馬源　王小紅　古貴州　劉忠

【摘 要】本文以合成轉(zhuǎn)化的思路替代硝化反硝化作用的思路處理豬場(chǎng)厭氧消化液，從而達(dá)到降低沼液中氨氮和回收酵母，實(shí)現(xiàn)廢水再利用。

【關(guān)鍵詞】酵母菌；沼液；廢水

近年來(lái)我國(guó)大中型沼氣工程發(fā)展迅速，在新能源發(fā)展和農(nóng)村環(huán)境改善等方面發(fā)揮了巨大作用，然而厭氧發(fā)酵剩余物（沼液）存在量大、集中的特點(diǎn)，但是目前沼液防病抑菌的機(jī)理和沼液施肥方式對(duì)其有效利用的影響都尚不能完全明確，沼液可以直接用于農(nóng)田灌溉用作有機(jī)肥，但實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)處理的沼液直接用于農(nóng)田灌溉會(huì)產(chǎn)生燒苗、瘋長(zhǎng)的現(xiàn)象。很多地方的農(nóng)民已經(jīng)完全不能接受沼液用于農(nóng)田灌溉的應(yīng)用方式。另一方面，由于規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)每天沼液產(chǎn)量很大，而周邊農(nóng)田面積有限，即便農(nóng)民愿意接受沼液直接灌溉，過(guò)多的招液和較少的農(nóng)田也無(wú)法從根本上解決問(wèn)題。這就導(dǎo)致大量沼液向周邊溝渠、池塘、河流以及水庫(kù)排放，對(duì)環(huán)境造成極大的危害。此外厭氧消化后的沼液往往伴隨著黑臭，對(duì)環(huán)境有著直接的影響。由此可見(jiàn)，沼液對(duì)環(huán)境造成的二次污染是豬場(chǎng)擴(kuò)大生產(chǎn)的重要限制因素。由于國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)重視度的增加，污水排放的標(biāo)準(zhǔn)有越來(lái)越嚴(yán)格的趨勢(shì)。因此，對(duì)沼液的處理成為養(yǎng)殖場(chǎng)急需解決的瓶頸問(wèn)題。也是養(yǎng)殖場(chǎng)擴(kuò)大再生產(chǎn)的重要限制因素。

目前污水工藝處理的基本原理都是基于硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌來(lái)降解氨氮，且由于氨氮被大量降解，無(wú)法將氨氮資源化利用，造成巨大浪費(fèi)。拋離傳統(tǒng)的利用硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的硝化反硝化作用的凈化思路，改用細(xì)胞大，代謝旺盛，沉降系數(shù)好、對(duì)高濃度廢水及低耐受性好的酵母作為處理畜禽廢水的菌株，并且酵母的大量繁殖可將廢水轉(zhuǎn)化為單細(xì)胞單胞，酵母菌既有細(xì)菌的特點(diǎn)，如以單細(xì)胞形式存在、生長(zhǎng)繁殖快、能形成較好的絮體，因此可適用于多種不同的生物反應(yīng)器，同時(shí)酵母又具有絲狀真菌的特點(diǎn)，細(xì)胞較大，代謝旺盛，耐酸，耐高滲透壓，耐高濃度的有機(jī)底物，污泥負(fù)荷可以高出常規(guī)活性污泥的數(shù)倍，酵母菌廢水處理中產(chǎn)生的剩余污泥富含蛋白質(zhì)和多種氨基酸，具有很高的詞料價(jià)值和潛在的回收利用價(jià)值。因此該技術(shù)特別適合于高濃度有機(jī)廢水的處理，而且具有處理效率高，需要場(chǎng)地小，處理成本低等特點(diǎn)，適合在中小型企業(yè)推廣應(yīng)用。酵母菌對(duì)于一些普通活性污泥不易處理的工業(yè)廢水，如高酸和高鹽環(huán)境下的廢水處理具有優(yōu)越性，酵母菌有較高的耐鹽能力，從而與常規(guī)生物廢水處理技術(shù)起到互補(bǔ)作用。另外，酵母菌與活性污泥法相比，處理負(fù)荷高，需要反應(yīng)池小，產(chǎn)生的剩余污泥少，便于后續(xù)處理，應(yīng)用前景廣泛。

