添加含镁废渣对牛粪堆肥及沼液中氨氮的影响研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:songzs1203
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着畜禽养殖业向规模化、集约化迅猛发展,产生的畜禽废弃物的数量迅速增加,其中含有大量的氮、磷、有机物及致病菌,若这些废弃物不经过处理而随意向周边环境排放,会对环境造成严重污染并影响人体健康。当前该类废弃物较为普遍和有效的处理模式是固废堆肥化和液废沼气化。好氧堆肥是畜禽粪便无害化、减量化、资源化的主要处理方法。传统的堆肥处理往往造成氮素的大量损失,不仅降低堆肥产品的肥效,而且产生臭气,影响周边环境。有研究表明,镁盐作为固定剂减少堆肥过程中氮素的挥发,其瓶颈是药剂成本较高。利用厌氧发酵技术处理养殖废水,具有回收沼气资源,降低化学/生物需氧量等优势。但沼气池产生的具有高氨氮、低C/N比的沼液难以直接采用生化处理。磷酸铵镁(MAP)沉淀法去除废水中的氨氮具有快速高效的优点,然而沼液中镁、磷浓度远低于氮,需要添加大量的镁盐和磷酸盐,导致药剂成本较高,限制MAP沉淀法的推广与应用。镁盐在畜禽废弃物处理中具有广阔的应用前景,传统所采用的镁盐主要是氯化镁和硫酸镁药剂,药剂成本较高。含镁废渣是镁法烟气脱硫的副产物,其主要成分是硫酸镁和亚硫酸镁。目前我国针对含镁废渣的处理处置方法是以抛弃法为主,这不仅是一种资源浪费,也容易造成二次污染。基于此,本文主要研究含镁废渣在畜禽废弃物处理中利用的可行性。主要研究内容是含镁废渣在牛粪堆肥中的固氮效果及作为廉价镁盐在MAP沉淀法处理猪场沼液中的应用研究:(1)高温期是堆肥过程中氮素损失的主要阶段。在恒温培养箱模拟堆肥高温期,通过添加磷酸二氢钾、磷酸二氢钾+硫酸镁、磷酸二氢钾+硫酸钾研究影响MAP法中各离子的相关性机制。(2)在(1)的基础上以含镁废渣作为堆肥固定剂,硫酸镁为对照,研究含镁废渣的固氮效果。(3)采用白萝卜种子测定堆肥产品种子发芽指数(GI),检验添加含镁废渣对堆肥产品品质的影响(4)以含镁废渣作为添加剂,采用MAP沉淀法预处理猪场沼液,以降低沼液中氨氮对微生物的抑制作用,与氯化镁作处理效果及药剂成本比较。本研究结果如下:(1)经过15 d的高温培养,与对照相比,添加2%(质量比,下同)磷酸二氢钾、2%磷酸二氢钾+5%硫酸镁、2%磷酸二氢钾+3.5%硫酸钾三个处理的固氮率分别为10.11%、20.19%、11.77%。说明单独添加磷酸二氢钾可有效减少堆肥高温期的氮素挥发,与单独添加磷酸二氢钾相比,添加硫酸镁处理可大大提高其固氮效果,而添加硫酸钾并不能有效提高其固氮效果,说明镁离子在堆肥过程中具有固氮作用,且在添加磷源条件下,固氮效果更好,可能是由于形成MAP结晶而起到固氮效果。(2)含镁废渣具有与硫酸镁相近的固氮效果,且随着含镁废渣用量越来越多,固氮效果越好,添加质量比为2%、4%、8%含镁废渣的固氮率分别为6.15%、10.13%、19.51%。添加含镁废渣和硫酸镁可显著降低堆体中的pH值,提高堆体中的氨氮浓度,添加2%、4%、8%含镁废渣处理中氨氮浓度比对照处理提高分别提高了6.85%、57.55%、77.11%;而添加2%、4%硫酸镁处理中氨氮浓度提高了14.47%、54.81%,表明利用含镁废渣代替硫酸镁作为堆肥氮素固定剂具有环境效益和经济效益。