摘要：为实现沼液的减量化和肥料化,以玉米秸秆为载体吸附过滤沼液,开展沼液喷淋与秸秆和生物炭联合好氧发酵试验,分析沼液喷淋对好氧发酵效果的影响,以及与秸秆和生物炭共发酵的效果。结果表明,粉碎后玉米秸秆吸附过滤猪粪沼液、鸡粪沼液后,秸秆含水率由5.92%分别上升至76.35%和85.72%,碳氮比由42.4分别上升至50.2和51.7,沼液中总悬浮物、总磷分别降低了34.42%~43.78%和20.00%~41.01%,而对溶解态的总磷、总钾吸附过滤效果一般。沼液喷淋翻拋可延长堆体发酵高温期2倍时长以上,有机质含量降低了10.42%~18.63%,氮磷钾含量提高6%~21.5%左右,并可提高堆体腐熟度,促进类腐殖质物质产生。添加生物炭可缩短发酵升温期并延长高温期,更有利于堆体消纳沼液。沼液喷淋与秸秆和生物炭联合好氧发酵工艺可达到利用沼液生产有机肥的目的,是资源化利用沼液的有效途径之一。

摘要：为了解决沼液浓缩过程中有效成分流失的问题,采用低温负压蒸发浓缩的方法,结合沼液的理化性质,对沼液负压蒸发浓缩装置的主体部分(蒸发罐)和辅助设备(冷凝器、循环液槽、真空泵)分别进行了参数设计计算和设备选型,并在自制20 L负压蒸发浓缩装置上进行了系列试验。试验结果表明:当温度低于80℃时,沼液的有机质含量基本不变,蒸发温度高于80℃之后,有机质含量明显下降,80~100℃的变化率为9.4%;随着温度的升高,氮磷钾含量不断下降,氮含量流失最大,最大变化率为13%。蒸发浓缩后的沼液中有机质和氮磷钾含量随真空度的增大而升高;随着真空度的升高,沼液的蒸发温度逐渐降低,蒸发量不断增大,绝对真空度为0.025 MPa时,最低蒸发温度为67℃,蒸发量最高能达到8 324 m L/(m2·h),蒸发率为28.75%;绝对真空度维持在0.04 MPa到0.05 MPa之间,温度在75~80℃时,蒸发量能达到7 700 m L/(m2·h),蒸发率为26%左右。

摘要：为探索沼液开发含腐植酸水溶性液体肥的可行性和工艺方法,促进沼液无害化处理和资源化利用,该文以沼液为基料,以黄瓜配方肥为基肥,螯合剂、稳定剂为辅料,开展了不同工艺参数(沼液添加量、稳定剂添加量、螯合剂添加量,反应温度,反应时间)对含腐植酸水溶性液体肥质量指标影响的单因素和正交试验。结果表明:沼液、螯合剂、稳定剂添加量以及反应温度、时间对液体肥中水不溶物含量有重要影响,沼液制取黄瓜专用型含腐植酸水溶性液体肥的较优工艺参数为:基肥添加量为原料质量的39.6%,沼液添加量为59%,螯合剂添加量为4%,稳定剂添加量为0.4%,反应温度为40℃、反应时间为1.5 h的条件下,所获得的液体肥中总养分质量浓度为220.47 g/L,腐植酸质量浓度为33.25 g/L,水不溶物质量浓度为18.6 g/L,利用该工艺方法生产出来的沼液基含腐植酸水溶性液体肥料产品具有腐植酸、氮磷钾营养元素含量高、水不溶物含量低等特点。该研究为利用沼液开发高品质含腐植酸水溶性液体肥提供技术支撑。

摘要：厌氧发酵广泛用于猪场废水的前端处理,该过程将产生大量沼液。在中国受土地消纳能力限制,相当一部分猪场沼液不得不经处理后达标排放。猪场沼液含有高浓度污染物,目前仍缺少高效的处理工艺。化学磷回收与A/O工艺均已有较好应用基础,该研究尝试联合结晶磷回收与A/O系统设计了一套具有工程可行性的猪场沼液处理工艺,并以实际猪场沼液为处理对象,探究了该工艺的污染物去除效能与机制。A/O系统缺氧、好氧反应器水力停留时间(HRT,hydraulic retention time)分别为3.4、8.6 h,硝化液回流比为200%,结晶反应器HRT为15min。试验结果表明,所设计工艺获得了较好的污染物去除效果,TP(总磷)、NH_(4)^(+)-N、TN(总氮)、COD(化学需氧量)的去除率分别达到91.20%、94.67%、83.28%和96.18%;工艺同时实现了磷的高效回收,磷回收率(结晶单元对TP去除的贡献率)达到93.44%。缺氧、好氧单元对COD、TN、NH_(4)^(+)-N的去除贡献率分别为75.24%、47.66%、17.30%与24.76%、30.92%、62.75%;该工艺条件下,缺氧单元发生了明显的厌氧氨氧化过程,好氧单元可能通过同步硝化反硝化、厌氧氨氧化等过程实现了部分TN的去除。结晶单元主要结晶产物为MgNH_(4)PO_(4),同步去除了部分TN、NH_(4)^(+)-N,去除贡献率分别为21.39%、19.92%。该研究可为猪场沼液处理及资源回收提供参考。

