以稻秆为固体碳源处理分散养猪冲洗水的试验研究
养猪场废水处理毕业设计
养猪场废水处理毕业设计1000字养猪场废水处理毕业设计一、背景随着生活水平的提高，人们对于肉类需求量不断增加，而猪肉作为生活中的重要肉类之一，其需求量也不断增加。
然而，长期以来养猪业的发展也给环境带来了严重的污染问题。
养猪场废水是指生猪饮用、洗浴、冷却、生产等过程中所产生的含有有机物和无机物的污水和废水，其中含有的氨氮、硫化氢等物质会对环境和人的健康产生不良影响。
因此，对于养猪场废水的治理和处理已成为当前环境保护事业的重要课题。
二、目的和意义本毕业设计的目的是通过对养猪场废水处理技术的研究和实践，探讨一种高效、经济、可行的养猪场废水处理方案，旨在减轻养猪业对环境所造成的污染，提高农业生产的可持续发展水平。
三、研究内容1. 养猪场废水处理技术研究。
对当前主流的废水处理方法进行分析和比较，包括生物处理、物化处理和生物-物理化学复合处理等方法。
2. 废水处理设备和系统设计。
依据实际养猪场废水特点，设计合适的处理设备和系统，包括废水收集、初级处理、中级处理和深度处理等环节。
3. 废水处理效果评价。
通过实验和采样分析，对处理后的废水进行评价，包括COD、氨氮、总磷等指标的检测和分析。
4. 废水处理成本评估。
对设计方案的经济性进行评估，包括初期投资、运行费用、维护费用等方面。
四、预期结果通过以上的研究和实践，本毕业设计预期能够实现以下结果：1. 确定一种高效、经济、可行的养猪场废水处理方案。
2. 设计出废水处理设备和系统，并实现废水的初级处理、中级处理和深度处理等环节。
3. 废水处理效果良好，COD、氨氮、总磷等污染物指标明显下降，达到国家和地方污染排放标准。
4. 评估设计方案的经济性，为养猪场推广使用提供参考依据。
常温干式厌氧发酵水稻秸秆产沼气试验研究
常温干式厌氧发酵水稻秸秆产沼气试验研究刘伟伟1，马欢2，王继先1，朱德泉1，夏萍1 （1安徽农业大学工学院，合肥，230036；2中国科学院合肥等离子体物理研究所，合肥，230031）摘要：试验将水稻秸秆经白腐菌的预处理后，在常温下进行厌氧干式发酵。
对其发酵过程中的生物气产量、pH值、乙酸及甲烷含量等多种关键性指标进行了动态跟踪监测。
结果表明，水稻秸秆经过C/N调节和白腐菌预处理后，前45d的累积产气量约占总产气量的80.4%；发酵原料TS产气率为0.457m3/kg。
与常规湿式厌氧发酵相比，常温干式厌氧发酵不仅提高了池容效率，而且单位原料产气率也提高了26.9%，产气速率的增加大大缩短了发酵周期，发酵液pH值稳定在6.8~7.5。
研究表明厌氧干发酵产沼气是一种技术上可行的农业废弃物资源化利用方式，为水稻秸秆这种难以降解的大规模纤维素类资源利用提供了重要的设计依据和利用途径。
关键词：水稻秸秆；常温；干式厌氧发酵；沼气中图分类号：S216.40、引言我国是传统的农业大国，农作物秸秆资源拥有量居世界首位，年产生水稻秸秆达6.4亿t。
长期以来，大量秸秆露天焚烧不仅造成极大的资源浪费，而且带来严重的环境污染。
直接燃烧作为农村能源，热效率仅为10%~30%[1]。
研究表明，如果1kg秸秆转化为沼气燃烧可使秸秆的有效热值提高到64%。
因此，将秸秆作为一种生物质资源，研究其适用的利用途径，对实现其资源化，解决我国农村清洁用能问题，提高农民生活水平，改善农村生态环境，实现农业可持续发展，缓解传统化石能源压力等，均具有重要意义[2-4]。
厌氧消化是利用厌氧微生物在无氧存在环境下的自身代谢功能，实现有机物分解消化，以达到废弃物降害或无害化处理和能量回收的目的的技术，广泛应用于能源、环保等众多领域[5-7]。
自1980年康奈尔（Cornell）大学首先进行干式发酵研究以来，世界各国开始研究低水分的城市垃圾、农林业残余物及相似的有机沉积物的厌氧发酵[8、9]。
稻田人工湿地处理畜禽粪便能力研究
稻田人工湿地处理畜禽粪便能力研究王波;陈海霞;刘金根;卞新民【摘要】以猪粪和牛粪为材料,采用盆栽试验测试模拟稻田人工湿地系统处理畜禽粪便的能力,并对畜禽粪便的二次污染风险进行了分析.研究结果表明:稻田湿地系统消纳猪粪肥和牛粪肥的能力均较大,但2种肥料使用后表现出不同的后续效应.施用猪粪肥,施用量超过P4水平(纯氮551.76 kg/hm2,纯磷234.96 kg/hm2)时水稻产量不再增加,植株吸肥量在大于P5水平(纯氮1 103.52 kg/hm2,纯磷469.92kg/hm2)后不再上升,使用量超过P4水平后污染环境的潜在风险增大;施用牛粪肥,施用量超过C4水平(纯氮806.13 kg/hm2,纯磷207.2 kg/hm2)后水稻产量也不再增加,牛粪施用量超过C3水平(纯氮403.06 kg/hm2,纯磷103.6 kg/hm2)后水稻植株吸氮量不再明显上升,施用量在C5水平(纯氮1 612.25 kg/hm2,纯磷414.4 kg/hm2)时水稻吸磷量达到最大值,使用量超过C4水平后污染环境的潜在风险增大.