李生 鄭林 張英 陸遠(yuǎn)鴻
摘要針對(duì)規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理等一系列農(nóng)村環(huán)境污染問(wèn)題,以江西省8家規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)及場(chǎng)內(nèi)沼氣工程為研究對(duì)象,獲取各養(yǎng)殖場(chǎng)及沼氣工程的基本信息,并對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)大氣環(huán)境進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。同時(shí),采集進(jìn)料池、發(fā)酵罐和沼液池料液樣品,對(duì)所采集料液的理化特性進(jìn)行檢測(cè)和分析。結(jié)果表明:沼氣工程設(shè)計(jì)施工規(guī)范,配套設(shè)施較齊全,主要以畜禽糞便為原料,但進(jìn)料料液總固體(TS)<3%,以低濃度發(fā)酵為主。發(fā)酵溫度以中溫發(fā)酵為主,由于冬季氣溫偏低,難以達(dá)到中溫發(fā)酵標(biāo)準(zhǔn)(25~40℃)。沼氣利用方式單一,且沼氣產(chǎn)量存在季節(jié)差異,夏季沼氣產(chǎn)量高,冬季產(chǎn)氣量低。沼液、沼渣綜合利用配套不足,且利用方式不規(guī)范。養(yǎng)殖場(chǎng)惡臭污染物濃度下風(fēng)向高于上風(fēng)向,冬季高于夏季,夏季和冬季NH3和H2S濃度日均值分別為0.078和0.011mg/3,0.104和0.016mg/3,均低于國(guó)家規(guī)定的限值。自進(jìn)料池到沼液池料液pH處于7.2~7.4,呈中至微堿性,經(jīng)厭氧發(fā)酵后沼液中NH4-N、總氮(TN)和化學(xué)需氧量(COD)含量分別>400、>800和>1400mg/L,養(yǎng)分含量仍然非常高。該調(diào)查結(jié)果可為規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)及沼氣工程的健康運(yùn)行與發(fā)展提供參考。
關(guān)鍵詞 規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng);沼氣工程;沼氣;沼液;理化性質(zhì)
中圖分類(lèi)號(hào) S216.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611(2018)11-0180-05
近年來(lái),我國(guó)規(guī)?;B(yǎng)殖發(fā)展迅速,散戶(hù)養(yǎng)殖規(guī)模逐漸減小,規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖逐漸成為目前我國(guó)畜禽養(yǎng)殖的生產(chǎn)主體。數(shù)量龐大的規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng),帶來(lái)了畜禽養(yǎng)殖糞污處理等一系列農(nóng)村環(huán)境污染問(wèn)題。沼氣工程是一項(xiàng)提供清潔能源、潛力巨大的生物質(zhì)能源工程,可以作為處理規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)糞污的一個(gè)重要途徑。靳紅梅等和葉小梅等、林惠花等、姚利等分別對(duì)江蘇省、福建省和山東省規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)及沼氣工程運(yùn)行狀況進(jìn)行了研究。
江西省是全國(guó)畜禽養(yǎng)殖大省之一,在我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)中占有重要地位。據(jù)2014年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),有規(guī)模畜禽場(chǎng)(戶(hù))2.5萬(wàn)個(gè),其中年出欄500頭以上的生豬規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)1.3萬(wàn)個(gè),生豬出欄3326萬(wàn)頭,存欄1943萬(wàn)頭,牛出欄150萬(wàn)頭,存欄332萬(wàn)頭。