摘要：针对不同风速储存条件沼液氨挥发特性及理化指标变化规律不明晰等问题,设计沼液储存及氨气挥发测定装置,使用强制通风法对氨气取样监测,研究鸡粪沼液在风速0(密闭储存,WS0)、1(气体流量32.33 m3/h,WS1)、2(气体流量65.72 m3/h,WS2)m/s储存条件下的氨挥发特性及总氮(total nitrogen,TN)、化学需氧量(chemical oxygendemand,COD)等降解情况。结果表明,沼液氨挥发通量均呈现先升后降的趋势,均于第12天达到挥发峰值,分别为2.28、4.42和7.21 g/(m2·d),总挥发量分别为1.80、3.90、7.12 g。储存期间沼液温度在13～24℃范围波动,总体温度和变化趋势均与室温相似。鸡粪沼液呈现弱碱性,初始pH值为8.38,3组试验在储存过程中pH值均不断上升,试验结束后达到了9.17、8.82、8.92;沼液中氮素主要以铵态氮形式存在,初始铵态氮占总氮含量的84.99%;储存过程中沼液铵态氮质量浓度均呈现先升后降的变化规律,均于第7天达到最高值,分别为3 451.27,3 562.60,3 582.67 mg/L,试验结束后下降到3 030.20、2 762.67、2 794.87 mg/L,降幅为7.64%、15.79%、14.81%。TN和COD降幅均随着风速的增大而增大,TN依次下降了10.97%、18.95%、25.83%;COD依次下降了10.38%、18.61%、20.35%。研究结果可为沼液合理储存以及氨气减排措施的设计提供数据支撑。

摘要：为回收沼液中的磷元素,前期研究采用了由镁镧金属离子调控合成的层状双金属氢氧化物(Mg/La0.1-LDO)材料,发现其具有丰富的层间离子和纳米粒子,在磷吸附方面体现了优异性能,但材料回收的分散性及原料成本高等因素降低了其应用价值。该研究利用农作物(水稻、玉米)秸秆固定强化Mg/La0.1-LDO,通过共热解法制备了不同温度(400、500和600℃)的秸秆炭镁镧双金属氧化物纳米复合材料(BC-LDO),考察不同条件下制备的BC-LDO对沼液磷的回收能力和机理。结果表明,高温(600℃)热解更有助于纳米粒子固定在秸秆炭上,秸秆炭强化镁镧氧化物复合材料(6YBC-LDO)含有丰富的介孔和微孔,更易与磷酸盐结合形成LaPO_(4)沉淀和配体交换形成Mg_(3)(PO_(4))_(2)内球络合物,6YBC-LDO对磷酸盐具有高度选择吸附性并可多次重复利用,能在30 min内回收沼液中90%的磷,饱和吸附量达366.39 mg/g。将该材料应用于沼气工程沼液磷回收处理中,投加2 g/L吸附剂可去除沼液中90%以上的磷酸盐,表明采用6YBC-LDO处理沼液具有良好应用前景。

摘要：选择4种代表性藻种(小球藻、莱茵衣藻、紫球藻、斜生栅藻)在培养基中培养15 d,每天提取其培养液作为絮凝剂絮凝沼液,研究了不同藻种产出的絮凝活性物质对沼液的絮凝效果,选出能够高效絮凝沼液的藻种。经筛选试验,发现紫球藻所产出的絮凝活性物质能够最高效地絮凝沼液,沼液絮凝率可达到39.01%;利用最适培养条件下提取的紫球藻培养液,以絮凝率为评价指标,采用中心组合试验设计,探究了pH值、絮凝温度、絮凝剂投放量、絮凝时间4个条件及其交互作用对沼液絮凝效果的影响,建立了响应面模型,获得了最佳工艺参数。试验结果表明:pH值、絮凝温度、絮凝剂投放量、絮凝时间都会对技术指标产生较大影响,而助凝剂添加量所产生的影响较小;最优工艺参数为:pH值7.69、絮凝温度26.78℃、絮凝剂投放量47.70 mL、絮凝时间20.39 min,验证后测得絮凝率为76.09%;总氮去除率达51.30%、总磷去除率达57.00%、氨氮去除率达54.67%、化学需氧量去除率达43.16%、总固体去除率达54.11%、挥发性固体去除率达57.80%、固体悬浮物去除率达53.71%。