【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2008(000)002【总页数】4页(P206-209)【关键词】稻田;人工湿地;畜禽粪便;环境污染【作者】王波;陈海霞;刘金根;卞新民【作者单位】南京农业大学农学院,江苏南京,210095;南京农业大学农学院,江苏南京,210095;南京农业大学农学院,江苏南京,210095;南京农业大学农学院,江苏南京,210095【正文语种】中文【中图分类】X713.031近年来畜禽养殖业得到了快速发展，为农业增效、农民增收作出了重要贡献，但随之而来的畜禽粪便污染也大量增加，给环境保护造成极大压力，畜牧业已成为农村主要的农业污染源，其污染贡献率已经超过了工业污染［1－3］，解决畜牧业环境污染问题已成为我国现阶段环境保护和经济可持续发展的紧迫任务和重要内容［1］。
猪场猪粪做燃料试验
猪粪的燃料实验
猪粪做有机肥众所周知，还有什么用途？养蚯蚓、养蘑菇，对这些都可以，但用量似乎都不够多啊？
爆料：制造猪粪燃料。
青岛神农畜牧设备有限公司的SN系列猪粪固液分离机,首先对猪粪进行固液分离，因在猪粪池的经过搅拌后，猪粪中的粘性物质被溶于水中，SN系列猪粪固液分离机挤压部分的独特设置，分离后的粪渣含水量在60%左右。
本实验猪粪为某育肥场经过青岛神农畜牧设备有限公司固液分离机分离后的固体物，装袋厌氧发酵一月后，取20kg晾晒后，在上燃式木粉燃烧炉中，采用报纸引燃后效果。
可以进一步确定，如将猪粪制成为颗粒状燃料，其燃烧效果会变的更好，对猪场而然，猪粪固液分离机分离机不仅降低污水处理的难度，仅需要很小的投资一个生物质燃烧材料的颗粒机(因猪粪不在需要粉碎，固液分离后的固体物略加晾晒后即可进行制粒，不需要再添加水)，就是国家鼓励的生物质燃料项目，也是环保解决猪粪的最佳方式，替代煤使用，可产生3900-4500大卡的燃烧值。
燃烧过程略有蛋白燃烧异味，燃烧时间长。
可用于澡堂、食堂、学校等锅炉，民用取暖、炊事，生物质发电厂用。
同样如果此实验效果用于牛粪，其效果会更好，其燃烧值会更高。
据市场调查每吨的生物质燃料的价格也在800-1000元每吨。
其经济效益应该是很客观的。
水热炭化技术及其在废水处理中的应用研究进展
水热炭化技术及其在废水处理中的应用研究进展生物质作为一种可再生资源，不仅来源比较广泛而且产量巨大，可以有效缓解目前面临的能源枯竭危机。
同时，合理地资源化利用废弃生物质还能削减焚烧、填埋等传统处理方式对环境带来的污染。
其中，采纳废弃生物质制备生物炭是其资源化利用的有效方法之一。
但传统的生物质炭化方法，需要对含水率高的生物质进行干燥处理，能耗较高，为此越来越多的学者将留意力转移到以水热炭化的方法制备碳质材料。
水热炭化是根据肯定的比例将生物质与水混合后置于反应器内，在肯定的温度、时间和压力条件下，以产生固体产物为目标的水热反应。
它是经过一系列简单的热化学反应，最终将有机物质转化为高含碳产物的过程，产物被称为水热炭。
随着社会经济的进展，以重金属离子、有机物、氮磷氟阴离子为代表的污染物不断随废水进入水体环境，对水生环境和人类健康构成严峻威逼。
采矿、皮革等行业产生的废水中含有汞、铬、镉、锌、铅、铜、镍等重金属离子，其会在水体中长期存在，并会通过食物链在生物体内富集；水体中含有的多环芳烃、卤代烃、有机农药等有机污染物成分简单且具有肯定的毒性；氮磷污染物会造成水体富养分化，同时矿物冶炼加工、肥料的生产都会对水体产生氟污染，这些污染物的存在均会严峻危害生态环境。
因此，对以重金属、有机物、阴离子等为代表的水体主要污染物的脱除已成为水污染治理讨论的重点。
吸附法由于具有操作简洁、成本效益高等优势，在废水处理领域应用广泛。
其中，吸附剂是吸附法得以推广应用的关键。
讨论发觉，可以将农业秸秆、生活垃圾、污泥、动物粪便等废弃生物质经过不同的热化学方法制成生物炭，且所得的生物炭具有孔隙发达、理化性质稳定和官能团丰富等优点，是良好的吸附材料。
其中，水热炭又被认为是具有进展潜力的碳质材料，并被作为绿色吸附材料广泛应用于废水处理领域。
笔者对水热炭的制备工艺和主要工艺参数对水热炭制备的影响进行了介绍，着重总结了水热炭对水体重金属、有机污染物和阴离子污染物的吸附讨论进展，并对其将来讨论方向进行了展望，以期为水热炭今后的讨论和推广应用供应借鉴。
养猪场污水处理工艺(3篇)
第1篇随着我国养猪业的快速发展，养猪场产生的污水已成为一个不容忽视的环境问题。
养猪场污水中含有大量的有机物、悬浮物、氮、磷等污染物，若不经处理直接排放，将对周围水体和生态环境造成严重污染。
因此，研究并应用有效的养猪场污水处理工艺，对于保护环境、促进养猪业的可持续发展具有重要意义。
一、养猪场污水处理工艺概述养猪场污水处理工艺主要包括预处理、生化处理和深度处理三个阶段。
