俱增的畜禽粪污,如果能对其进行科学利用,就可将原本的废物转变成资源,比如对其进行资源化利用,不仅能促进养殖业的发展,还能带动其他产业持续发展。
一、畜禽粪污产生的危害畜禽产业的迅猛发展,虽然可让市场的产品需求得到满足,同时得到更多优质的肉制品,饲养者也可因此得到更多收益,但养殖数量的增多,随之而来的就是环境污染问题,这种问题产生的影响巨大,轻者会影响产品质量,重者还会危害到当地生态,严重阻碍整个产业发展。
在实际养殖期间,产生的各类粪污,会对当地土壤、水源、大气,造成严重影响,无论对动物,还是人的健康都十分不利。
在实际养殖期间,还可能出现各类畜禽疫病,如果使用兽药等药品,其中的重金属、激素、化学成分等,可能在动物机体内残留,这些物质会随着粪便向外排出,也可能聚集在动物体内,也会污染当地生态,购买到此类产品,还可能危害到消费者健康。
另外,在正常饲养期间,会不可避免地出现一些刺激性气体,随着气体的飘散,会导致空气中异味增加,如果空气相对比较密闭,会对内部畜禽、人员产生严重刺激,不但会导致免疫力降低,还可能引发其他呼吸道疾病。
对于粪污中的重金属物质来说,如果没有经过相应的处理,直接将其用于农田,很可能会破坏土壤结构,影响土壤的肥力,导致土壤遭受严重污染,对整个作物生长产生威胁。
个别粪污如果排往地下或水源地,还会导致水体,发生严重的富营养化,使水质快速恶化。
二、畜禽养殖粪污资源化利用现状问题1、无害化处理没有达到标准直到目前为止,有很多养殖场,资源化利用各类畜禽粪污时,无害化处理水平都没有达到相关标准,导致资源化利用,受到一定影响。
规模化养猪场排水与污水处理措施探讨随着养猪业的发展,规模化养猪场的排水和污水处理问题也愈发凸显。
合理的排水和有效的污水处理措施不仅能保护环境,还能提高养猪场的经济效益。
本文将探讨规模化养猪场排水与污水处理的相关问题,并提出一些解决方案。
一、养猪场排水问题1.排水量大:规模化养猪场日复一日地产生大量的排水,包括清洗猪圈、排泄物处理后的废水等。
这些废水中含有大量的有机物和氮、磷等污染物,如果随意排放,将对周边的水源和土壤造成严重污染。
2.水质问题:养猪场产生的废水中含有大量的肥料和药物残留,如果直接排入河流或地下水,将严重影响水质,并可能加剧水体富营养化问题。
此外,废水中的有机物和氮、磷等营养物质也可能导致藻类爆发,进一步破坏水生态系统。
二、污水处理措施1.预处理工艺:在废水进入处理系统之前,可以采取一些预处理工艺,如网格分离、沉淀或过滤等,将大颗粒和杂质去除,以减轻后续处理的负荷。
2.生物处理技术:生物处理技术可以有效地降解有机物,并将氮、磷等营养物质转化为生物膜或沉淀物。
常见的生物处理技术包括活性污泥法、固定化生物膜法和SBR(顺序批处理)等。
根据废水的特点和规模化养猪场的具体情况选择适合的生物处理技术。
3.深度处理技术:生物处理后的废水可能还含有一定的污染物,需要进行进一步的深度处理。
可以采用物理化学方法,如吸附、高级氧化、活性炭吸附等,将废水中的有害物质进一步去除。
4.循环利用:经过处理的废水可以进行循环利用,如用于灌溉农田、洗涤设备等。
此外,废水中的沉积物也可以经过处理后作为有机肥料使用,实现资源的最大化利用。
5.监控与管理:规模化养猪场应加强对废水排放的监控与管理,定期对废水进行监测和化验,确保废水排放符合环保标准。
同时,建立完善的废水处理档案和相应的管理制度,提高养猪场的环境管理水平。
三、技术改进与应用1.生物膜反应器:生物膜反应器是一种低成本、高效能的污水处理技术。
通过在反应器中培养生物膜,可以加快有机物降解速度,减少处理时间和设备占地面积。
