养猪废水经规模化沼气工程厌氧发酵处理前后理化性状分析

养猪废水经规模化沼气工程厌氧发酵处理前后理化性状分析刘银秀，金娟，聂新军，王强，叶波，范志斌(1．浙江省农业生态与能源办公室，浙江杭州310012；2．浙江省农业科学院农产品质量标准研究所，浙江杭州310021)摘要：在浙江省选择以养猪废水为原料的20个规模化沼气工程，对进入沼气工程进行厌氧发酵处理的养殖粪污(以下简称原液)及出水(以下简称沼液)的CODpH值、有机质、总氮、总磷、总钾、总养分含量等进行调查和分析。结果表明，原液COD浓度都较高，大部分>5000mg-L～，但受养殖规模、管理水平、饲料种类、粪便清理方式及频次等因素影响，不同养殖场之间的原液COD浓度差异性较大，无明显规律性；原液pH值波动范围较大，沼液pH值相对稳定，波动范围小；沼气一[程厌氧发酵对含碳有机物质的处理效果较好，COD浓度大幅度降低，去除率均≥70％，但原液中的总氮、总磷、总钾、铵态氮、总养分等营养物质在沼液中得以较好的保留，保留量大部分可以≥60％。沼液中COD浓度仍然较高，未达到相关排放标准，但沼液中含有一定量的氮磷钾，可以作为有机液体肥施用于农作物，不同沼气工程沼液养分含量差异性较大，因此，沼液使用前，应根据实际情况进行肥效试验，待确定合理施用量、施用方法和频次后方可大面积推广使用，以免对农作物生长产生不良影响。关键词：沼气工程；原液；沼液；有机质；养分中图分类号：S141文献标志码：A文章编号：0528—9017(2018)01—0091-05随着农业生产方式转变和农村劳动力转移，传统的分散养殖在畜禽养殖中所占比重越来越低，畜禽养殖逐渐由散养向规模化发展。农村沼气随着畜牧业转型升级，也逐渐由户用沼气、联户等小型沼气向规模化沼气工程转变⋯。以浙江省为例，户用沼气2007-2009年每年增长为2万户，2010年后开始逐年下降，2012年降至万户以下，2015年则降至百户以下。截至2016年底，浙江省规模化沼气工程达8000多处，总池容积为103．9万m。2013年l2月浙江省吹响了“五水共治”的号角，提出了“五水共治，治污先行”的思路。2014年浙江省又被列为全国唯一一个现代生态循环农业发展试点省。在推进生态循环农业试点省建设的过程中，全省逐渐形成了“主体小循环、园区中循环、县域大循环”的新格局。在农业生产经营主体内部，通过应用种养配套、废弃物循环利用等模式，实现主体小循环；在现代农业园区和粮食生产功能区内，通过建设沼液处理、畜禽粪便收集处理中心等节点工程，推广环境友好型农作制度和生态循环农业集成技术，实现园区中循环；在县域内，通过优化农业产业布局、治理畜禽养殖污染、推行种植业清洁化生产、推进农业废弃物循环利用等，整体构建生态循环农业产业体系，实现县域大循环。这种农业生态循环模式的形成，沼气工程在其中发挥着功不可没的纽带作用，沼气工程的功能定位也由早先的以气为主转变为气肥并重。沼液作为沼气工程的副产物，含有丰富的氨基酸、B族维生素、一些植物激素，对病虫害有明显抑制作用，是各类农作物、花卉、果树、蔬菜的优良有机肥料。近几年，浙江省在推进沼液资源化利用的过程中取得了一定的成就，初步形成了就地消纳、异地配送等多途径利用格局，但是在沼液利用过程中，仍然存在着沼液连续性产生与季节性施用的时间矛盾以及种养不配套的空间矛盾。。。同时，沼液养分含量不稳收稿日期：2017—11-15基金项目：浙江省科技厅重点研发计划项目(2015C03013)；浙江省“三农六方”科技协作项目(CTZBFI60728AWZ．SNY1-20)作者简介：刘银秀(i977一)，女，浙江江山人，高级工程师，硕士研究生，研究方向为农村能源与农业生态，E—mail：151429677@qq．Corn。■一警圜澎江右种学2018年第59卷第1期定、差异性大，也是目前沼液利用所面临的一大问题。由于受养殖场清粪_丁艺、沼气工程运行效率等因素的影响，沼液养分含量差异性大在所难免。因此探索了解规模化沼气1二程原液、沼液理化性质变化情况对摸清沼气工程现状，推进全省沼液资源化利用]一作具有重要意义。为此，对浙江省20个农村规模化沼气1二程进行了调查，对原液、沼液样品中的CODpH值、有机质、总磷、总钾、总氮、氨态氮等7个指标进行了测定，以期为沼液利用提供基础数据和技术支撑，为全省生态循环农业发展和环境保护提供指导。1材料与方法1．1采样点分布及背景情况2016年11月15日至l2月5日，在全省9个设区市的19个县(市、区)挑选20个规模化猪场的沼气工程进行调查采样。采样期间全省最高气温5～25℃，最低气温2～18℃。20个规模化沼气工程均为生猪存栏量在≥2000头规模养殖场的配套工程。其中：存栏量≥5000头的占55％；厌氧容积≥800m的占70％；厌氧工艺为混合型厌氧反应器(CSTR)和上流式厌氧污泥