预处理主要去除污水中的悬浮物、油脂等大颗粒物质；生化处理通过微生物的代谢作用将有机物分解为无害物质；深度处理则进一步去除污水中的悬浮物、氮、磷等污染物，使处理后的水质达到排放标准。
二、养猪场污水处理工艺流程1. 预处理（1）格栅：格栅是养猪场污水处理的第一道工序，主要用于拦截污水中的大颗粒物质，如毛发、塑料等。
格栅的间隙大小一般为10-40mm，可根据实际情况进行调整。
（2）调节池：调节池用于调节污水的流量和浓度，使其达到生化处理的最佳条件。
调节池的设计容量应满足最大日处理量的要求，并具有一定的缓冲能力。
（3）隔油池：隔油池用于分离污水中浮动的油脂，减少生化处理阶段的负荷。
隔油池的容积应根据养猪场规模和污水中油脂含量确定。
2. 生化处理（1）厌氧处理：厌氧处理是养猪场污水处理的关键环节，通过厌氧微生物的作用将有机物分解为二氧化碳、水、甲烷等无害物质。
常用的厌氧处理工艺有UASB（上流式厌氧污泥床）、EGSB（膨胀床）等。
（2）好氧处理：好氧处理是在有氧条件下，通过好氧微生物的代谢作用将有机物分解为二氧化碳、水、硝酸盐、硫酸盐等无害物质。
常用的好氧处理工艺有活性污泥法、生物膜法等。
3. 深度处理（1）沉淀池：沉淀池用于去除生化处理过程中产生的污泥和悬浮物。
沉淀池的设计容量应根据处理水量和污泥产量确定。
（2）过滤：过滤是进一步去除污水中的悬浮物，提高处理水质。
常用的过滤材料有石英砂、活性炭等。
（3）消毒：消毒是保证处理水质达到排放标准的重要环节。
水产养殖废水及固体废弃物处理的研究
S h u i c h a n y u y e本文首先概述了水产养殖废水及固体废弃物，然后分析了处理技术，主要包括生物絮凝技术、人工湿地技术、植物修复技术、生物滤池技术、堆肥技术以及厌氧消化技术等，最后分析了多营养层次综合水产养殖法。
近半个世纪以来，世界水产养殖业发展迅速，我国是水产养殖大国，养殖水产品总量已超过捕捞量。
随着工厂化集约化的水产养殖规模不断增大，加上有些工厂化养殖基地存在设备落后、管理不到位等现象，使得水产养殖废水及固体废弃物对环境的危害日益严重，近些年来，已逐步引起人们重视。
一、水产养殖废水及固体废弃物概况不同水产养殖种类、喂养方式以及管理方式等，产生废水及固体废弃物的程度不同。
水产养殖废水及固体废弃物主要来源于养殖过程中投入的饲料、药物以及水产品排出等，不仅影响生态环境，也不利于水产养殖业可持续发展。
1、水产养殖废水来源及危害废水主要来源于多余饲料中有机质中氮或氨氮等物质往水体中的排放，以及投入药物在水体中的残留。
废水中的有机质会造成水体富营养化，抗生素等药物不仅会污染水体还会促使水体中细菌等微生物产生抗药性。
2、水产养殖固体废弃物来源及危害固体废弃物主要为残余饲料、药物、鱼类代谢及排泄物等。
固体废弃物可能会沉入水体底部，也可能悬浮在水面，一般具有粘附性和流动性。
固体废弃物排放到水体中，会分解出营养物质促进藻类生长，会降低水体透明度，破坏水体中原有的生态平衡，还会引发水产品的疾病。
二、水产养殖废水及固体废弃物处理技术分析水产养殖废水及固体废弃物处理方式可以分为：化学、物理及生物方式。
生物处理方式具有低成本、低副产物及高效率等优点，越来越受人们重视。
1、生物絮凝技术分析生物絮凝技术是利用碳源等在水体中将有机物及无机氮等转化为可被水产品食用的生物絮体，进行处理废水及固体废弃物的技术。
加入适量碳源使碳氮比达到一定程度，有利于水体中细菌、浮游生物等的平衡，并有利于形成活性污泥等生物絮体，生物絮体可以转化有机物及氮等污染物，处理废水及固体废弃物，从而起到净化水体的作用。
秸秆与猪粪混合高固厌氧消化产气性能及关键微生物分析
第8期
傅国志等：秸秆与猪粪混合高固厌氧消化产气性能及关键微生物分析
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better. In addition, microbiological analysis showed that in the experimental group with the ratio of 2∶1,
the relative abundance of Methanosarcinaceae was higher during the first three weeks of the experiment,
产 气 性 能 和 稳 定 性[19]。 相 比 于 液 相 厌 氧 消 化
（liquid anaerobic digestion, L-AD），HS-AD 反应器
的负荷大，节约用水量，产生的沼液量少，并且产
甲烷性能依然较好[20]。
采用增设渗滤液回流的 HS-AD 装置，秸秆与猪
粪混合进料的方法，设定3种 （秸秆∶猪粪） 混合比
VFA） 积累，提高厌氧消化的效率[7-8]。
目前有很多关于畜禽粪便与秸秆混合发酵的实
验研究，证明了混合厌氧发酵可以提高沼气的产气
率[9-12]。但是静置的厌氧干发酵过程，实验的启动
期长，运行缓慢，产甲烷效率很低。因此，行业内