·189·畜 牧 兽 医农业开发与装备 2017年第9期摘要:猪场规模养殖的发展,带来废物污染的现象严重。
而沼气池的搭建,更好改善猪场环境,实现无公害生产的良性循环。
但是,沼气池产生的沼渣、沼气、沼液,不能得到很好利用的话,很可能会造成二次污染。
就此分析猪场沼气沼渣沼液综合利用的优势,介绍猪场沼气沼渣沼液的综合利用,汇总综合利用后的效果,以供同仁参考和借鉴。
关键词:养猪场;沼气;沼渣;沼液;技术1 猪场沼气沼渣沼液综合利用的优势废物的有效利用,生猪养殖节能减排,正逐渐被养殖户主所重视和接受。
而且,相关技术也被有效利用到各养猪场。
经分析比较,管网、器具中的沼气,能起到保温的效果,是居民生活、生产的重要能源。
而沼液属于沼气池发酵产生的一种优秀的有机肥料,富含各种维生素、蛋自质以及生长激素。
沼气池产生的沼渣,是一种效用较好的固体肥料,拥有较为丰富的营养。
总而言之,沼气池能作为一个非常完善的有机肥料生产地,通过沼液和沼气的肥料作用,能够使化学肥料的用量减少,农作物的抗病能力得到增强,降低病虫害的出现几率。
在农作物的基肥和追肥应用中,沼液是有机肥料的首选,能够对土壤进行改良,土曾加上地肥力,提高农作物产量,并促使农田持续稳定高产。
2 猪场沼气沼渣沼液的综合利用2.1 充当喂猪饲料发酵形成的沼液,没有有害病菌,没有寄生虫卵,是较为理想的饲料添加剂。
将沼液混拌饲料中,将大大缩短育肥时间,有效降低用料成本。
对沼液的要求,pH值在6.5~7.5之间。
选用的沼气池,最多不能超多40天,确保产气正常。
发酵形成的沼液,不能立即投入使用,最好放置个2~3天再用。
选择沼液喂猪,驱虫、保健、防疫等工作,都要跟得上。
日常留意生猪反应,出现不良反应——腹泻,应立即停止用沼液。
及时查找病因,适量降低沼液的用量。
严重时,酌情停止用沼液喂猪。
2.2 用于有机肥施用经发酵后形成的“三沼”,其有害物质、寄生虫卵等尽数被杀死。
《规模化畜禽养殖废水处理技术现状探析》篇一一、引言随着农业产业结构的不断优化,规模化畜禽养殖业迅速发展,为满足市场需求和保障食品安全提供了有力支撑。
然而,规模化畜禽养殖业在快速发展的同时,也带来了严重的环境问题,其中最为突出的是畜禽养殖废水的处理问题。
本文旨在探讨规模化畜禽养殖废水处理技术的现状、挑战以及未来的发展趋势。
二、规模化畜禽养殖废水处理的现状1. 废水产生及特点规模化畜禽养殖废水主要由动物的尿液、粪便、清洗用水等组成,含有高浓度的有机物、氮、磷等营养物质。
这些废水具有量大、高浓度、复杂成分等特点,对环境造成了严重污染。
2. 传统处理技术传统的畜禽养殖废水处理方法主要包括物理法、化学法和生物法。
物理法主要通过沉淀、过滤等手段去除废水中的固体颗粒物;化学法则是通过投加化学药剂,使废水中的有害物质发生化学反应,转化为无害物质;生物法则利用微生物的代谢作用,将有机物转化为无害的物质。
这些传统方法在一定程度上可以降低废水的污染程度,但仍存在处理效率低、成本高、易产生二次污染等问题。
3. 现代处理技术随着科技的发展,一些新型的畜禽养殖废水处理技术逐渐得到应用。
如膜分离技术、高级氧化技术、厌氧-好氧联合处理技术等。
这些技术具有处理效率高、操作简便、环保等优点,逐渐成为畜禽养殖废水处理的主要方法。
三、规模化畜禽养殖废水处理面临的挑战1. 技术难题尽管现代处理技术具有较高的处理效率,但仍存在一些技术难题需要解决。
如膜污染、能耗高等问题制约了膜分离技术的广泛应用;高级氧化技术的成本较高,且易产生二次污染物等。
2. 政策与法规目前,我国对畜禽养殖废水的排放标准越来越严格,对环保要求也越来越高。
然而,部分地区在政策执行和监管方面仍存在不足,导致部分养殖企业缺乏环保意识,对废水处理不够重视。
