CN105776745A - 一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法。本发明的方法包括下述步骤:(1)养猪沼液固液分离后，清液依次进行消毒、氮磷比调整和pH调整，得到预处理后的沼液；(2)按微藻与沼液体积比5～15％接种量向预处理后的沼液中接种处于对数期的微藻。处理温度为20～26℃，光照强度为4000～6000lux，光暗比(9～14)：(14～9)h，曝气或机械搅拌，处理时间为7～14d；(3)处理完成后对含有微藻藻浆的沼液进行固液分离，液体即为净化的沼液，固体即为微藻生物质。该方法操作简单，氨氮、总磷去除效率均达到90％以上，分离的微藻生物质可作饲料或生物柴油的原料，且不产生二次污染。

Description

一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法
技术领域
本发明涉及一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法，具体涉及基于微藻养殖的养猪废水生物处理方法，属于生物环保技术领域。
背景技术
近年来，随着全国畜禽养殖业尤其是养猪业规模化程度越来越高，在解决了畜禽产品供给和带动农村经济发展的同时也带来了日益严重的环境污染问题。调查显示，2014年全国畜禽养殖业排放化学需氧量达到289.4万吨，氨氮达到28.7万吨，总磷达到23.2万吨。如果没有得到足够的处理，这些营养物质将影响农业发展和环境质量以及人们的生活。目前，养猪废水主要通过厌氧发酵的方式进行处理，但是这一消化过程在降解了大量的有机物同时产生了高浓度的氨氮，达到150～600mg/L。同时，沼液中还含有较高浓度的COD(500～2500mg/L)、总磷等(5～30mg/L)等污染物质。
目前对于养猪沼液的处理方法有多种，如采用人工湿地法、A/O-MBR法、鸟粪石结晶法等处理模式。但是目前这些方法由于运行成本过高和操作技术难度大等特点，难以在养殖户推广，且上述方法对于沼液中的氮、磷去除效果不是很明显。因此，对于新型养猪沼液处理技术的研究是很有必要的。
微藻是一种具有生物多样性与高度专一性的微生物群落，可以适应各种生态环境。而且，微藻生物质富含油脂、淀粉以及蛋白质，可以作为生物柴油和化工生产的非粮原料。然而，氮、磷等营养物质与水的巨大需求使其存在培养成本高的问题，限制了其工业化发展。在此背景下，用废水作为营养源去培养微藻是最好的生物处理方法之一。这个方法可以大大的减少培养基的费用同时可以去除废水中的污染物。此外，利用微藻处理废水的技术是基于自然生态***，不会造成二次污染。
发明内容
本发明目的是提供一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法，解决目前养猪场产生高氨氮沼液处理成本高、操作困难、效果差、难以推广的共性问题。
一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法，包括下述步骤：
(1)养猪沼液固液分离后，清液依次进行消毒、氮磷比调整和pH调整，得到预处理后的沼液；
(2)按微藻与沼液体积比5～15％接种量向预处理后的沼液中接种处于对数期的微藻。处理温度为20～26℃，光照强度为4000～6000lux，光暗比(9～14)：(14～9)h，曝气或机械搅拌，处理时间为7～14d；
(3)处理完成后对含有微藻藻浆的沼液进行固液分离，液体即为净化的沼液，固体即为微藻生物质。
本发明所述的一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法，所述厌氧发酵后的沼液COD为500～2500mg/L，氨氮为150～600mg/L，总磷为5～30mg/L。
本发明所述的一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法，步骤(1)具体为养猪沼液固液后，清液用浓度7～12％次氯酸钠溶液(有效氯质量分数％>10.0)0.1～0.3mL/L进行消毒后调整沼液氮磷比为25～40，pH为8.0～11.0。
本发明所述的一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法，步骤(2)所述微藻为栅列藻科Coelastrella属。
本发明所述的一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法，步骤(3)所述对含有微藻藻浆的沼液进行固液分离方法具体为过滤法或絮凝沉降法。
本发明所述的一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法，是一种成本低廉、操作简单、经济高效的污水处理方法。该方法提供的基于微藻养殖的养猪废水生物处理方法，对于沼液中氨氮、总磷的的去除率均达到90％以上，同时微藻生物质产量达到0.5g/L以上。实现了沼液的生态化处理,在改善环境的同时产生经济和社会效益。
附图说明
图1为本发明所述一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：
(1)10L养猪沼液固液分离后，清液加入2ml10％次氯酸钠溶液消毒，测得初始氨氮浓度为190.3mg/L，总磷浓度为6.3mg/L，pH为8.8。氮磷比、pH均在合适范围内，可直接使用。
(2)按微藻与沼液体积比10％接种量向预处理后的沼液中接种处于对数期的微藻。在温度为25℃，光照强度为5000lux，光暗比12:12h，曝气搅拌条件下处理10d后，氨氮去除率达到99.6％，总磷去除率达到93.1％。
(3)处理完成后用絮凝沉降法对含有微藻藻浆的沼液进行固液分离，测得微藻生物质干重达到0.58g/L。
实施例2：
(1)10L养猪沼液固液分离后，清液加入2ml10％次氯酸钠溶液消毒，测得初始氨氮浓度为249.4mg/L，总磷浓度为8.5mg/L，pH为8.2。氮磷比、pH均在合适范围内，可直接使用。
(2)按微藻与沼液体积比10％接种量向预处理后的沼液中接种处于对数期的微藻。在温度为25℃，光照强度为5000lux，光暗比12：12h，曝气搅拌条件下处理10d后，氨氮去除率达到95.9％，总磷去除率达到90.1％。
(3)处理完成后用絮凝沉降法对含有微藻藻浆的沼液进行固液分离，测得微藻生物质干重达到0.49g/L。
实施例3：
(1)10L养猪沼液固液分离后，清液加入2ml10％次氯酸钠溶液消毒，测得初始氨氮浓度为318.9mg/L，总磷浓度为10.8mg/L，pH为8.4。氮磷比、pH均在合适范围内，可直接使用。
(2)按微藻与沼液体积比10％接种量向预处理后的沼液中接种处于对数期的微藻。在温度为25℃，光照强度为5000lux，光暗比12：12h，曝气搅拌条件下处理10d后，氨氮去除率达到89.7％，总磷去除率达到91.2％。
(3)处理完成后用絮凝沉降法对含有微藻藻浆的沼液进行固液分离，测得微藻生物质干重达到0.50g/L。