截至2014年,江西省農(nóng)村沼氣用戶(hù)保有量達(dá)196萬(wàn)戶(hù),小型沼氣工程5793處,大中型沼氣工程1278處,總?cè)莘e達(dá)132萬(wàn)3,年產(chǎn)沼氣6.2億3,減排CO2110萬(wàn)t。目前,有關(guān)江西省規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)及沼氣工程運(yùn)行狀況的報(bào)道尚少,對(duì)于已建成的規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)及沼氣工程運(yùn)行狀況研究更少。為此,筆者對(duì)江西省典型的8個(gè)規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)及場(chǎng)內(nèi)沼氣工程進(jìn)行調(diào)研和采樣分析,旨在了解養(yǎng)殖場(chǎng)及沼氣工程運(yùn)行狀況,對(duì)其進(jìn)行初步評(píng)估,以提升養(yǎng)殖場(chǎng)建設(shè)和沼氣工程實(shí)施能力,改善運(yùn)行效率,為江西省規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)及沼氣工程建設(shè)的健康發(fā)展提供借鑒與參考。
1材料與方法
1.1調(diào)查與采樣 于2016年7月和12月,分2次對(duì)江西省8個(gè)規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)及場(chǎng)內(nèi)沼氣工程進(jìn)行調(diào)查取樣。其中養(yǎng)豬場(chǎng)7個(gè),年存欄量在2000頭以上,出欄量在5000頭以上;肉牛場(chǎng)1個(gè),年存欄量超過(guò)1000頭,出欄量超過(guò)3000頭。所調(diào)查的沼氣工程運(yùn)行時(shí)間均大于2年,且規(guī)模在300m3以上,其中800m3以上有5個(gè)。調(diào)查內(nèi)容主要包括:養(yǎng)殖場(chǎng)及沼氣工程基本建設(shè)和運(yùn)行情況、養(yǎng)殖場(chǎng)空氣質(zhì)量。此外,分別在進(jìn)料池、發(fā)酵罐和沼液池取樣帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定,分析從進(jìn)料池到出料池(沼液池)料液酸堿度(pH)、總固體(TS)、揮發(fā)性固體(VS)、氨氮(NH4-N)、總氮(TN)、化學(xué)需氧量(COD)變化情況。
1.2取樣方法 養(yǎng)殖場(chǎng)大氣(惡臭污染物)監(jiān)測(cè):分別在養(yǎng)殖場(chǎng)上風(fēng)向(1個(gè))和下風(fēng)向(2個(gè))布點(diǎn),各監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距約50m,用空氣自動(dòng)采樣器連續(xù)4h采集空氣,并密封于空氣采集瓶?jī)?nèi)送往實(shí)驗(yàn)室分析。進(jìn)料池樣品:取自進(jìn)料池,取樣前開(kāi)機(jī)攪拌5min,用水樣采集器采樣;發(fā)酵罐樣品:取自發(fā)酵罐沼液排放口,采樣前打開(kāi)閥門(mén)放液2min,以保證所取沼液純度,沼液池樣品為厭氧發(fā)酵罐直接排放出的沼液。所有采集的液體樣品裝入500mL聚氯乙烯(PVC)瓶,密封保存。養(yǎng)分指標(biāo)無(wú)法一次性測(cè)完的樣品加入濃H2SO4酸化至pH≤1,放入便攜式冰箱中,帶回實(shí)驗(yàn)室,于0-4℃條件下保存。
1.3測(cè)定方法 氨氣(NH3)采用次氯酸鈉一水楊酸分光光度法(GB/T14679-1993)測(cè)定;硫化氫(H2S)采用氣相色譜法(GB/T14678-1993)測(cè)定。液體TS:105℃電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(202V-1型)中烘至恒定質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定。VS:550℃馬弗爐(QXR1400-20a型)中灼燒至恒定質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定。pH:使用精密pH計(jì)測(cè)定。NH4-N:采用納氏試劑分光光度法測(cè)定。TN:采用堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法測(cè)定。化學(xué)需氧量(COD):采用重鉻酸鉀法測(cè)定。