3. 经济效益与环保效益的平衡规模化畜禽养殖企业往往更关注经济效益,对环保投入不足。
如何在保证经济效益的同时,实现环保效益的最大化,是当前面临的重要问题。
河南农业2016年第2期(下)近二三十年来,我国规模化畜禽养殖场得到了快速发展,数量迅速增加,随之而来的是畜禽粪便排放量急剧增长,严重污染环境。
针对这些问题,国家出台了一系列政策并大力加强规模化畜禽养殖场大中型沼气工程的建设,但沼液大多直接排放,尽管许多地方采用“猪—沼—土—作物”循环利用模式,但缺乏合理搭配,大量N 、P 、K 流入水体,带来水质富营养化和土壤重金属污染等严重隐患。
但畜禽粪便废弃物同时也是一个巨大的生物资源库。
沼肥的综合利用已经成为一个至关重要的技术瓶颈问题,如何合理利用使之变废为宝,成为科研工作者亟待解决的一个课题。
一、沼液的生产过程及主要成分沼液、沼渣总称为沼肥,是指将人畜粪便、农作物秸秆等有机物质投入密封的沼气池内,在厌氧条件下经过多种发酵微生物作用而产生的液态和固态残留物,该厌氧发酵过程是一个十分复杂的微生物生物化学过程。
沼液的产生可分为3个阶段:一是液化阶段,由不产甲烷微生物分泌的胞外酶对有机物进行体外分解,把固体有机物转化成可溶于水的物质;二是产酸阶段,即上述有机物转化为可溶于水的物质后进入微生物细胞,在胞内酶的作用下,将液化产物变成小分子化合物;三是产甲烷阶段,即产甲烷菌分泌的酶将上述阶段分解出来的有机物转化为甲烷和二氧化碳等物质。
在厌氧发酵过程中,发酵原料中大多数有机物质被分解成蛋白质、氨基酸等多种水溶性物质形成厌氧发酵液,即沼液,沼液中含有丰富的氮、磷、钾、各类氨基酸、蛋白质、维生素、赤霉素、生长素、糖类、核酸以及抗生素等,是优质的有机物质。
二、沼液的主要功能沼液是含有多种生物活性物质且营养成分全面的有机肥,主要含有以下物质:第一,营养物。
由微生物分解发酵原料中的大分子物质(如纤维素等)形成,结构简单,向植物提供氮、磷、钾等主要营养元素,可被植物直接吸收利用;第二,微量元素。
原料所含的微量元素(如铁、锌、铜、锰等)通过沼气发酵后大部分以活性较高的离子形式存在,可以渗进植物种子细胞内,刺激种子发芽或给植株生长提供微量营养元素;第三,生物活性物质。
沼液沼渣在种植业与养殖业的综合利用技术沼液和沼渣是沼气发酵产生的副产品,是一种宝贵的有机肥料和资源。
在种植业和养殖业中,综合利用沼液沼渣是一种环保、可持续的农业发展模式。
本文将从种植业和养殖业两个方面,介绍沼液沼渣的综合利用技术。
一、种植业中的沼液沼渣综合利用技术1. 沼液的利用(1)直接施用:沼液中含有丰富的氮、磷、钾等养分,直接施用于农田可以提高土壤肥力,促进植物生长。
根据土壤的肥力状况和作物的需求,合理测定沼液的施用量,避免过量施用造成浪费和环境污染。
(2)沼液发酵:将沼液进行二次发酵,可以提高其肥效,减少其气味。
利用沼液发酵技术可以有效降解沼液中的有机物,提高其养分利用率,在施用过程中减少氮和磷的损失。
此外,沼液发酵后还可以做为微生物肥料使用,增加土壤微生物数量,改善土壤生态环境。
2. 沼渣的利用(1)堆肥处理:沼渣含有丰富的有机质,堆肥处理可以稳定有机质,提高土壤肥力。
沼渣堆肥需要与其他废弃物混合使用(如秸秆、木屑等),并进行堆肥发酵处理,使其充分腐熟后再施用于农田。
(2)制成有机肥料:将沼渣经过干燥、粉碎等处理后,可以制成有机肥料。
有机肥料可以提供植物所需的养分,并改善土壤结构,增加土壤保水保肥能力。
(3)种植介质:沼渣可以作为一种优质的种植介质,配合其他材料(如蛭石、腐熟好的有机肥料等)混合使用,用于育苗和容器种植。