Claims (5)

1.一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法，包括下述步骤：
(1)养猪沼液固液分离后，清液依次进行消毒、氮磷比调整和pH调整，得到预处理后的沼液；
(2)按微藻与沼液体积比5～15％接种量向预处理后的沼液中接种处于对数期的微藻。处理温度为20～26℃，光照强度为4000～6000lux，光暗比(9～14)：(14～9)h，曝气或机械搅拌，处理时间为7～14d；
(3)处理完成后对含有微藻藻浆的沼液进行固液分离，液体即为净化的沼液，固体即为微藻生物质。
2.根据权利要求1所述的一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法，其特征在于：所述厌氧发酵后的沼液COD为500～2500mg/L，氨氮为150～600mg/L，总磷为5～30mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法，其特征在于，步骤(1)具体为养猪沼液固液后，清液用浓度7～12％次氯酸钠溶液(有效氯质量分数％>10.0)0.1～0.3mL/L进行消毒后调整沼液氮磷比为25～40，pH为8.0～11.0。
4.根据权利要求1所述的一种高氨氮养猪沼液的生物处理方法,其特征在于：步骤(2)所述微藻为栅列藻科Coelastrella属。
5.根据权利要求1所述的一种高氨氮养猪沼液的生物处理方，其特征在于：步骤(3)所述对含有微藻藻浆的沼液进行固液分离方法具体为过滤法或絮凝沉降法。
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