1.4數(shù)據(jù)處理 采用MicrosoftExcel2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及制圖,采用SPSS22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)基本描述統(tǒng)計(jì)和方差分析。顯著性水平P=0.05。
2結(jié)果與分析
2.1養(yǎng)殖場(chǎng)及沼氣工程建設(shè)內(nèi)容 該研究調(diào)查的8家養(yǎng)殖場(chǎng)及沼氣工程基本情況見(jiàn)表1??梢钥闯?,所調(diào)查的養(yǎng)殖場(chǎng)有7個(gè)養(yǎng)豬場(chǎng)和1個(gè)養(yǎng)牛場(chǎng),養(yǎng)殖規(guī)模較大。場(chǎng)內(nèi)的沼氣工程均已運(yùn)行2年以上,保證了工程運(yùn)行的正常穩(wěn)定。其設(shè)計(jì)、建設(shè)均由專(zhuān)業(yè)的施工部門(mén)和團(tuán)隊(duì)完成,同時(shí)配有完整的發(fā)酵原料、機(jī)械進(jìn)料、沼氣輸送、污水處理系統(tǒng),建設(shè)水平較高。
2.1.1沼氣工程選址和建設(shè)規(guī)模。沼氣工程作為養(yǎng)殖場(chǎng)的配套工程,為節(jié)省投資、降低成本,其建設(shè)選址應(yīng)與豬舍保持在合理的范圍之內(nèi),不宜相距太遠(yuǎn),所調(diào)研養(yǎng)殖場(chǎng)與沼氣工程距離基本保持在200m以?xún)?nèi)。沼氣工程規(guī)模方面,8家沼氣工程發(fā)酵罐容積都在300m3以上,其中容積在800m3以上的有5家,占總調(diào)查數(shù)的63%,說(shuō)明沼氣工程規(guī)?;旧弦源笮蜑橹?。沼氣工程儲(chǔ)氣罐容積一定程度上受到發(fā)酵罐容積的影響,基本呈現(xiàn)出發(fā)酵罐容積大,儲(chǔ)氣罐容積相應(yīng)較大。盡管沼氣工程均配備了發(fā)電機(jī)組,但主要用于養(yǎng)殖場(chǎng)日常用電,用途單一,功率以50kW居多,占75%。僅萍鄉(xiāng)一家在滿(mǎn)足養(yǎng)殖場(chǎng)日常用電的同時(shí),為周邊37戶(hù)農(nóng)戶(hù)免費(fèi)輸送沼氣,并且申請(qǐng)了并網(wǎng)發(fā)電,因此配備了功率較大的120kW發(fā)電機(jī)組。
2.1.2工藝類(lèi)型與儲(chǔ)氣方式。工藝類(lèi)型方面主要采用完全混合厭氧反應(yīng)器(CSTR)和上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)2種,均適用于進(jìn)料高懸浮物、高濃度(高溫)廢液,對(duì)于處理畜禽養(yǎng)殖糞污非常合適。其中CSTR占88%;發(fā)酵工藝以一級(jí)發(fā)酵居多,占總數(shù)的75%。在貯氣方式上有發(fā)酵貯氣一體化、雙膜式柔性貯氣柜和低壓濕式貯氣3種,貯氣一體化厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)為下部產(chǎn)氣、上部?jī)?chǔ)氣,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)氣儲(chǔ)氣一體化,可以減少儲(chǔ)氣柜占地,同時(shí)減少中間連通管道,使操作更加簡(jiǎn)便安全。有一半以上(5家)選用發(fā)酵貯氣一體化。
2.1.3發(fā)酵溫度與沼氣凈化情況。沼氣發(fā)酵微生物需要適宜的生存條件,對(duì)發(fā)酵溫度有一定的要求。研究表明,在10~60℃的范圍內(nèi)均能正常發(fā)酵產(chǎn)氣。一般溫度越高,微生物活性越高,有機(jī)物降解轉(zhuǎn)化速率越快,產(chǎn)氣效率越高。綜合考慮產(chǎn)氣效率與運(yùn)行成本,所調(diào)查的8個(gè)沼氣工程均采用中溫發(fā)酵(25-40℃),但由于夏季與冬季溫度的變化,發(fā)酵溫度受其影響明顯,夏季溫度基本可維持在中溫發(fā)酵范圍內(nèi)(25~40℃),較好地保證了沼氣工程的產(chǎn)期效率,但冬季溫度大多低于中溫發(fā)酵范圍,導(dǎo)致發(fā)酵不理想,很大程度上影響了沼氣產(chǎn)氣量。