沼渣可以改善土壤通气性和保水性,促进植物根系生长,提高植株的生长质量。
二、养殖业中的沼液沼渣综合利用技术1. 养殖废弃物处理:养殖业中产生的粪便和废水是一种有机肥料资源。
将养殖废物与沼液和沼渣混合利用可以解决废物处理问题,同时生产有机肥料。
可以将养殖废物制成固体有机肥料或者进行沼渣堆肥处理后再施用于农田。
2. 沼液沼渣生物发酵:通过添加发酵剂和微生物菌剂等调控技术,可以提高沼液沼渣的发酵效果,降低气味,提高养分利用率。
利用生物发酵技术可以将沼液沼渣中的有机物降解为稳定的有机肥料,降低氮、磷的损失。
净化猪场养殖污水的方法1 引言随着畜禽养殖业规模化生产及国务院审议通过《畜禽规模养殖污染防治条例(草案)》,畜禽养殖场污水的高效无害化处理日显重要.采用沼气池厌氧处理是当前对畜禽养殖污水最常见的处理方式,但从沼气池中排出的沼液中富含氮磷等营养素,直接排放到天然水体中仍然会引起水体严重富营养化.将沼液直接归田然后通过农作物吸收是当前沼液最主要的处理方式.然而在农村城镇化建设的背景下,沼液直接归田也存在受季节影响、单位面积处理效率低、所需配套农田面积大等问题.因此,仍需寻找高效的沼液安全利用途径.利用藻类的吸收、富集和降解作用,可有效对污水进行处理.早在1957年,Oswald等提出利用藻类去除污水中氮磷的可行性,之后应用微藻处理生活污水和工业污水的研究不断深入.Tam和Wong证实了蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和栅藻(Scenedesmus sp.)在污水二级处理中具有良好的氮、磷的去除效果,经7 d处理即可去除污水中2/3以上的氮磷.董俊德等研究表明小颤藻(Oscillatoria tenuis)和两栖颤藻(O. amphibia)对污水的无机磷去除率高,而对硝态氮的处理能力较差;极大螺旋藻(Spirulina masima)则能去除较多的硝态氮.Martınez等研究了温度和搅拌形式对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)在二级城市污水中的脱氮除磷能力,发现在25 ℃和磁搅拌的情况下,磷的最大去除效率可达98%,氨氮的去除率可达到100%.李川等发现固定化的蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)对人工污水中NH+4-N的去除效率最好,而鱼腥藻(Anabaena sp.)对NO-3-N的去除率高.刘林林等对15株微藻在猪场养殖污水中的氮磷净化能力及其细胞营养分析后发现多棘栅藻(Scenedesmus spinosus)SHOU-F8是猪场养殖污水净化耦合微藻生物柴油生产的合适藻株.上述研究表明,微藻对污水氮磷的净化效果受藻种、培养条件及污水中氮磷的形态与浓度等因素影响.利用微藻净化猪场养殖污水的研究已见较多报道,但利用微藻净化猪场养殖污水中的氮磷并耦合微藻高附加值产品生产的研究较少.狭形小桩藻(Characium angustum)是一种淡水绿藻,属于绿球藻目(Chlorococcales),小桩藻科(Characiaceae),小桩藻属(Characium),广泛分布于包括污水在内的多种类型的水体中,但目前对这种微藻尚未见有应用研究.本文在实验室条件下研究了狭形小桩藻对猪场养殖污水的净化效果及其细胞营养组成特点,以期为狭形小桩藻后续在污水净化中的应用积累资料.2 材料与方法2.1 试验材料试验用猪场养殖污水取自浙江嘉兴余新镇敦好农牧有限公司的养猪场.养殖污水经过沼气池厌氧发酵及露天氧化塘沉淀处理后,用于本试验.试验用原污水及其经过高压灭菌或有效氯消毒后的水质指标如表 1所示.