發(fā)布時(shí)間：2020-04-14 21:33

【摘要】：畜禽養(yǎng)殖業(yè)的集約化和規(guī)模化使得畜禽廢棄物和廢水的處理成為一個(gè)影響民生的重要問題。在國家倡導(dǎo)環(huán)境友好發(fā)展畜牧業(yè)的前提下,將雞糞進(jìn)行厭氧發(fā)酵處理并生產(chǎn)生物有機(jī)肥是一種農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的手段。在有機(jī)肥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了一種高氨氮含量的沼液濃縮稀水。本文結(jié)合微藻培養(yǎng)技術(shù),由微藻生長代謝吸收污水水體中的碳、氮、磷等營養(yǎng)元素,實(shí)現(xiàn)水資源的回用和污水的處理。經(jīng)過預(yù)處理,污水中氨氮、磷等含量均有所降低,微藻可以在特定氨氮濃度下污水里生長:適宜螺旋藻生長的氨氮濃度在20mg/L左右,適宜小球藻生長的氨氮濃度小于250mg/L。室溫時(shí),吹脫時(shí)間與氨氮去除率成正相關(guān)性;中溫條件(50℃)更有利于氨氮的吹脫。電解對氨氮、有機(jī)碳、無機(jī)碳的去除效果最好,分別為47%、76%和96%;養(yǎng)藻過程中氨氮去除率為10-65%。電解過程所消耗的電能會大幅增加成本的投入。兩階段的微藻培養(yǎng)和收獲系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)液的回用。當(dāng)小球藻生物量達(dá)到平臺期時(shí),用離心機(jī)或者濾膜來收獲微藻,同時(shí)回收培養(yǎng)液用來培養(yǎng)螺旋藻。結(jié)果表明,兩階段的微藻培養(yǎng)可以獲得更高的生物量:第一階段獲得0.39 g/L小球藻和第二階段獲得3.45g/L螺旋藻;有了更高的污染物去除率:第一、二階段的氨氮去除率分別為19%和100%,第一、二階段的總磷去除率分別為17%和83%,第一、二階段的總有機(jī)碳的去除率分別為55%和72%。優(yōu)化培養(yǎng)系統(tǒng)條件,補(bǔ)充碳源來提高微藻生物量和提高污染物去除率。在小試試驗(yàn)中,結(jié)果表明1%CO2即可滿足瓶養(yǎng)規(guī)模的微藻生長所需,10%CO2的葉綠素a和葉綠素b總值最高,而較高CO2濃度會對微藻生長會產(chǎn)生抑制。為保障微藻生長所需碳源和pH調(diào)節(jié),選用10%C02為后續(xù)的中試規(guī)模微藻試驗(yàn)為碳源。溫度對于微藻生長也有影響:小球藻在20℃時(shí)受到抑制,在25℃和30℃時(shí)均良好生長且生物量差異不大,在35℃時(shí)生長最快。微藻的成分對于利用有很大的影響。在開放和密閉的中試反應(yīng)器內(nèi),用不同濃度的污水和BG11培養(yǎng)基培養(yǎng)小球藻。試驗(yàn)結(jié)果表明密閉反應(yīng)器所培養(yǎng)出的微藻灰分、脂肪、蛋白質(zhì)分別比開放反應(yīng)器內(nèi)低3%、5%和10%。高鹽度污水培養(yǎng)出來的微藻的灰分含量高、脂肪含量低、碳水化合物含量低。鹽度為3.59g/L的污水中的微藻灰分含量比鹽度為1.50 g/L的污水中的微藻灰分含量高12.5%。通過開展中試規(guī)模試驗(yàn)來對比不同反應(yīng)器對微藻的影響:對于碳、氮、磷等營養(yǎng)物的回收,考察在培養(yǎng)和收獲過程中產(chǎn)生的能耗,以及整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)建費(fèi)用和成本回收,并將所收獲微藻用于能源生產(chǎn)。管式反應(yīng)器內(nèi)氨氮的去除率在十天內(nèi)達(dá)到了 40%,總磷的去除率為75%。微藻可以生產(chǎn)135mL甲烷/gVS藻,理論上33%的原油產(chǎn)率。
【圖文】：

圖１－１沼氣站處理畜禽廢棄物和廢水逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ａｎｉｍａｌ邋ｗａｓｔｅ邋ａｎｄ邋ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ邋ｔｒｅａｔｅｄ邋ｂｙ邋ｂｉｏｇａｓ邋題，能源問題也是影響社會發(fā)展的一個(gè)主要障礙。Ｍ

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文邐第二章沼液濃縮稀水預(yù)處理耦合微藻培養(yǎng)逡逑水中氨氮濃度升高而降低，即使在氨氮濃度高于２５０邋ｍｇ／Ｌ的沼液濃縮稀水中也有增逡逑長（圖２－ｌｂ）。這一結(jié)果與小球藻在５％（ｖ／ｖ）的稀釋污水中一致［１１１］，，表明小球藻在高逡逑于２５０邋ｍｇ／Ｌ氨氮的污水中會有所抑制。逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S216.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2627727