酵母是一些單細(xì)胞真菌，在有氧和無(wú)氧環(huán)境下都能生存，屬于兼性厭氧菌，在有氧氣的環(huán)境中，酵母菌將葡萄糖轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。無(wú)氧的條件下，將葡萄糖分解為二氧化碳和酒精，非系統(tǒng)演化分類(lèi)的單元。是子囊菌、擔(dān)子菌等幾科單細(xì)胞真菌的通稱(chēng)，可用于釀造生產(chǎn)，有的為致病菌，是遺傳工程和細(xì)胞周期研究的模式生物。酵母菌是人類(lèi)文明史中被應(yīng)用得最早的微生物?？稍谌毖醐h(huán)境中生存。目前已知有1000多種酵母，根據(jù)酵母菌產(chǎn)生孢子（子囊孢子和擔(dān)孢子）的能力，其中自然界分布較廣的主要是出芽生殖的酵母，分布最廣最有代表性的為假絲酵母，在各種高滲透壓環(huán)境，高糖環(huán)境，甚至在石油（高碳）環(huán)境中均有大量分布；假絲酵母對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性高，使得其處理高濃度有機(jī)廢水成為可能。

20世紀(jì)70年代后期酵母菌已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于有機(jī)廢水處理，啤酒生產(chǎn)廢水和食品加工廢水的處理的高效處理系統(tǒng)已經(jīng)被日本科學(xué)家從環(huán)境工程的角度進(jìn)行了工藝設(shè)計(jì)，酵母菌從此正式應(yīng)用于有機(jī)廢水處理。

在利用酵母生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白已經(jīng)成為一種被廣泛接受的常用技術(shù)。該技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于廉價(jià)碳源的尋找，例如酒精廢液，糖蜜廢液等高廢液往往能較好的提供酵母所需碳源。但由于沼液中的碳素不易被酵母利用，真正可行的以環(huán)境處理為最終目的并最終應(yīng)用于應(yīng)用于沼液處理的相關(guān)技術(shù)國(guó)內(nèi)外幾乎沒(méi)有。

本技術(shù)利用一種具有極高耐污能力和快速生長(zhǎng)能力的酵母菌將沼液中絕大部分的無(wú)機(jī)氮、氨基酸、微量元素以及部分有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為菌體，然后將菌體通過(guò)過(guò)濾的方式收集，一方面將菌體制成高蛋白飼料或工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基原料，從而實(shí)現(xiàn)沼液的資源化利用。

該工藝主要利用酵母吸收沼液中氨氮合成菌體的作用達(dá)到去除沼液中氨氮的作用，并用做回流，降低氨氮對(duì)厭氧池污泥的毒害作用，將無(wú)機(jī)氮合成為有機(jī)氮，資源化利用了沼液中的氨氮，并初步處理沼液，降低其大部分氨氮，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行處理可以得到達(dá)標(biāo)的出水，消毒后可作為回流水沖洗豬舍；而得到的酵母菌體又可作為工業(yè)碳源或是酵母飼料的原料，進(jìn)一步降低成本，體現(xiàn)了循環(huán)利用的思路。解決了長(zhǎng)期以來(lái)困擾豬場(chǎng)沼液處理的問(wèn)題，形成了成本較低，處理效果較好的可行技術(shù)；為豬場(chǎng)廢水處理提供了新的思路，也為養(yǎng)豬場(chǎng)場(chǎng)的擴(kuò)大再生產(chǎn)掃清了道路。

工藝流程圖

【參考文獻(xiàn)】

[1]王凱軍.厭氧水解一好氧處理工藝的理論與實(shí)踐[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，1998，18⑷.

[2]郭靜斐.生物接觸氧化工藝處理高含鹽廢水實(shí)驗(yàn)研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)環(huán)境工程系，2008.

[責(zé)任編輯：王楠]