表1 试验用猪场养殖污水的水质状况本试验所用狭形小桩藻取自上海海洋大学微藻种库,藻种分离自一生活污水排污沟,采用f/2培养液逐级扩培后用于本试验.2.2 试验方法 2.2.1 不同接种浓度下狭形小桩藻对高压灭菌污水的处理效果将预先扩培的同一批次的狭形小桩藻,离心收集藻细胞,然后将收集的细胞分别接种到经高压灭菌的猪场养殖污水中.设定3个接种密度:200×104,400×104,600×104cells · mL-1.实验在1 L的三角烧瓶中进行,每个处理3个平行.微藻在光照培养箱中进行培养,温度27 ℃,光照1800 lx,光照周期24 h/0 h(L : D).每天定时摇瓶,隔天用血球计数板计数藻细胞密度并测定培养水体中氮、磷变化情况.试验持续23 d.试验结束时离心收集藻细胞,分析细胞蛋白含量及脂肪酸组成.2.2.2 污水预处理方法对狭形小桩藻去除氮磷效果的影响在不同接种浓度试验的基础上,选择600×104 cells · mL-1的接种浓度,比较狭形小桩藻在高压灭菌的猪场养殖污水及有效氯消毒(200 ppm)并中和的猪场养殖污水中的生长及其对氮磷去除效果.其培养方法及检测处理同2.2.1节.2.3 指标检测用血球计数板测定藻细胞密度,并根据公式K =(lnNt-lnN0)· t-1计算相对生长率,其中,N0为培养初始藻细胞密度(cells · mL-1),Nt为培养t d后的藻细胞密度(cells · mL-1),t为培养时间(d).用0.45μm滤膜过滤藻液,然后参照水和废水监测分析方法(第4版)测定滤液中氮磷水平.总氮测定采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法;氨态氮测定采用纳氏试剂分光光度法;硝态氮测定采用紫外分光光度法;总磷测定采用钼酸铵分光光度法.氮磷去除率r的计算公式:其中,C0和Ct分别为初始氮磷的浓度和培养t d后的浓度(mg · L-1).藻细胞蛋白含量的测定参照福林-酚测蛋白法进行;藻细胞脂肪酸含量的测定参照进行;微藻脂肪酸甲酯的理论烷基值参照的方法进行计算.2.4 数据的统计分析结果以平均值±标准差表示,采用PASW.Statistics.18.0软件进行方差分析并作Duncan多重比较,p<0.05,表示差异显著.3 结果3.1 不同处理组狭形小桩藻生长状况不同接种浓度下狭形小桩藻的生长如图 1所示.在23 d的培养期间,200×104cells · mL-1、400×104 cells · mL-1、600×104 cells · mL-1(灭菌)和600×104 cells · mL-1(消毒)组藻的相对生长率分别为0.120、0.104、0.092和0.097.经方差分析可知,200×104 cells · mL-1组藻细胞相对生长率显著高于其他组(p<0.05),藻细胞密度由初始的210×104 cells · mL-1增长到3284×104 cells · mL-1.400×104cells · mL-1组藻细胞相对生长率显著高于600×104 cells · mL-1,其藻细胞密度由初始的419×104 cells · mL-1增长到4649×104 cells · mL-1.然而最终细胞培养密度以600×104 cells · mL-1(消毒)组最高,为5828×104 cells · mL-1,显著高于其他组;600×104 cells · mL-1(灭菌)组次之,200×104 cells · mL-1组最终细胞培养密度最小.