的研究人员开始尝试改变干发酵运行状态，以提高
产甲烷效率。研究表明，通过机械搅拌有助于猪粪
stable at about 60.71%, which meant the amount of methane produced per unit VS was 131.8mL/g VS. At the
same time, the change of biogas liquid properties (pH, VFA, TIC) from the reaction process also indicated
微生物发酵玉米秸秆饲料在生长育肥猪养殖中的应用
试验研究20232255微生物发酵玉米秸秆饲料在生长育肥猪养殖中的应用何立军（贵州省黔西南州册亨县冗渡镇农业服务中心，贵州黔西南 551300）摘要：目的：探究微生物发酵玉米秸秆饲料在生长育肥猪养殖中的应用效果。
方法：于2022年9月1日起开展为期60 d 的试验，选取某生长育肥猪养殖示范基地的100头生长育肥猪展开研究，依据饲喂饲料的差异将100头育肥猪分为常规组与研究组，常规组50头生长育肥猪饲喂玉米豆粕类日粮；研究组在常规组玉米豆粕类日粮中添加20%微生物发酵玉米秸秆饲料，于饲喂60 d 后对比两组生长育肥猪的生产性能以及经济效益。
结果：玉米秸秆发酵前后，其营养成分中所含有的粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、钙以及总磷变化显著，差异对比具有统计学意义（P ＜0.05）；营养成分中粗灰分未发生明显变化（P ＞0.05）。
试验期间，常规组与研究组生长育肥猪的生长状态表现出了一定的差异性，常规组生长育肥猪的料重比明显低于研究组，腹泻发生率与死亡率明显高于研究组，差异具有统计学意义（P ＜0.05）；两组生长育肥猪平均始重、平均末重、平均日增重以及平均日采食量均无明显差异（P ＞0.05）。
经济效益方面，常规组与研究组生长育肥猪的头均增重、头均增重收入、生猪价格、饲料价格、头均饲料成本以及头均药费比较均无明显差异（P ＞0.05）；常规组生长育肥猪头均毛利润为132.44元，研究组生长育肥猪每头毛利润为155.37元，差异显著（P ＜0.05）。
结论将20%的微生物发酵玉米秸秆饲料添加至生长育肥猪日粮中，在保证其他饲养条件相同的情况下，能够提升生长育肥猪的料重比、头毛利润，并有效降低腹泻发生率与死亡率，进而提升生长育肥猪的养殖效益。
关键词：生长育肥猪；发酵玉米秸秆饲料；效果Application of Microbial Fermentation of Corn Straw Feed inGrowing and Finishing Pig BreedingHe Li-jun(Agricultural Service Center, Rongdu Town, Ceheng County, Qianxinan,Guizhou 551300) Abstract: Objective To explore the application effect of microbial fermentation of corn straw feed in growing and fattening pig breeding. Method: Starting from September 1, 2022, a 60 day experiment was conducted, selecting 100 growth and finishing pigs from a growth and finishing pig breeding demonstration base for research. Based on the differences in feed, 100 growth and finishing pigs were divided into a conventional group and a research group, with 50 growth and finishing pigs in the conventional group fed with corn and soybean meal diets; The research group added 20% microbial fermented corn straw feed to the conventional group of corn and soybean meal diets, and compared the production performance and economic benefits of the two groups of growing and fattening pigs after feeding for 60 days. Result: Before and