沼氣是一種混合氣體,一般含甲烷(CH4)60%~70%,二氧化碳(CO2)30%~40%,同時(shí)含有少量的H2S。沼氣安全使用是沼氣發(fā)揮綜合效益的前提,H2S作為沼氣成分之一,對(duì)人體有一定的毒害性,并對(duì)含金屬材料的沼氣產(chǎn)品有腐蝕性。H2S燃燒后生成的SO2對(duì)環(huán)境造成一定的污染。我國(guó)相關(guān)規(guī)定明確要求在燃?xì)馐褂眠^(guò)程中H2S質(zhì)量濃度不得超過(guò)20mg/m3。因此,沼氣使用之前有必要進(jìn)行有效脫硫。在所調(diào)查的8家沼氣工程中,有6家對(duì)沼氣進(jìn)行了脫硫,占總數(shù)75%,其余2家尚未安裝沼氣脫硫設(shè)備。
2.1.4三沼(沼氣、沼液、沼渣)的處理及利用。吳佳軍等釗對(duì)江蘇省沼氣工程運(yùn)行及工藝進(jìn)行了調(diào)研分析,發(fā)現(xiàn)所調(diào)研的沼氣工程內(nèi)有62.5%將所產(chǎn)沼氣作為熱源使用或用于發(fā)電。該研究所調(diào)研的8家大中型沼氣工程中有7家將所產(chǎn)沼氣作為熱源使用或用于發(fā)電,且發(fā)電產(chǎn)生的余熱利用效率低,僅萍鄉(xiāng)1家參與并網(wǎng)發(fā)電。沼氣用途單一,會(huì)導(dǎo)致大量沼氣被浪費(fèi),尤其是在產(chǎn)氣效率較高的夏季。徐慶賢等對(duì)福建省養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程調(diào)查中發(fā)現(xiàn),有近82%沼氣工程所產(chǎn)沼氣實(shí)際利用率偏低,造成許多沼氣排空,增加了溫室氣體排放。火焰燃燒器通過(guò)燃燒掉富余的沼氣,可有效減少溫室氣體的排放,但所調(diào)研的8家沼氣工程火焰燃燒器安裝或運(yùn)行情況并不理想。
沼液、沼渣是沼氣工程厭氧發(fā)酵后的產(chǎn)物,其內(nèi)含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),可以作為優(yōu)質(zhì)的肥料,增加土壤肥力,提高作物質(zhì)量與產(chǎn)量。目前,將沼渣、沼液肥料化利用于周邊農(nóng)田、苗木和果園最為常見(jiàn)(表1)。但由于種植規(guī)模及施肥周期的影響,無(wú)法充分消耗連續(xù)產(chǎn)生的沼液和沼渣,部分時(shí)間段出現(xiàn)供過(guò)于求的現(xiàn)象。沼液、沼渣內(nèi)含大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),這些殘留物無(wú)處消耗容易對(duì)周邊環(huán)境造成污染。因此,將沼液、沼渣加工制成有機(jī)肥,既利于保存,又可提高其肥效,同時(shí)應(yīng)該拓展利用途徑,爭(zhēng)取多元化利用。
2.2養(yǎng)殖場(chǎng)惡臭污染物分布情況 圖1為養(yǎng)殖場(chǎng)惡臭污染物NH4和H2S的分布情況,通過(guò)檢測(cè),夏季N}{3濃度日均值在上風(fēng)向及下風(fēng)向1、2上分別為0.058、0.087和0.088mg/m3,H2S濃度日均值分別為0.01、0.013和0.011mg/m3。夏季NH3濃度日均值在不同風(fēng)向上無(wú)顯著差異(P>0.05),H2S濃度日均值下風(fēng)向1顯著高于上風(fēng)向(P<0.05)。冬季NH3濃度日均值在上風(fēng)向及下風(fēng)向1、2上分別為0.065、0.121和0.125mg/m3,H2S濃度日均值分別為0.012、0.017和0.017mg/m3。冬季養(yǎng)殖場(chǎng)下風(fēng)向1、2兩處的NH3和H2S濃度日均值均顯著高于上風(fēng)向(P<0.05)。受風(fēng)向的影響,惡臭污染物主要向污染源下風(fēng)向擴(kuò)展,整體上下風(fēng)向污染物濃度高于上風(fēng)向。受空氣濕度的影響,夏季空氣濕度相對(duì)于冬季更大,有助于大氣中污染物的沉降,加快大氣凈化速度。因此,冬季各監(jiān)測(cè)點(diǎn)NH3和H2s濃度總體上要高于夏季。