图 1 不同处理组狭形小桩藻在猪场养殖污水中的生长曲线3.2 不同处理组狭形小桩藻对猪场养殖污水中总氮的去除效果由图 2可以看出,600×104 cells · mL-1(消毒)组狭形小桩藻对猪场养殖污水的总氮去除率最高,为90.05%,显著高于其他各组(p<0.05),试验结束时水体总氮含量为2.69 mg · L-1.400×104 cells · mL-1组和600×104 cells · mL-1(灭菌)组的总氮去除率分别为55.54%和64.32%.200×104 cells · mL-1组的去除率为41.68%,试验结束时水体总氮含量为18.11 mg · L-1.可以看出,600×104 cells · mL-1(消毒)组狭形小桩藻对猪场养殖污水中的总氮去除效果最好.图 2 不同处理组狭形小桩藻对猪场养殖污水中总氮的去除效果 (注:实线表示总氮去除率,虚线表示水体中总氮含量)3.3 不同处理组狭形小桩藻对猪场养殖污水中氨态氮的去除效果由图 3以看出,各处理组的狭形小桩藻对猪场养殖污水的氨态氮的去除率均很高,在96%以上.经23 d培养后,各处理组污水氨态氮的含量均降低为0.40 mg · L-1左右,符合地表水环境质量标准的Ⅱ类水标准,说明狭形小桩藻对猪场养殖污水中的氨态氮有较好的去除效果.从图 3还可知,600×104 cells · mL-1(消毒)组在接种第5天,水体氨态氮就达到了最大去除率,600×104 cells · mL-1(灭菌)组在第15天达到最大去除率,400×104 cells · mL-1组在第19天达到最大去除率,而200×104 cells · mL-1组在第23天达到最大去除率.表明污水中氨态氮的去除速率与狭形小桩藻的接种密度呈正相关.图 3 不同处理组狭形小桩藻对猪场养殖污水中氨态氮的去除效果 (注:实线表示氨氮去除率,虚线表示水体中氨氮含量)3.4 不同处理组狭形小桩藻对猪场养殖污水中硝态氮的去除效果600×104 cells · mL-1(消毒)组狭形小桩藻对猪场养殖污水硝态氮去除率最高,为98.20%,显著高于其他3组(p<0.05),试验结束时水体中硝态氮的含量仅为0.31mg · L-1.200×104 cells · mL-1组狭形小桩藻对猪场养殖污水中的硝态氮的处理效果最差,去除率仅为3.98%,水中硝态氮的残留量仍然达到14.22 mg · L-1(图 4).图 4 不同处理组狭形小桩藻对猪场养殖污水中硝态氮的去除效果 (注:实线表示硝氮去除率,虚线表示水体中硝氮含量)3.5 不同处理组狭形小桩藻对猪场养殖污水中总磷的去除效果不同处理组狭形小桩藻对猪场养殖污水的总磷去除率都很高,均在90%以上(图 5).试验结束时,400×104 cells · mL-1组、600×104 cells · mL-1(灭菌)组和600×104 cells · mL-1(消毒)组水体中总磷含量降到0.1 mg · L-1左右,符合地表水环境质量标准的Ⅱ类水标准,200×104 cells · mL-1组总磷含量降到0.18 mg · L-1,也达到地表水环境质量标准的Ⅲ类水标准.图 5 不同处理组狭形小桩藻对猪场养殖污水中总磷的去除效果 (注:实线表示总磷去除率,虚线表示水体中总磷含量)3.6 利用猪场养殖污水培养的狭形小桩藻藻细胞蛋白含量利用猪场养殖污水培养的各组狭形小桩藻的细胞蛋白含量无显著差异(p>0.05),600×104 cells · mL-1(消毒)组藻细胞蛋白含量稍低,为30.94%(表 2).表2 利用猪场养殖污水培养的狭形小桩藻的细胞蛋白含量(干重)3.7 利用猪场养殖污水培养的狭形小桩藻藻细胞脂肪酸组成由表 3可以看出,16 : 0、16 : 4n3、18 : 1n9、18 : 3n3和18 : 4n3是狭形小桩藻的主要脂肪酸,尤其是亚麻酸(18 : 3n3)含量,在25.65%~31.13%之间.