after fermentation, the nutritional components of corn straw showed significant changes in crude protein, crude fat, crude fiber, calcium, and total phosphorus, with statistical significance (P ＜0.05); The crude ash content in the nutritional components did not show significant changes (P ＞0.05). During the experiment, there was a certain difference in the growth status of the growth and finishing pigs between the conventional group and the research group. The feed to weight ratio of the conventional group was significantly lower than that of the research group, and the incidence and mortality rate of diarrhea were significantly higher than that of the research group, with statistical significance (P ＜0.05); There was no significant difference in average initial weight, average final weight, average daily gain, and average daily feed intake between the two groups of growth and finishing pigs (P ＞0.05). In terms of economic benefits, there was no significant difference (P ＞0.05) between the conventional group and the research group in terms of head average weight gain, head average weight gain income, live pig price, feed price, head average feed cost, and head average drug cost for growth and fattening pigs; The average gross profit per head of growing and fattening pigs in the conventional group was 132.44 yuan, while the gross profit per head of growing and fattening pigs in the research group was 155.37 yuan, with a significant difference (P ＜0.05). Conclusion Adding 20% microbial fermented corn straw feed to the diet of growing and finishing pigs can improve the feed to weight ratio, head to hair profit, effectively reduce the incidence of diarrhea and mortality, and thereby improve the breeding efficiency of growing and finishing pigs, while ensuring the same other feeding conditions. Key words: Growth and finishing pigs; Fermented corn straw feed; Effect中图分类号：S858.5 文献标志码：B 文章编号：1003-8655（2023）02-0001-03收稿日期 2023–01–08作者简介 何立军（1978—），男，贵州册亨人，本科，中级兽医师，主要从事畜牧兽医研究。
养猪场污水处理方法
养猪场污水处理方法随着城市化和人口增加的日益加剧，养猪场的角色也越来越重要，因为猪是许多人们日常餐桌上的重要食物来源。
