文献类型：会议论文

中文题名：厌氧消化猪粪处理的综合工艺

作者：王璐;闵敏;汪华林;阮榕生

机构：[1]华东理工大学国家环境保护环境风险评价重点实验室,高浓度难降解有机废水处理技术国家工程实验室,上海市徐汇区梅陇路130号,200237;[2]明尼苏达大学(双城分校),生物炼制中心,生物质与生物系统工程系,明;[3]明尼苏达大学(双城分校),生物炼制中心,生物质与生物系统工程系,明尼苏达州圣保罗,55108;

会议论文集：2018年浙江大学全国博士生学术论坛——生态文明创新研究论文集

会议日期：20181103

会议地点：杭州

主办单位：浙江大学

语种：中文

中文关键词：猪粪厌氧消化液;絮凝;鸟粪石沉淀;菌藻共生;活性炭吸附

摘要：(背景、目标和内容)由于小型养猪场向集中规模的饲养的转变,未来处理和运输大体积的猪粪废水将面临巨大的挑战.厌氧消化(AD)通常被认为是一种处理猪粪废水的有效手段(Chynoweth et a1.,1998;Nasir et al.,2012), 但猪粪废水厌氧消化后的出水因高COD,高总氮和总磷,仍需要进一步的处理(Adair et al.,2016).根据之前的研究结果,微藻可以有效的去除厌氧消化液中的营养物质并积累微藻生物质(Cheng et al.,2015;Deng et al.,2017;Hu et al.,2013).但是,利用微藻处理猪粪厌氧消化液仍存在一些问题,比如废水浊度高,营养物质不均衡,微藻纯培养难以工程应用,剩余难生物降解有机物及色度问题, 这些问题直接影响其规模化应用.(研究方法)根据猪粪厌氧消化液特性及其存在的问题,本研究提出建立了一个三步法的综合处理工艺.(结果和讨论)首先,由于猪粪厌氧消化液中含有大量的颗粒物导致其浊度较高,给后续的生物处理带来困难,而目前的研究中常使用离心或过滤的方法(Cheng et al.,2015;Kobayashi et al.,2013;Singh et al.,2011),不仅费用高而且有安全性的问题所以本研究考虑采用絮凝工艺解决此问题;再者,猪粪消化液中游离氨和磷酸根浓度较高,考虑加入镁盐促使其生成磷酸铵镁沉淀(鸟粪石)(Romero-Güiza et al.,2015;Zeng et al.,2018),一方面降低废水中的氮磷水平,一方面得到了鸟粪石可作为肥料.在絮凝和鸟粪石的预处理之后,考虑到实际应用处理废水时并不能保证无菌环境,所以猪粪厌氧消化液经不同比例稀释后进入菌藻共生的生物处理系统.在此步骤中,当稀释比例为2.5倍时(40％),菌藻共生系统获得了最高的生物量(2.325±0.16 g/L)和废水处理效果(COD∶9770±184 mg/L;TN∶235±5.4 mg/L,TP∶25.3±0.8 mg/L).另外,在次稀释比例下,94.8％的生物量可以在30分钟内自然沉降,这非常有利于此步骤中生物质收获而不需提供额外的能量.最后,虽然生物系统处理了废水中大部分的营养物质,但仍有一定量的难生物降解物质残留,同时还伴有高色度的问题,所以引入活性炭作为进一步的处理(Babel and Kumiawan,2004;Malik, 2004;Wong et al.,2018). (结论)在此三个处理步骤之后,COD,TN,TP and NH4-N的去除率分别达到了97.2％, 94.0％, 99.7％ and 99.9％.