畜禽粪污沼液氮磷处理技术研究进展_李恒

畜禽粪污沼液氮磷处理技术研究进展_李恒随着我国畜牧业的快速发展，每年产生巨量富含氮磷的畜禽粪便污染物。据报道，我国每年会产生39.7Gt畜禽粪污[1]。若将这些污染物进行厌氧发酵转化为甲烷，可以缓解我国天然气短缺和环境污染问题，同时也能使污染物得到妥善处置[2]。但该过程并不能降低畜禽粪污的氮磷总量，只是将其中的氮、磷转移到了沼气工程的副产物——沼液和沼渣中。而若副产物不经处理，尤其是沼液的直接排放，将造成包括水体富营养化在内的严重环境污染问题[3]。畜禽粪污沼液含有丰富的有机及无机营养物质，是一种富含氮、磷的有机肥料。但是沼液作为肥料在利用过程中需要随出随施，不便于存放，且含有一定有害菌及有害物质，不能大量施用，因此造成了资源化利用率较低的现状。而若对沼液中氮、磷进行无害化处理达标后排放，则会对沼气工程产生过量的能耗负担。针对沼液的不同无害化处理及资源化利用方式，国内外已进行了大量的研究报道，但针对畜禽粪污沼液中氮、磷的处理及综合利用进行系统全面的阐述相对较少。因此，将目前畜禽粪污沼液中氮磷的主要处理及利用方式进行系统概述，以期为该领域的氮磷综合利用提供参考。1畜禽粪污沼液氮磷组分特点畜禽养殖场所产生的粪污经厌氧发酵后的有机废液通常被称为畜禽粪污沼液。由于发酵原料的不同，沼液的物理和化学性质也有较大差异。常见畜禽粪污包括猪粪、鸡粪、牛粪，经过厌氧发酵后沼液中的氮磷组分分布如表1所示[4-6]。畜禽粪污沼液中氮磷含量非常高，尤其是鸡粪和猪粪沼液，若能够对其中的高含量氮磷进行有效的资源化利用，将能够解决沼气工程运行的一大难题。此外，沼液除富含氮磷外，还含有大量的有机质和植物生长所需的营养元素，是优质的有机质肥料。2沼液中氮磷的无害化处理技术2.1生物法微生物好氧、厌氧法是针对富含氨氮和磷废水最常用的生物处理方法，生物脱氮除磷工艺包括A2/O工艺和序批式活性污泥法（SBR）工艺等[7-10]。生物法脱氮的基本原理是氨氮在硝化细菌作用下转化为亚硝氮和硝氮，再进一步在反硝化细菌作用下转化为氮气，本质上是将氨氮转化为氮气；除磷的基本原理首先是聚磷菌类的好氧微生物在厌氧的条件下生NH4+-NTPPO43--P鸡猪牛1600～3800200～1200100～40050～30020～15010～5040～12010～1008～40表1畜禽粪污沼液中的氮磷组分分布Tab.1Nitro