我國(guó)NYT388-1999《畜禽場(chǎng)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)NH3和H2S排放濃度有明確的規(guī)定(表2),通過(guò)對(duì)布點(diǎn)在養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的NH3和H2S濃度監(jiān)測(cè),所檢測(cè)出夏季和冬季養(yǎng)殖場(chǎng)大氣中NH3和H2S濃度日均值均處于所規(guī)定的限值內(nèi),說(shuō)明各養(yǎng)殖場(chǎng)在惡臭污染物控制上效果明顯。
2.3沼氣工程運(yùn)行狀況
2.3.1沼氣工程日產(chǎn)氣情況。不同進(jìn)料濃度和發(fā)酵溫度會(huì)對(duì)沼氣工程產(chǎn)氣效率產(chǎn)生影響。李曉萍等在研究溫度變化對(duì)沼氣發(fā)酵產(chǎn)氣率的影響中發(fā)現(xiàn),在中常溫發(fā)酵條件下,溫度變化與產(chǎn)氣效果呈現(xiàn)出明顯的相關(guān)性,隨著溫度的升高,沼氣發(fā)酵速率逐漸升高,沼氣產(chǎn)量逐漸增加。丁福貴等在研究進(jìn)料濃度對(duì)批式和連續(xù)厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響中發(fā)現(xiàn)最高日產(chǎn)氣量和累計(jì)產(chǎn)氣量出現(xiàn)在進(jìn)料TS濃度為10%和8%。此次所調(diào)研的沼氣工程進(jìn)料濃度偏低,發(fā)酵溫度采用中溫發(fā)酵,由于冬季氣溫較低,大多數(shù)沼氣工程難以達(dá)到中溫發(fā)酵的標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致冬季沼氣工程日產(chǎn)氣量普遍低于夏季(圖3)。因此,應(yīng)適當(dāng)提高進(jìn)料TS濃度以及冬季做好發(fā)酵罐保溫措施,提高沼氣工程的產(chǎn)氣效率。
2.3.2沼氣工程各處理單元料液的基本指標(biāo)。養(yǎng)殖場(chǎng)每天有大量的糞污及廢水產(chǎn)生,沼氣工程可作為處理糞污與廢水的一個(gè)重要途徑,同時(shí)也能起到生產(chǎn)清潔能源、改善環(huán)境的作用。在沼氣工程運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致不同處理單元料液基本指標(biāo)產(chǎn)生變化(圖3)??梢钥闯觯M(jìn)料池TS與VS含量均<3%,說(shuō)明所調(diào)研的沼氣工程以低濃度發(fā)酵為主,這主要是因?yàn)轲B(yǎng)殖場(chǎng)的清糞方式以干清糞為主,為了降低糞污的后續(xù)處理難度,糞便一般不直接進(jìn)入發(fā)酵罐。不同季節(jié)下不同處理單元料液TS及VS含量差異明顯,夏季TS與VS含量分別呈現(xiàn)出進(jìn)料池(TS1.150%,VS0.778%)>發(fā)酵罐(TS0.396%,VS0.195%)>沼液池(TS0.298%,VS0.134%),且進(jìn)料池與沼液池中的TS、VS含量呈現(xiàn)顯著差異(P<0.05),而進(jìn)料池與發(fā)酵罐、發(fā)酵罐與沼液池之間TS、VS含量并無(wú)顯著差異(P>0.05)。冬季TS與VS含量同樣呈現(xiàn)出進(jìn)料池(TS2.892%,VS1.856%)>發(fā)酵罐(TS0.890%,VS0.518)>沼液池(TS0.290%,VS0.141%)。自進(jìn)料池到沼液池TS與VS含量削減率分別達(dá)90%和92%,且兩者之間存在顯著差異(P<0.05),而發(fā)酵罐與沼液池之間TS與VS含量不存在顯著差異(P>0.05)。pH季節(jié)變化不大,處在7.2~7.4,呈中至微堿性,各處理單元之間不存在顯著差異(P>0.05)。
2.3.3沼氣工程各處理單元料液的養(yǎng)分含量。不同季節(jié)下不同處理單元中料液的養(yǎng)分含量如圖4所示,夏季自進(jìn)料池到沼液池NH4-N含量呈現(xiàn)遞減趨勢(shì),分別為636.38、540.38和518.13mg/L,冬季自進(jìn)料池到沼液池NH4-N含量分別為454.00、420.63和481.65mg/L,各處理單元之間不存在顯著差異(P>0.05)。從中可發(fā)現(xiàn)夏季與冬季發(fā)酵罐內(nèi)的NH4-N含量均處于厭氧消化適宜的氨氮含量范圍(400~1600mg/L),未產(chǎn)生氨抑制現(xiàn)象,總體上各處理單元所測(cè)得的NH4-N含量夏季要略高于冬季。但冬季沼液池NH4-N含量反而要高于進(jìn)料池,原因可能是進(jìn)料池污水中含有大量的蛋白質(zhì)等有機(jī)物,蛋白質(zhì)中的有機(jī)氮被分解成NH4-N,導(dǎo)致NH4-N積累,最終導(dǎo)致NH4-N含量升高。