各处理组狭形小桩藻藻细胞中多不饱和脂肪酸(PUFA)含量均很高,在50%以上.在相同接种密度下,与高压灭菌组污水相比,经有效氯消毒污水培养的藻细胞中饱和脂肪酸(SFA)和单不饱和脂肪酸(MUFA)含量增加,PUFA含量减少.根据其脂肪酸组成,各组狭形小桩藻脂肪酸甲酯的理论烷基值CN 介于44.72~47.06之间.表3 利用猪场养殖污水培养的狭形小桩藻藻细胞脂肪酸含量4 讨论本研究发现在经高压灭菌的污水中,狭形小桩藻的生长性能随着藻细胞接种密度的升高而降低,但对污水中氮磷的去除率随藻细胞接种密度的升高而升高,接种密度为600×104cells · mL-1时对污水中总氮总磷的去除率较两个低接种密度组高,这与许多学者研究的高接种密度的藻细胞去除氮磷营养物效率较低密度组好是一致的报道利用不同接种浓度的蛋白核小球藻和栅藻对沉淀的污水和活性污水进行处理,结果表明高接种密度的微藻对污水处理效果比低接种密度的好,在3 d内对沉淀的污水的氨氮去除率分别达到91.5%和96.5%.这为以后处理猪场养殖污水提高微藻接种密度来提高对污水的净化效率提供了有力依据.3种不同接种密度的狭形小桩藻对高压灭菌污水的氨态氮去除率都较高,说明狭形小桩藻对猪场养殖污水的氨态氮有较好的利用率.Ip等研究表明氨氮浓度超过50 mg · L-1会抑制藻细胞的生长,本研究中氨氮浓度14 mg · L-1左右,没有超过这个范围,因此可以满足藻细胞生长.经过狭形小桩藻的处理,3组污水中的氨态氮浓度均降低到0.5 mg · L-1以下,达到了地表水环境质量标准的Ⅱ类标准(GB3838—2002).从对氨态氮去除的时间来看,接种密度为600×104 cells · mL-1的藻细胞在第15天就将氨态氮降低到最低水平(0.34 mg · L-1),接种密度为400×104 cells · mL-1的藻细胞在第19天将氨态氮降低到较低水平(0.60 mg · L-1),说明了藻细胞接种密度越大,达到最大去除率的时间越短,进而说明提高微藻接种密度可提高对污水的净化效率.Lau等对不同接种浓度下小球藻对初级城市污水的处理结果也表明,高接种浓度能提高小球藻对污水的净化速度.本研究还发现,当猪场养殖污水中氨态氮浓度降到较低水平后,狭形小桩藻对污水中硝态氮的去除效果才有明显提高(图 3,图 4).表明所用的狭形小桩藻优先利用水体中的氨态氮,当氨态氮耗尽或降低至一极低水平时,才开始利用水体中硝态氮,这与Przytocka等研究结果是一致的.不同接种浓度下狭形小桩藻对猪场养殖污水中总磷的去除率都很高,去除率均在90%以上,经微藻处理后的养殖污水中总磷的水平均降低到0.2 mg · L-1以下,达到了地表水环境质量标准的Ⅱ-Ⅲ类标准(GB3838—2002).本研究中所用的猪场养殖污水采用高压灭菌和有效氯消毒(再用硫代硫酸钠中和)两种预处理方式.两种预处理方式均对污水中的氮形态和水平产生一定变化.与原污水相比,经高压灭菌污水的总氮由35.5 mg · L-1降低为31.0 mg · L-1,氨态氮浓度由17.0 mg · L-1降至14.0 mg · L-1,而硝态氮浓度由14.0 mg · L-1升至15.0 mg · L-1.说明高压灭菌过程中污水中的部分氨态氮有逸出,另有少部分转变成硝态氮.而经有效氯处理后的污水,总氮由35.5 mg · L-1降低为27.1 mg · L-1,氨态氮浓度由17.0 mg · L-1大幅下降9.4 mg · L-1,硝态氮浓度由14.0 mg · L-1升至17.2 mg · L-1.