摘要：随着集约化奶牛场的发展,其产生的类固醇雌激素已成为新的环境污染源,因此建立沼液及土壤复杂组分中类固醇雌激素定量分析方法,考察不同季节类固醇雌激素含量变化十分必要。该研究对奶牛场沼灌区的沼液及土壤中5种类固醇雌激素(雌酮、17α-雌二醇、17β-雌二醇、雌三醇、雌酮硫酸钠)建立了固相萃取-液相色谱串联两级质谱(SPE-LC-MS/MS)分析方法。针对沼液及土壤复杂基质特点,分别建立二者样品前处理方法,处理后样品采用电喷雾离子源负离子模式多反应监测分析。结果表明,检测方法线性关系良好,检出限为0.09~0.39ng/L,定量限为0.24~1.18 ng/L,回收率范围为74.56%~91.84%,该法可有效用于沼液及土壤中痕量雌激素的检测。通过对沼液、沼灌区土壤样品检测发现,雌酮、17α-雌二醇与17β-雌二醇检出频率及浓度较高,而雌三醇与雌酮硫酸钠检出频率及浓度较低。同时得到沼液出水及土壤纵深雌激素的含量分布,厌氧池出水中各物质浓度雌酮>17β-雌二醇>17α-雌二醇>雌酮硫酸钠>雌三醇;好氧池出水中17β-雌二醇>17α-雌二醇>雌酮>雌酮硫酸钠>雌三醇;不同纵深土壤中均为17β-雌二醇>雌酮>17α-雌二醇>雌酮硫酸钠,未检测出雌三醇;沼液中雌激素浓度随季节温度变化,土壤中随季节性降低。试验结果为研究复杂基质中雌激素检测和分布提供一定理论依据和数据支撑。

摘要：明确沼液替代化肥的合适比例以及沼液对大葱产量和土壤养分、微生物含量以及酶活性的影响,可为沼液的合理施用提供理论依据。试验设计了不施肥(CK)、化肥(CF)、沼液替代25%化肥氮(25BS)、沼液替代50%化肥氮(50BS)、沼液替代75%化肥氮(75BS)、沼液替代100%化肥氮(100BS)6个处理,分析了大葱产量及土壤养分含量、磷脂脂肪酸含量和碳氮磷循环相关酶活性,并通过偏最小二乘法路径模型(PLS-PM)探究上述指标的因果关系。结果表明,与CK相比,CF和各沼液处理(25BS、50BS、75BS和100BS)均能显著提高大葱产量(P<0.05),并且大葱产量随沼液替代化肥比例的增加呈先增加后降低趋势,其中50BS处理的大葱产量最高,达59.9 t·hm^(−2)。施用沼液可有效改善土壤养分状况,与CK相比,施用沼液显著提高土壤有机碳(SOC,19.5%~65.8%)、全氮(TN,40.5%~69.6%)、铵态氮(NH_(4)^(+),26.8%~77.4%)、硝态氮(NO_(3)^(−),30.1%~41.9%)、速效磷(AP,10.5%~40.6%)、速效钾(AK,5.4%~8.5%)含量。施用沼液可有效提高土壤微生物含量以及土壤酶活性,与CK相比,施用沼液显著提高细菌、真菌、放线菌等微生物的磷脂脂肪酸含量(P<0.05),降低了革兰氏阳性细菌∶革兰氏阴性细菌的比例(P<0.05),有助于提高土壤碳、氮、磷相关循环酶活性(P<0.05);但是,随着沼液替代比例的增加,细菌、革兰氏阳性细菌、真菌、总磷脂脂肪酸含量以及碳、氮、磷相关循环酶活性均呈先增加后降低的趋势(P<0.05)。PLS-PM分析表明,沼液通过增加SOC、TN、NH_(4)^(+)、NO_(3)^(−)、AP含量,进而提高土壤微生物含量以及碳、氮循环酶活性,并提升大葱产量,但是过量的沼液可导致土壤电导率升高,并对土壤微生物活性和大葱生长产生抑制效果。本研究表明,短期施用沼液可显著提高大葱产量,有效改善土壤养分状况,并有利于土壤微生物含量以及酶活性提高,其中以沼液替代50%化肥氮的处理效果最优,但是沼液并不能完全替代化肥,施用过量的沼液容易造成土壤盐分累积,不利于大葱和土壤微生物的生长。

摘要：以苏北沿海地区杨树人工林为研究对象,探讨沼液不同施用水平对土壤活性有机碳的影响。试验采用随机区组设计,设置了4种沼液施用水平,分别为CK(0 m3·hm-2)、L(125 m3·hm-2)、M(250 m3·hm-2)和H(375 m3·hm-2)。结果表明,施用沼液显著增加了土壤DOC含量,其中土壤DOC含量在中浓度沼液处理下达到最高,为228.97 mg·kg-1;施用沼液显著降低了土壤MBC;同时,施用沼液显著降低了土壤p H值,并显著增加了土壤NO3--N含量。相关分析表明,土壤p H与NO3--N呈显著负相关,而沼液中N以NH4+-N为主,表明沼液对土壤p H的影响可能与大量铵态氮的输入有关。沼液也显著增加了土壤MBN以及降低了土壤MBC/MBN,表明施用沼液也可能改变土壤的微生物群落的组成结构。