各處理單元TN含量夏季(>1200mg/L)明顯高于冬季(<1000mg/L),且夏季TN含量呈現(xiàn)由進(jìn)料池至沼液池逐漸升高趨勢(shì),冬季反之,各處理單元之間無(wú)顯著性差異(P>0.05)。COD含量自進(jìn)料池到沼液池在夏季和冬季均呈現(xiàn)遞減趨勢(shì),夏季COD含量在進(jìn)料池與發(fā)酵罐、進(jìn)料池與沼液池之間存在顯著差異(P<0.05),冬季COD含量在進(jìn)料池與沼液池、發(fā)酵罐與沼液池之間存在顯著差異(P<0.05)。但就沼液池所檢測(cè)的NH4-N、TN和COD含量均未達(dá)到GB18596-2001《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定污水排放標(biāo)準(zhǔn),如果直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,應(yīng)進(jìn)行后續(xù)凈化處理方可排放。
3結(jié)論與建議
通過(guò)調(diào)查江西省8家規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)及場(chǎng)內(nèi)沼氣工程,并分析所采集的樣品,得出以下結(jié)論:沼氣工程設(shè)計(jì)施工規(guī)范,配套設(shè)施較齊全,以畜禽糞便為原料,采用中溫發(fā)酵,多數(shù)采用CSTR-級(jí)發(fā)酵,工藝層次和發(fā)酵濃度低,一定程度上影響了產(chǎn)氣效率。沼氣利用方式單一,且沼氣供需存在時(shí)問(wèn)矛盾,夏季沼氣產(chǎn)量高,供給量大于需求量,出現(xiàn)富余空排現(xiàn)象。冬季由于發(fā)酵溫度偏低導(dǎo)致產(chǎn)氣效率低,沼氣供應(yīng)不足;沼液、沼渣綜合利用配套不足,主要直接還田或用于附近的苗木基地和林(果)園,且利用方式不規(guī)范。養(yǎng)殖場(chǎng)主要惡臭污染物濃度受風(fēng)向和季節(jié)影響明顯,總體上污染物濃度下風(fēng)向高于上風(fēng)向,冬季高于夏季。夏季和冬季大氣中的NH3和H2S濃度日均值分別為0.078和O.011mg/m3,0.104和0.016mg/m3,均處于國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的限值內(nèi)。沼氣工程進(jìn)料池料液TS濃度<3%、VS濃度<2%,以低濃度發(fā)酵為主,pH處于7.2~7.4呈中至微堿性;經(jīng)厭氧發(fā)酵夏季料液中NH4-N含量明顯下降,而TN含量卻出現(xiàn)不降反升的趨勢(shì),其水平在1200mg/L以上,冬季NH4-N和TN含量有一定的變化,但整體變動(dòng)不大;經(jīng)厭氧發(fā)酵夏季和冬季料液中COD含量雖然有明顯降低,但出料沼液COD含量仍在1400mg/L以上,遠(yuǎn)高于國(guó)家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值400mg/L。
基于該研究得出的結(jié)論,提出相關(guān)建議:①沼氣工程可適當(dāng)提高進(jìn)料濃度,同時(shí)做好冬季發(fā)酵罐保溫作用,保證產(chǎn)氣效率。此外,需配備火焰燃燒器,防止沼氣富余時(shí)出現(xiàn)空排現(xiàn)象。②實(shí)行熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)熱,提高發(fā)電余熱利用效率,同時(shí)應(yīng)加快并網(wǎng)發(fā)電步伐,充分利用沼氣資源,實(shí)現(xiàn)效益最大化。③將沼液、沼渣固液分離,加工制成有機(jī)肥,方便保存,提高肥效,拓展利用途徑,爭(zhēng)取多元化利用。④養(yǎng)殖場(chǎng)糞污經(jīng)厭氧發(fā)酵后,沼液中仍含有大量養(yǎng)分物質(zhì),在沼液貯存和使用上做到合理、規(guī)范,提高沼液肥料于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全性,避免出現(xiàn)二次污染。⑤加強(qiáng)培訓(xùn)養(yǎng)殖及沼氣工程方面專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員,提高運(yùn)行管理水平,確保養(yǎng)殖場(chǎng)和沼氣工程正常有序的運(yùn)行。