沼氣工程厭氧發(fā)酵液的后處置技術(shù)探究

顧斌

摘要：沼氣工程是基于各類生物糞便的有效處理所產(chǎn)生的一類工程，在實(shí)際開展的過程中，需對各個(gè)處理環(huán)節(jié)進(jìn)行合理控制，以免在處理的過程中對環(huán)境造成大范圍的污染。沼氣工程的產(chǎn)物可以被應(yīng)用到多個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，而厭氧發(fā)酵液作為沼氣工程的產(chǎn)物之一，其含量相對較大，如果不能實(shí)現(xiàn)對厭氧發(fā)酵液的有效處理，就會對環(huán)境造成二次污染，這與工程開展的最初目標(biāo)嚴(yán)重不符。為此，我們有必要對沼氣工程中，厭氧發(fā)酵液的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究，旨在實(shí)現(xiàn)對厭氧發(fā)酵液的有效處理。

關(guān)鍵詞：沼氣工程；厭氧發(fā)酵液；后處置技術(shù)

一、厭氧發(fā)酵液的作用分析

沼氣工程中，沼氣生產(chǎn)之余會產(chǎn)生大量的厭氧發(fā)酵液，我們習(xí)慣將其稱為沼液。在大型的沼氣工程中，所產(chǎn)生的沼液量較大，需要經(jīng)過合理的處理才能保證不對環(huán)境造成較大的影響。沼液是各類動物糞便合成的產(chǎn)物，經(jīng)過發(fā)酵處理之后的糞便混合物已經(jīng)消除了氣味，并且具備較強(qiáng)的肥力，可以用于多種作物的種植與培育。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，沼液的肥效作用是普通肥料的10倍以上。因沼液屬于液體肥料，在應(yīng)用時(shí)無需擔(dān)心因應(yīng)用過量對作物生長發(fā)育造成影響。另外，沼液的液體狀態(tài)也更加容易進(jìn)入土壤與作物根系接觸，被大量吸收。在特定的作物培育工作中，沼液還可被應(yīng)用到浸種階段，起到一定的防病蟲害作用。

二、現(xiàn)階段沼氣工程中常見的厭氧發(fā)酵液后處置技術(shù)

沼氣工程中對沼液的處理是保證工程整體處理質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要求經(jīng)過處理之后的沼液符合國家要求的水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)，這就要求沼液中的相關(guān)元素和重金屬元素不得超標(biāo)。從當(dāng)前的沼液處理工作來看，較為常用的處理手段為工廠處理技術(shù)，主要是依據(jù)沼液的組成元素，選擇特定的處理方案，并且搭建相應(yīng)的處理設(shè)施，在對沼液中的相應(yīng)物質(zhì)進(jìn)行分離與去除之后，質(zhì)檢水質(zhì)達(dá)標(biāo)才可排放。沼液處理中較為常用的技術(shù)為生物過濾、膜生物反映器和SBR法。鑒于沼液中的物質(zhì)組成較為復(fù)雜，選擇單一的處理技術(shù)很難保證最終的處理效果。為了實(shí)現(xiàn)對沼液中有害物質(zhì)的全面清理，可以根據(jù)實(shí)際情況，選擇多個(gè)處理技術(shù)，共同完成沼液處理操作。

1、沼液及試驗(yàn)材料

（1）沼液。選用的沼液取自某一大型養(yǎng)豬場的UASB出水；

（2）主要的試驗(yàn)材料。本次試驗(yàn)中，使用的主要材料有聚合氯化鋁（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%）、聚丙烯酰胺（有效成分>85%）。

2、絮凝

具體處理操作之前，需選用適當(dāng)?shù)男跄齽?，根?jù)本次研究的沼液組成，我們將PAC作為主要的絮凝劑，PAM為輔。為了確保絮凝的效果，首先需要對絮凝劑的用量進(jìn)行準(zhǔn)確確定。可以利用燒杯對絮凝劑的用量標(biāo)準(zhǔn)和比例進(jìn)行檢驗(yàn)，本次研究中，將PAC的用量控制在1200mg/L，PAM的用量控制5050mg/L。在將絮凝劑投入沼液之后，需要持續(xù)快速攪拌2分鐘，之后逐漸放緩速度攪拌15分鐘，攪拌操作完成后，保持沼液靜置1.5小時(shí)，最后可以對上部的清液進(jìn)行收集處理。在對絮凝處理之后的沼液組成進(jìn)行檢驗(yàn)之后可以發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)部的SCOD、氨氮和TP的含量均有所降低。測試數(shù)據(jù)顯示，針對SCOD和TP的處理量可達(dá)到總量的60%以上。

3、試驗(yàn)裝置與方法

本次沼液處理中是應(yīng)用A/O-MBR的一體化裝置，選取厚度為10mm的有機(jī)玻璃作為膜生物反映器。該系統(tǒng)在進(jìn)行沼液處理時(shí)，在系統(tǒng)內(nèi)部形成了連續(xù)性的進(jìn)水和間隔性的出水，通過系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置的液位器對進(jìn)出水的量進(jìn)行有效控制，同時(shí)也為沼液的處理工作提供了便利。鑒于本次所選用的沼液含有大量的氮磷元素，需要通過增加生活污水的方式來排除污泥。根據(jù)系統(tǒng)對沼液元素的處理狀況，適當(dāng)增加出水量。經(jīng)過處理之后的水需要經(jīng)過國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量檢測之后才能判定是否直接排放。

4、試驗(yàn)結(jié)果與討論

（1）SCOD去除效果。實(shí)際進(jìn)行沼液處理的過程中，對于SCOD的處理，需要聯(lián)合應(yīng)用多種處理方式才能保障SCOD的去除效果。在沼液處理設(shè)施中，出水的SCOD含量會受到進(jìn)水SCOD含量的直接影響，但經(jīng)過一系列處理之后，可對水中的SCOD含量進(jìn)行有效控制。同時(shí)，借助MBR中的膜技術(shù)，還可以對水中的大量有機(jī)物進(jìn)行吸附，從而提升出水的水質(zhì)安全。

（2）對氨氮的去除。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)之后，由于MBP膜能夠有效截留微生物，避免硝化菌發(fā)生流失，為硝化菌提供生長富集的環(huán)境，所以能夠?qū)Π钡鸬搅己玫南趸Ч?。通過試驗(yàn)顯示，進(jìn)水氨氮為450-500mg/L，出水氨氮在5mg/L以內(nèi)，氨氮去除率高達(dá)99.3%。此外，若進(jìn)水氨氮濃度增加，則會使出水氨氮濃度發(fā)生變化，但是這種變化不會持久發(fā)生，而是會在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常濃度，這也表明了MBR工藝的強(qiáng)大優(yōu)勢，可抵抗氨氮濃度變化。

結(jié)語

沼氣工程的開展不僅可以提升農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量，還可以在一定程度上降低各類養(yǎng)殖行業(yè)對環(huán)境所造成的影響。經(jīng)過處理之后的沼液可以被重新應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，起到了良性循環(huán)的作用，有效促進(jìn)農(nóng)民的增產(chǎn)增收。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：杭州能源環(huán)境工程有限公司）