(3)对照的种子发芽指数(GI)为113%,其他处理的GI值均小于80%,说明添加镁盐一定程度降低了种子发芽指数。一方面可能是添加固定剂提高堆肥的电导率(EC),高温期结束时,对照、2%的硫酸镁、4%的硫酸镁、2%的含镁废渣、4%的含镁废渣、8%的含镁废渣处理的EC值分别为0.97、1.32、1.69、1.44、1.91、2.72 ms·cm-1;另一方面可能是由于添加镁盐显著提高了堆体中的NH4+-N浓度而抑制种子发芽。(4)通过研究pH值、n(P):n(Mg):n(N)和HRT三个主要因素对MAP沉淀反应的影响,将猪场沼液中的NH3-N浓度从440.39 mg/L降为200 mg/L以下,并得出最优处理方案。结果表明:当pH值为9.5、HRT为10 min时、n(P):n(Mg):n(N)=0.6:0.7:1时,沼液中的NH3-N、PO43--P、Mg2+残留量分别为183.20mg/L、3.64 mg/L、67.17 mg/L。同时与氯化镁对比,减少了29%的药剂成本。通过对反应沉淀物进行SEM-EDS及XRD分析证明得出,该沉淀物含有MAP沉淀。综上,在牛粪堆肥高温期添加含镁废渣可有效减少堆肥过程中的氮素挥发,具有较好的固氮效果;在沼液预处理中,添加含镁废渣可回收沼液中的氮、磷元素,提高沼液可生化性。添加含镁废渣可显著降低堆肥化和沼液预处理过程中的药剂成本,具有较好的环境效益和经济效益。
其他文献
<正> 心衰病名,出自《圣济》和《医参》。又名心阳不振、心气虚,或称心之“气力衰竭”。言气者为阳,阻是气之体,气是阳之用,而阳气不振,则心气虚。又气为力之本、功之根。故
目的:探讨军队文职护士合理流动机制,充分发挥文职护士的作用。方法:以护士长和文职护士作为调查对象,对文职护士的流动必要性、合理的流动率、合适的合同期、职业危机感进行问
将有劳动能力的低保对象退保难的问题置于社会保障制度建设视野中考察发现,导致退保难的主要因素有:我国社会保障制度体系不完善,分类施保制度不健全,低保制度实施过程中重资金保
目的研究妊娠合并卵巢肿瘤蒂扭转疾病的临床诊断与治疗措施。方法选取我院收治妊娠合并卵巢肿瘤蒂扭转疾病患者共计46例作为研究对象,对所有患者临床资料进行回顾性分析。结
阐述了电力企业内部审计文化体系的建立以及取得的成效,论证了内部审计的根本目的是增加企业价值,而构建内部审计文化体系是内部审计工作能够为企业提供增值服务的前提和保障。
随着课程改革的不断深入,课外阅读已成为学校教学的一项重要工作。我校为着重培养学生良好的阅读习惯,使语文课堂的教学发生了翻天覆地的变化。但语文课堂教学的作用在于教给
全氟辛烷磺酸类化合物(Perfluorooctane Sulfonate,PFOS)是一类典型的全氟化合物,具有良好的热、化学稳定性。因其具有疏水、疏油的特性而被广泛应用在工业和民用产品的生产
目的 探讨低剂量辐射对小鼠种植肿瘤的生长及红细胞免疫、SOD活性的影响。方法 昆明种雄性小鼠右后肢腹股沟皮下接种S1 80 肉瘤细胞 ,接种前 6hX射线全身照射 75mGy ,照射
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
从不同方面论述了企业采用利益相关者治理模式是解决产品质量问题的治本之道。企业因各种原因,会出现不同的产品质量问题。企业作为产品的提供主体对产品质量的保持/提升有着举