但是，在繁殖猪的过程中产生的大量废水问题也受到了广泛关注，因为养猪场产生的废水污染了当地水域和环境。
如何处理养猪场的废水，已成为业内人士普遍关注的问题。
本文将探讨一些养猪场污水处理的方法。
1.生态技术法生态技术法被广泛应用于养殖污水处理中。
它是通过鱼、藻类、微生物等生物控制和调节污水中的营养物质，将污水中的废物转化为有机物，并还原成有益物质，最终在自然环境中达到净化污水的目的。
因此它工艺简单，操作容易，不需要特殊设备和投入大量的混合剂。
2.厌氧消化法厌氧消化法是将猪场污水喂给厌氧消化池，通过微生物的发酵作用，消化和降解有机物质、粘液、和各种气体，达到减少有机废物、消除异味、稳定污泥中有益成分的田间渗淤和提高肥料效益等目的。
与生态技术法不同，处理厌氧池中的废水需要长时间的酸化过程，因此需要耗费大量能量。
此外，在管理过程中非常重要的是要注意池的气体气味和温度的控制，以保证良好的工作条件和目标效果。
3.生物处理方法生物法是一种通过添加特殊的菌群或生物制剂，将猪场的废水通过生物处理，降解污染物，去除废物中的氨气、硫化氢、甲烷等有害气体，提高水质，减少污染，达到净化污水的有效方法。
在此过程中，需要注意在不同的污染水质和不同的应用情况下选择不同的生物制剂，以及适当的剂量和时间，以保证生物制剂对废水的有效处理。
4.物化处理方法物化处理方法包括沉淀、氩气浮选、活性泥、吸附、离子交换、超滤和反渗透等方法。
其中，沉淀和氩气浮选法可以有效去除养殖污染中的无机物、大分子物质、可溶性有机物，溶剂和金属离子。
物化法的处理过程通常需要加入混合劑，并依靠设备和技术进行操作，并需要考虑处理后的污水对环境的影响。
养猪场污水处理是环境保护的一个重要问题，而不同地区和需求的差异也决定了合适的污水处理技术的选择。
在操作污水处理方法的基础上，还应该考虑如何管理和处理水轮廓、气体排放、污泥处理等细节问题，以确保处理后的废水符合相关标准，达到预期效果。
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中国环境科学２０１５，３５（７）：２０５２～２０５８ Ｃｈｉｎａ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 以稻秆为固体碳源处理分散养猪冲洗水的试验研究 宋爱红 ，。 ，沈志强 ，周岳溪 ， ，刘 珊 ，肖 宇 ， ，．，苗 莹 ， ， （１．长安大学环境科学与工程学院，陕西西 安７１００５４；２．中国环境科学研究院水污染控制技术研究中心，北京１０００１２；３．中国环境科学研究院环境基准与风 险评估国家重点实验室，北京１０００１２；４．兰州交通大学环境与市政工程学院，甘肃兰州７３００７０）
摘要：针对分散养猪废水经厌氧和人工湿地处理后存在Ｃ／Ｎ低的问题，以廉价的稻秆作为固体碳源和生物膜载体，研究反应器启动阶段运 行性能、水力负荷的影响以及污染物沿程去除特性．结果表明ＮＯ３—Ｎ主要在反应器上部稻秆填充层被去除，去除率超过９５％，且无明显 ＮＯ２—Ｎ积累，反硝化速率为Ｏ．０５２ｍｇ／（ｇ．ｈ）．稻秆本身会浸出释放有机物和氮（主要为ＮＨ４十一Ｎ），导致运行前期出水ＣＯＤ和ＮＩ－ｈ —Ｎ高于进水， 但仍远低于《畜禽养殖业污染物排放标准》（ＧＢ１８５９６—２００１）的排放限值，４０ｄ后ＣＯＤ逐步降至４０ｍｇ／Ｌ左右．ＣＯＤ和ＮＯ３—Ｎ可在反应器 下部的砖渣填充层被进一步去除． 关键词：稻秆；固体碳源；反硝化；分散养猪废水 中图分类号：Ｘ７０３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—６９２３（２０１５）０７—２０５２—０７
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｒｅａｔｉｎｇ ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ｐｉｇｇｅｒｙ ｒｉｎｓｅ ｗａｔｅｒ ｕｓｉｎｇ ｒｉｃｅ ｓｔｒａｗ ａｓ ｓｏｌｉｄ ｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅ．ＳＯＮＧ Ａｉ－ｈｏｎｇ ’ ， ＳＨＥＮ Ｚｈｉ．ｑｉａｎｇ ，ＺＨＯＵ Ｙｕｅ．ｘｉ ， ，ＬＩＵ Ｓｈａｎ ，ＸＩＡＯ ｙｕ２，。 ，ＭＩＡＯ Ｙｉｎｇ ， ，。（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎ ７ １ ００５４，Ｃｈｉｎａ；Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１２，Ｃｈｉｎａ；Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｃｒｉｔｅｒｉａ ａｎｄ Ｒｉｓｋ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１２，Ｃｈｉｎａ；Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００７０，Ｃｈｉｎａ）．