豬場污水凈化工藝

　隨著農村畜禽養殖業從個體散養走向集約化養殖, 畜禽養殖產生的廢物已經成為我國農村環境污染的主要來源之一.集約化豬場每百頭豬每天產生的廢水可高達2~3 m3.據國家*統計, 2002年我國畜禽糞便產生量達27.5億t, 畜禽糞便每年流失至水體的總氮和總磷分別為87萬t和34.5萬t.規模化畜禽養殖場產生的污水通常采用沼氣池厭氧發酵處理, 以求資源化利用發酵產生的沼氣.但與此同時產生的大量沼液中仍然含有高濃度的氮、磷等營養鹽.經過沼氣池發酵處理的豬場沼液具有兩大特點：一是氨氮濃度高且是污水中的主要氮源;二是污水中氮、磷濃度差異大.經對豬場沼液的周年監測, 發現原始沼液中總氮濃度可高達800 mg·L-1, 氨氮濃度超過700 mg·L-1, 總磷超過3 mg·L-1.將其直接排放到水體中會導致嚴重的水體富營養化, 破壞水域生態系統平衡.在2014年的《中華人民共和國環境保護法》頒發及人們對生態環境質量要求提升的大背景下, 的畜禽糞污無害化處理技術對實現畜禽養殖業的可持續發展和生態文明具有重要的意義, 尋找的沼液綜合利用技術和沼液無害化處理技術顯得尤為急迫.

　　微藻細胞能以光為能源, 從水體中吸收硝態氮、氨態氮及磷酸鹽等營養物質用于合成細胞, 從而降低水體中的氮磷營養鹽.同時, 生成的微藻細胞又可用于飼料、新能源生產等多種用途.因此, 微藻作為畜禽養殖污水的生物處理及資源化利用的載體近來備受關注.已有研究表明, 利用污水中的氮磷等營養鹽培養微藻, 能有效去除污水中的氮磷營養鹽, 實現環境保護及資源的循環利用.Wang等(2010)將小球藻(Chlorella sp.)接種到厭氧分解后的牛糞污水中, 經21 d可去除76%~83%的總氮和63%~75%的總磷.Zhang等(2008)發現, 固定化柵藻(Scenedesmus sp.)對污水中氮磷的去除率zui高達100%.劉林林等(2014)發現, 狹形小樁藻(Characium angustum)SHOU-F87在豬場養殖污水中可以去除64%的總氮和96%的總磷.不同微藻對水體中的氮磷等營養鹽的耐受、吸收和利用能力不同(劉林林等, 2014).當營養鹽水平足以滿足浮游植物生長時, 浮游植物對氮磷的吸收基本按照Redfield比例(N:P=16:1) 進行(Redfield, 1958).而豬場養殖污水經厭氧發酵后形成的沼液中, 氮磷濃度極度不平衡, 尤其是氨態氮濃度高, 而總磷濃度低.*的氮磷比遠遠偏離藻類生長的正常需求, 不符合微藻的zui適生長條件.盡管利用微藻凈化污水的研究已有大量報道, 但在污水中補充限制性磷鹽以提高微藻生長及營養鹽的吸收效率的研究尚少.本試驗所用綠球藻(Chlorococcum sp.)是一株從豬場養殖污水中分離出的藻株, 對污水環境適應性強.穆亮亮等(2016)研究發現, 此株綠球藻具有耐高溫的特性, 在培養溫度為35 ℃時, 藻細胞密度和油脂含量zui高, 且可以耐受40 ℃高溫.