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摘 要

随着规模化沼气工程的兴起，大量沼液无法就地被农田消纳，造成严重环境污染。为解决沼液污染的问题，本文着重介绍了使用环境微生物复合菌种联合A²/O实验装置处理沼液的研究。通过对不同微生物菌种进行活化与扩大培养，分别将不同属性的菌种投放于A²/O实验装置中进行处理，经过六天的连续运行，对出水各项指标进行检测分析，通过与进料时的指标检测结果进行对比，得出沼液总氮、总磷、COD和氨氮的去除率，从而考察复合菌种处理沼液的效果。结果显示，沼液总磷和氨氮的去除率很高，分别可达91%和96%。对COD和总氮的去除率分别为67% 和76%。由此可见，该复合菌种减轻了沼液后续处理的压力，为沼液的达标排放或综合利用起到了一定的效果。

关键词：去除率 复合菌种 沼液 处理

Study on treatment of biogas slurry with environmental microorganisms

Abstract

With the development of large-scale biogas projects, a large number of biogas slurry can not be consumed by farmland, which results in serious environmental pollution. In order to solve the problem of biogas slurry pollution, this paper focused on the treatment of biogas slurry with environmental microbial complex bacteria combined with A²/O experimental equipment. Through the activation and expansion of different microbial strains, the different species of bacteria were put in the A²/O experimental device for processing. Testing and analysing the indexes of the effluent after six days of continuous operation, which were compared with the test results of feed, the researcher can obtain the removal rate of total nitrogen, total phosphorus, COD and ammonia nitrogen which investigated the processing effect of compound bacteria on biogas slurry. The results showed that the removal rate of total phosphorus and ammonia nitrogen were very high, which were reached to 91% and 96% respectively, and the removal rate of COD and total nitrogen were 67% and 76% respectively. It can be seen that the compound bacteria can reduce the pressure of the subsequent treatment of biogas slurry, which would play a certain effect on discharging of biogas slurry or comprehensive utilization.

Key Words: Removal rate; Compound strain; Biogas slurry; Treatment

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 前言 1

1.1 沼液处理技术 2

1.1.1自然生物处理技术 2

1.1.2生化处理技术 2

1.1.3农业资源化综合利用技术 2

1.2 微生物处理法 3

1.3 A²/O 工艺 4

1.3.1 A²/O 原理 4

1.3.2 A²/O 处理污水 5

1.4 课题的内容和研究的意义 5

1.4.1 课题内容 5

1.4.2 研究意义 6

第二章 实验部分 7

2.1 实验仪器和试剂 7

2.2 实验内容 8

2.2.1 测氨氮 8

2.2.2 测总氮 9

2.2.3 测总磷 9

2.2.4 测化学需氧量 10

2.2.5 倒平板操作 10

2.2.6 平板划线操作 11

2.2.7 液体培养基接种操作 11

2.2.8 菌种的投放 11

2.2.9 环境微生物处理沼液研究实验 11

2.2.10 实验沼液 12

2.2.11 实验装置 12

第三章 实验数据及分析 13

3.1 不同处理时间对氨氮浓度的影响 13

3.2 不同处理时间对总磷浓度的影响 13

3.3 不同处理时间对COD浓度的影响 14

3.4 不同处理时间对总氮浓度的影响 15

第四章 结论与展望 17

4.1 总结 17

4.2 展望 17

参考文献 18

致谢 21

第一章 前言

改革开放以来，由于农产业的结构调整，市场经济的不断发展和新农村的建设^[1]，人们消费水平与日俱高，生活质量不断提升。为满足市场供求关系，养殖业也因此发展迅速^[2]，规模越来越大^[3]。与此同时，畜禽粪污年产量也在大幅增长，造成严重环境污染^[4]、污染地表水和地下水导致水资源短缺矛盾加剧、危害人类身体健康，严重阻碍了我国经济的可持续发展^[5]，此时就需要我们及时而合理地处理这些有机废弃物。近几年来，国家逐渐意识到环境保护的重要性，也渐渐意识到降低污水中多种污染物的迫切性。所以目前最刻不容缓的事是使污水达标排放。而一般情况下规模化养殖场会优先利用厌氧发酵法，因为该技术不仅可以大大降低养殖污染，还能产生大量沼气，实现废物资源再利用，缓解能源供需矛盾，保护环境，促进经济的发展，因而得到了国家的大力支持^[6]，因此沼气工程越来越规模化，发展也越来越迅速^[7]。在厌氧条件下，微生物可不断分解养殖废弃物中的各营养成分^[8]，从而带来大量沼气和沼液。厌氧时畜禽粪便可经微生物不断发酵。而反应后生成的液体^[9]即为沼液。沼液中物质含量丰富。而这些成分使得沼液可以被当做肥料使用。而当作农作物肥料使用时可提高土壤肥力，并使土壤变得更为松软^[10]，还能减少病虫的侵蚀率并提供农作物生长发育所需营养物质。沼液通常会被当作农药和肥料使用。这不但能降低化肥的购买量和使用量，也可使土壤变得更为肥沃。而且便于操纵，成本不高^[11]。但沼液也有美中不足的地方。沼液含有高浓度有机物^[12]，而这些有机物通常难以被降解。沼液中的有机污染物浓度较高。化学需氧量（COD）、氨氮、总磷及悬浮物也极为丰富，且碳氮比例严重失衡。这些指标大多数通常无法达到《畜禽养殖业污染物排放标准》的浓度限值，还田使用的话会有运输成本增加、经济价值较低和储存占地面积大等缺点^[13]。近年来，人们对沼液的运用和处理还没有得到规范化的管理^[14]。在我国农村中，这些废液通常未经任何处理就被当作肥料还田或直接排放，这将带来很多负面影响：1.沼液中含有营养物质、矿物质、有机质、生物活性物质、众多微生物菌群及微量重金属成分，成分非常复杂，若直接使用，则忽略了沼液的更深层次的利用价值^[15]，可能影响人们生活质量、水资源及土壤^[16]，造成新的环境污染；2.由于田地数量有限，运输成本昂贵，畜牧业发展太快以致大量沼液

无法被相应的土地消纳^[17]，因此残余沼液只能被直接排放加剧环境污染；3.由于指导不规范，沼液一旦被直接排放到农田里，如果排放量超过一定程度，沼液无法被土壤完全消纳，则会导致环境污染更为严重。4.由于是厌氧条件下的发酵，因此沼液中含有大量的微生物，这些微生物不仅数量庞大而且种类也很复杂，使得环境问题日益严重，要想使其对人体无害，则必须在直接排放沼液前对沼液进行高温灭菌处理。因此在沼液直接排放前，我们需对沼液进行预处理从而使其达到国家排放标准，从而大大降低污染负荷，减轻土地消纳能力。本课题对环境微生物处理沼液进行研究，通过条件优化从而使沼液中COD、TN、TP及氨氮得以有效的去除，减轻后续处理废水的压力。

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