Ｃｈｉｎａ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１５，３５（７）：２０５２￣２０５８ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅ ｌｏｗ Ｃ／Ｎ ｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ｐｉｇｇｅｒｙ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｅｔｌａｎｄ，ｕｓｉｎｇ ｌｏｗ・ｃｏｓｔ ｒｉｃｅ ｓｔｒａｗ ａｓ ｓｏｌｉｄ ｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ ｂｉｏｆｉｌｍ ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎ ｓｔａｒｔ－ｕｐ ｓｔａｇｅ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｌｏａｄｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｒｅｍｏｖａｌ ｐｒｏｆｉｌｅ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅａｃｔｏｒ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＮＯ３一Ｎ ｗａｓ ｒｅｍｏｖｅｄ ｍａｉｎｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｔｏｐ ｌａｙｅｒ ｏｆｔｈｅ ｒｅａｃｔｏｒ，ｗｈｉｃｈ ｆｉｌｌｅｄ ｗｉｔｈ ｒｉｃｅ ｓｔｒａｗ．Ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｏｆ ＮＯ３－Ｎ ｗａｓ ｏｖｅｒ ９５％ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｗａｓ Ｏ．０５２ｍｇ／（ｇ．ｈ），ｔｈｅ ｅｆｆｌｕｅｎｔ ｗｉｔｈｏｕｔ ｏｂｖｉｏｕｓ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ＮＯ２一Ｎ，ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ＣＯＤ ａｎｄ ＮＨ４＋－Ｎ ｏｆ ｅｆｆｌｕｅｎｔ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｉｎｆｉｕｅｎｔ ａｔ ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｓｔａｇｅ ｏｗｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒｉｃｅ ｓｔｒａｗ ｉｔｓｅｌｆ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｏｒｇａｎｉｃ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ（ｍａｉｎｌｙ ｉｓ ＮＨ４＋－Ｎ），ｂｕｔ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ｓｔｉｌｌ ｍｕｃｈ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｍｉｔｓ ｏｆｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｆｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｆｏｒ ｌｉｖｅｓｔｏｃｋ ａｎｄ ｐｏｕｌｔｒｙ ｂｒｅｅｄｉｎｇ（ＧＢ１８５９６—２００１） ＣＯＤ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｏ ａｂｏｕｔ ４０ｍｇ／Ｌ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ａｆｔｅｒ ｆｏｒｔｙ ｄａｙｓ．ＣＯＤ ａｎｄ ＮＯ３一Ｎ ｃａｌｌ ｂｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｍｏｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｂｒｉｃｋ ｓｌａｇ ｆｉｌｌ ｌａｙｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｂｏｓｏｍ ｒｅａｃｔｏｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｉｃｅ ｓｔｒａｗ；ｓｏｌｉｄ ｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅ；ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ｐｉｇｇｅｒｙ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ
