规模猪场沼气发电与沼液沼渣分离的关键技术研究
随着我国规模化养殖业的发展,养殖场未经科学有效途径处理的粪污而带来的环境污染问题已日趋严重.现在畜禽养殖污染已成为各地区农业面源污染的主要来源,成为水体污染和富营养化的主要原因.防治畜禽养殖业污染,科学利用好畜禽养殖粪污,并逐步对其资源化利用已成为现阶段环境保护的重要研究方向.本论文以规模化养猪场有机废弃物的综合处理与应用为研究方向,以有机废弃物沼气工程的高效产气和沼液、沼渣四级分离在夏季、冬季的部分理化性质、养分含量以及粪污原液的微生物状态的研究为切入点,对养猪场沼气工程中的产物进行研究,为实现畜禽粪污资源化利用提供科学依据.研究结果如下:
1. 在沼气发电过程中增加罐体加热装置和发酵介质热能利用装置,可以促进发酵罐的保温和增温,提高寒冷季节的产气效率,使冬季能够均衡产气.
2. 需氧和厌氧环境培养下的菌落总数夏季均多于冬季,差异显著(P<0.05).夏季不同形态细菌的数量与冬季的比较:各形态的细菌数量夏季的要明显高于冬季,差异显著(P<0.05),其中球状细菌数量的差异性极显著(P<0.01).革兰氏染色中夏季的革兰氏阳性的细菌数量和革兰氏阴性的细菌数量均与冬季的有明显差异(P<0.05),阴性菌多于阳性菌.
3. 四级分离的四个池中沼液粗蛋白含量、Vc 含量夏季明显高于冬季,差异显著(P<0.05),钙磷含量夏季明显低于冬季,差异显著(P<0.05).其中曝气池粗蛋白含量、Vc含量、钙磷含量最低.
4. 夏季的沼液收集池和混凝沉淀池pH差异不显著(P>0.05),其他池中沼液包括粪污原液相比pH差异极显著(P<0.01).冬季沼液收集池 pH与其他池中沼液包括粪污原液相比差异极显著( P<0.01 ) ,水解酸化池和混凝沉淀池 pH 比较差异不显著(P>0.05),曝气池和粪污原液 pH 相比较差异不显著(P>0.05).夏季和冬季沼液收集池和水解酸化池中 COD 差异极显著(P<0.01),混凝沉淀池中 COD 含量差异显著(P<0.05),COD去除效果明显.
5. 夏季和冬季的沼渣中钙磷含量相差较大,差异显著(P<0.05).冬季沼渣粗脂肪和粗灰分含量高于夏季,而粗纤维含量夏季高于冬季,且差异显著(P<0.05).速效钾的含量夏季高于冬季,有机质、碱解氮、速效磷的含量冬季要高于夏季,差异极显著(P<0.01).
结论:在沼气发电过程中增加罐体加热装置和发酵介质热能利用装置,可以促进发酵罐的保温和增温,提高寒冷季节的产气效率,采用高密度过滤网可以实现对发酵后沼液和沼渣的固液分离.夏季和冬季两个季节的四级分离的各阶段中沼液中的粗蛋白、Vc含量夏季多于冬季,钙磷含量夏季少于冬季,且差异显著(P<0.05).粪污微生物培养、染色、计数的试验发现,夏季粪污原液的细菌总数显著高于冬季(P<0.05),且各形态细菌的数量较冬季相比高很多.冬季最终排出的沼液COD要高于夏季,pH低于夏季.其中通过四级分离技术COD含量下降明显.四级分离后的沼渣中粗脂肪、粗灰分、有机质、碱解氮、速效磷含量冬季高于夏季,而粗纤维、速效钾含量夏季高于冬季.
- 作者：
- 刘文红
- 学位授予单位：
- 安徽科技学院
- 专业名称：
- 养殖
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2014年
- 导师姓名：
- 王立克
- 中图分类号：
- x713
- 关键词：
- 规模猪场；沼气发电；沼液；沼渣；四级分离
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