沼气发酵等对长江下游典型规模化畜牧养殖业污染排放特征的影响

为了探究沼气发酵、氧化塘曝气和堆肥发酵对长江下游典型规模化畜牧养殖业污染排放特征的影响,本研究选取长江下游规模化生猪养殖场和奶牛养殖场,采集新鲜畜类(猪/牛)粪便和尿废液以及粪污后续处理的样品,并进行相应的理化指标检测与分析。结果表明,畜类养殖场中的尿废液在经过沼气发酵和氧化塘处理后,化学需氧量(COD)可降低85%以上;而全氮和全磷含量在经过同样处理后,数值大幅下降,其中全氮含量逐渐与氨态氮含量接近;在夏季采集样品时,多西环素和金霉素等抗生素在同样处理条件下可完全降解,但在冬季气温降低时,沼气发酵和氧化塘曝气处理的效果下降,样品中最终仍会有少量抗生素残留;此外,Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As和Hg等7种金属含量检测结果表明,在氧化塘液体样品中,江苏生猪养殖场夏季样品中Pb、Cd、Cr、As和Hg,冬季样品中Cr,安徽奶牛养殖场样品中As,上海奶牛养殖场样品中As和Cr的含量超过了农田灌溉水标准。表明,沼气发酵和氧化塘曝气处理能有效降低长江下游粪污中COD、全氮、全磷、抗生素和部分重金属,但是,金霉素和多西环素在冬天处理后仍有残留,部分液体样品处理后个别重金属仍然超标。

豆渣降解高温菌的筛选及应用

为了在高温条件下降解豆渣,从马粪、猪粪、豆渣以及生活污泥中筛选分离高温菌,初步筛选后获得7株可在70℃条件下利用豆渣生长的细菌,通过16S rDNA鉴定确定其分别属于Geobacillus toebii、Geobacillus sp.、Methylobacterium sp.和Thermus thermophilus 4个类别的属种,其中Geobacillus toebii(G.T1)对豆渣的降解率最高(4.8%)。研究表明,高温菌株G.T1的最佳增殖培养条件为生长温度65℃,初始培养基pH值7.5,菌株24 h内可达到生长稳定期。将菌株G.T1转接至豆渣(含5%的黄浆水污泥)中保温70℃好氧发酵5 d,结果表明,发酵5 d后,试验组的碳氮比(C/N)降低至14.43,低于空白(CK);试验组的种子发芽指数为135.00%,远高于CK(86.42%);此外,作为有机肥重要营养指标的氮、磷、钾元素含量,在试验组中分别是27.72、7.69、17.92 g/kg,比CK分别提升了18.46%、25.04%、22.74%。因此,高温菌株G.T1不仅能加快豆渣的腐熟进程,而且还有助于提高有机肥产品中氮、磷、钾营养元素的含量。