据统计，我国的生猪养殖主要以小农散养为 基础【１１．养猪废水是一种富含氮磷的高浓度有机
废水，农村分散养殖由于经济技术条件的限制，大 量未经有效处理的高浓度养殖废水直接排入受 纳水体，造成严重的水环境污染．目前，农村分散 养殖废水的主要处理技术有源分离、厌氧处理、 生态处理等．干清粪等源头削减措施被认为是降
低后续污水处理设施负荷的有效手段，厌氧处理 是畜禽养殖废水处理的常用方法，但对氮磷的去 除率较低．人工湿地对有机物有较强的降解能力，
收稿日期：２０１４—１２—１０ 基金项目：国家科技支撑计划课题（２０１２ＢＡＪ２１Ｂ０１一Ｏ２）冲国博士后 科学基金（２０１２Ｍ５２０３５１） 责任作者，研究员，ｚｈｏｕｙｕｅｘｉ＠２６３．ｎｅｔ ７期 宋爱红等：以稻秆为固体碳源处理分散养猪冲洗水的试验研究 ２０５３ 且造价及运行费用低，但对氮磷的去除效果不 佳．杨利伟【２Ｊ研究发现分散养猪废水通过源分离 技术，污染物负荷显著降低，ＣＯＤ、氨氮、总氮的 平均去除率分别为６４．５％、４８．５％、５５．２％．赵华 ｊ 研究发现源分离猪舍冲洗水沉降后ＣＯＤ、 ＮＨ４＋－Ｎ、ＴＮ、ＴＰ平均浓度分别降为２１９７，１ １０， ２１７，３２．８ｍｇ／Ｌ．本试验根据南方丘陵农村地区养 猪废水的特点及经济技术条件采用源分离、厌 氧及强化硝化人工湿地处理的组合工艺，使 ＣＯＤ、氨氮等污染物得到有效去除．经该工艺处 理后，出水ＣＯＤ、氨氮、硝氮、ＴＮ分别约为 １００，１０，９０，１２０ｍｇ／Ｌ左右．显而易见，该废水存在 着Ｃ／Ｎ较低的问题．废水中有机碳源不足会抑制 异养反硝化过程，从而削弱氮污染物的去除效 率【４】．利用不溶性固体有机物，如树皮【 、棉花【６】、 芦苇［ 、麦秆 引、ＰＣＬ［９－１０］、ＰＨＡｓ［ ¨、ＰＢＳ［ 、 ＰＣＬ／淀粉共混物【】 Ｊ等作为碳源，能克服传统 工艺中可溶性碳源（如甲醇、乙醇、乙酸等）容易 投加过量影响出水水质，系统的稳定运行和维 护比较困难等弊端．但人工合成高聚物和生物 合成高聚物费用较高，不利于实际应用．纤维素 类物质具有廉价、高效、易得、材料广泛、无 生物毒性等优点． 自然界中普遍存在能降解纤维素的微生物， 理论上讲任何一种植物都能够作为生物反硝化 的固体碳源和生物载体【ｌ引．利用纤维素类物质作 为反硝化碳源已在废水处理中得到一定的应用， 在文献［１６—１７１的研究中，均发现向水中投加纤维 素类物质可显著提高系统的反硝化性能．目前，以 纤维素类物质作为反硝化碳源在畜禽养殖废水 中还未得到应用．本试验以价廉易得且纤维素类 有机质含量高的稻秆作为固体碳源，研究其浸出 特性及处理经源分离、厌氧及强化硝化人工湿地 处理后的分散养殖冲洗水时的反硝化特性． １材料与方法 １．１ 试验材料 试验所用砾石和砖渣筛选出合适粒径后，以 自来水清净，晒干后备用．稻秆清洗、晾干后剪为 ２－３ｃｍ备用．接种污泥取自湖南省长沙县黄花镇 污水处理厂．源分离后的分散养猪冲洗水经厌氧 及强化硝化人工湿地处理后的出水作为试验的 进水，添加适量的葡萄糖和硝酸钠，使ＣＯＤ和 ＮＯ－３－Ｎ分别为控制值． １．２试验装置 反应器由ＰＶＣ板材制成，长０．６ｍ，宽ｌｍ，高 Ｏ．６ｍ，设有进水口、取样口及出水口，见图１所示． 取样口、进水口和出水口的孔径分别为 ｌ５，２０，３０ｍｍ．反应器从底部依次填充粒径为 １－３ｃｍ的砾石５ｃｍ（底部设有直径为５ｃｍ的集水 管，砾石覆盖并保护集水管），粒径５～１０ｒａｍ的砖 渣２８ｃｍ（砖渣层进一步去除有机物及氮，同时支 撑稻秆），水稻秸秆２０ｃｍ（稻秆作为反硝化固体碳 源），添加量为５．４６ｋｇ．
反应器立面 反应器平面 图１反应器示意 Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｒｅａｃｔｏｒ ｓｃｈｅｍａｔｉｃ
１．３试验方法 １．３．１ 浸出性能分别称取微生物利用前及利 用４个月后的稻秆（洗干净并干燥）２，４，８ｇ，加至 ２５０ｍＬ锥形瓶中，再加入２００ｍＬ蒸馏水加盖后室 温置于暗处．每次取样后将浸泡液倒出，并换入 ２００ｍＬ蒸馏水，每２ｄ换水１次． １．３．２ 反应器启动及脱氮性能研究 接种驯化 期：将接种污泥加入进水中（污泥浓度为 ｔ０００ｍｇ／Ｌ），由蠕动泵抽至反应器顶部，出水管由