说明经过次氯酸钠处理后污水中有较多的氨态氮逸出或转化成了硝态氮,这与有效氯的强氧化性及高pH有关.在相同的接种浓度600×104 cells · mL-1下,有效氯消毒组狭形小桩藻的生长及其对猪场养殖污水的净化效果均比高压灭菌组好,对猪场养殖污水的总氮和硝态氮去除率分别为90.05%和98.19%,显著高于高压灭菌组.这一方面可能与高压灭菌处理的污水中总氮及氨态氮水平较有效氯消毒处理组高有关,另一方面也与微藻生长所需的某些生理活性物质经高压灭菌后遭到破坏有关.本研究发现利用猪场养殖污水培养的狭形小桩藻的蛋白含量与接种密度无显著相关性,表明试验条件下接种密度不影响养殖狭形小桩藻的蛋白含量,各处理组藻细胞蛋白含量均在30%以上,达到蛋白源饲料标准.由狭形小桩藻的脂肪酸组成分析可知,其藻细胞中含有丰富的亚麻酸(18 : 3n3)(表 3).王铭等研究表明,绿藻类的四列藻和小球藻的亚麻酸含量分别占总脂肪酸含量的19.70%和24.95%,而8种金藻门及硅藻门的种类亚麻酸含量均很低.蒋霞敏和郑亦周研究发现小球藻、亚心形扁藻和盐藻的亚麻酸含量分别占总脂肪酸含量的30.13%、25.57%和30.07%.亚麻酸是陆生动物及淡水鱼类的必需脂肪酸,这是因为淡水鱼类缺乏将油酸(18 : 1n9)转化为亚麻酸所必须的Δ15 去饱和酶.淡水鱼饲料中缺乏亚麻酸,将会降低其生长速度及抗感染胁迫的能力.由于狭形小桩藻细胞中含有丰富的PUFA,导致其脂肪酸甲酯的理论烷基值都较低.根据美国生物柴油标准,生物柴油烷基值最低不得低于47.因此,利用猪场养殖污水培养的狭形小桩藻不适合作为微藻生物柴油的原料,但可以作为水产动物的饲料蛋白源或饲料添加剂.具体参见污水宝商城资料或 更多相关技术文档。
农业生物环境与能源工程规模化生猪养殖污染现状及治理措施刘艳美周敏卢慧芳王荷香(河南农业职业学院,河南郑州451450)摘要:发展规模猪场有害于环境,不利于人与自然的和谐发展&因此,解决规模化畜牧业污染问题具有十分重要的意义。
本文对广西养猪业存在的环境污染问题进行了分析,并提出了相应的对策&关键词:规模化;生猪养殖;养殖污染1规模化养猪场粪污处理现状1.1配套建设不完善现在大多数大型猪场都没有综合污水处理设施。
一些有粪便污水处理厂,另一些有沼气消化厂,处理能力不强,粪便废水处理不科学,有些未经沉淀发酵而直接排放。
1.2处理方式单一当前,大型养猪场粪尿处理与回收主要涉及沼气发酵酒液再发酵、混合堆肥及循环利用。
种植蔬菜和谷类作物的农民利用沼气发酵产生的沼渣,产量超过80%(大部分猪场没有粪便或污水处理设施,排泄物和尿液几乎是无害的,在4月份发酵后,一些靠近河流和沟渠的猪场把粪便直接排放到水和沟中。
1.3资源化程度低猪肉质地柔软,有机质含量为15%,氮含量为0.5%,405含量为0.5%(瓦0含量为35%。
传统上,猪肉和猪尿储存在田里,然后返回稻田。
植物生长所需的大量营养素流失是一些养猪场的主要原因,生猪未经发酵就被转移到田里,有时还会烧掉种子。
有机肥利用率低的原因是生猪减产,有机肥开发利用不足。
1.4激励机制发挥作用不佳《畜禽养殖污染防治办法》(第9号令)要求,按照国家环境保护局的规定,对畜禽粪便进行综合利用和无害环境治理。
在县内,还存在着实施标准化农场工程,对部分农场建设给予适当补助,补充资金不足,进度缓慢,环评和排污许可管理不严等问题。
1.5防控形势严峻随着畜牧业的快速发展,畜牧养殖过程中产生的大量粪便和废弃物严重影响了周边环境。
例如,规模化、集约化畜牧业的发展会影响生态环境,难以防止猪粪环境大规模发生改变。
2规模化生猪养殖污染问题2.1布局不合理榆林市生猪规模化养殖发展良好,但环境污染问题日益突出。