馮 潔,董 濱,王 磊

(同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,上海 200092)

隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高和城市人口的擴(kuò)張,我國有機(jī)固廢產(chǎn)生量與日俱增?！笆濉蹦┪覈蛷N垃圾產(chǎn)生量達(dá)到15萬t/d,預(yù)計(jì)“十四五”期間將達(dá)到20萬t/d[1]。同時(shí),隨著我國集約化、規(guī)?；F(xiàn)代農(nóng)業(yè)的大力發(fā)展,2019年我國畜禽糞污產(chǎn)生量達(dá)30.5億t,農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生量達(dá)8.7億t[2]。這些有機(jī)固廢產(chǎn)量高、含水率高,并且易腐敗發(fā)臭、滋生病菌,若管理不當(dāng)易污染環(huán)境,危害人畜健康。厭氧消化技術(shù)因其在處理有機(jī)固廢的同時(shí),能夠產(chǎn)生沼氣,具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,得到越來越廣泛的應(yīng)用[3]。根據(jù)《中國沼氣行業(yè)“雙碳”發(fā)展報(bào)告》,預(yù)計(jì)到2030年,可用于沼氣生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)農(nóng)村有機(jī)廢棄物、城市有機(jī)廢棄物、工業(yè)廢水資源量分別約為53.5億、5.1億、84億m3[4]。沼氣工程的大規(guī)模發(fā)展產(chǎn)生了大量的厭氧消化產(chǎn)物,通常,消化產(chǎn)物在處理之前首先經(jīng)過固/液分離過程,產(chǎn)生沼液和沼渣兩種產(chǎn)物[5]。沼渣富含難生物降解的有機(jī)物、鈣、鎂、磷[6],經(jīng)過堆肥或干燥處理后,可用作土壤改良劑或肥料[7]。沼液占厭氧消化產(chǎn)物總質(zhì)量的80%～90%[8],產(chǎn)量大且富含可溶性氮、磷、鉀、有機(jī)物等,具有資源化利用潛力。但沼液直接土地利用會導(dǎo)致氮素流失,造成水體富營養(yǎng)化[3]。此外,與商業(yè)化肥相比,沼液體積大、營養(yǎng)濃度低、儲存和運(yùn)輸成本高[9]。因此,如何有效處理沼液,減少其對環(huán)境的影響,并且提高沼氣工廠的經(jīng)濟(jì)盈利能力,將是未來沼氣工廠需要重點(diǎn)考慮的問題。針對沼液的處理,本文分析了沼液的主要成分,總結(jié)了以去除營養(yǎng)物質(zhì)、達(dá)標(biāo)排放為目的的沼液處理技術(shù),和以回收營養(yǎng)物質(zhì)為目的的沼液資源化利用技術(shù),指出現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和今后的發(fā)展方向,以期提高沼氣工廠從沼液中回收資源和有價(jià)值產(chǎn)品的能力,從而促進(jìn)沼氣工廠的可持續(xù)發(fā)展。

1 有機(jī)固廢厭氧消化沼液特征

沼液的性質(zhì)各不相同,這與厭氧消化底物、工藝參數(shù)和固液分離方式有關(guān)。但是沼液具有一些共同的特征:氨氮濃度高、CODCr/BOD5高、碳氮比(C/N)低、有機(jī)物生物可降解性低[5]。Akhiar等[10]發(fā)現(xiàn)沼液中60%～96%的CODCr以懸浮顆粒(>1.2 μm)的形式存在。Tambone等[11]計(jì)算了凱氏氮(TKN)和P2O5在沼液和沼渣中的分布,發(fā)現(xiàn)87%以上的TKN在沼液中,而近2/3的P2O5也存在于沼液中,表明固液分離后沼液中仍含有大量干物質(zhì)。沼液的pH受底物影響,富含氮的底物由于氨積累,pH增加,而富含有機(jī)質(zhì)的底物由于脂肪酸的積累,pH下降[12]。沼液總固體(TS)、揮發(fā)性固體(VS)取決于底物的生物可降解性和固液分離過程[13]。例如,水果和蔬菜類底物中生物可降解性高使得固體含量降低,離心和混凝的固液分離效果好于螺旋壓榨。因此,使用離心和混凝得到的沼液固體含量較低。

表1列舉了不同類型有機(jī)固廢厭氧消化沼液的化學(xué)組成。不同的厭氧消化底物、反應(yīng)條件和固液分離方式均會使沼液性質(zhì)產(chǎn)生較大的差異。

表1 不同類型有機(jī)固廢厭氧消化沼液特征Tab.1 Characteristics of Anaerobic Digestion Liquid of Different Types of Organic Solid Wastes

2 有機(jī)固廢厭氧消化沼液處理方法

沼液中含有大量的氮、磷元素,排入水體會造成富營養(yǎng)化,威脅魚類與其他水生生物生存[21]。因此,營養(yǎng)物去除是有效管理沼液的關(guān)鍵。沼液的處理方法包括生物法、物理化學(xué)法和組合工藝。

2.1 生物法

沼液生物處理法可以分為傳統(tǒng)生物脫氮工藝和強(qiáng)化生物脫氮工藝。傳統(tǒng)生物脫氮工藝包括缺氧/好氧法(anoxic/oxic,AO)、膜生物反應(yīng)器法(membrane bioreactor,MBR)、序批式活性污泥法(sequencing batch reactor,SBR)等,均是通過傳統(tǒng)生物硝化反硝化進(jìn)行脫氮的工藝。趙明[22]采用AO-MBR工藝處理豬場沼液,控制溶解氧(DO)質(zhì)量濃度為3 mg/L、污泥質(zhì)量濃度(MLSS)為4～5 g/L時(shí),CODCr和氨氮的去除效果良好,而TN的去除率則不到30%。方炳南等[23]采用SBR工藝處理豬場沼液,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)污染物的去除效果較差,CODCr去除率僅20%左右,氨氮出水質(zhì)量濃度高達(dá)200 mg/L。由此可見,由于沼液C/N和可生化性低,使用傳統(tǒng)生物脫氮工藝時(shí)存在處理效果不佳、系統(tǒng)脫氮效果不理想的問題,常采取以下調(diào)控方式改善傳統(tǒng)生物脫氮工藝處理效果:(1)加堿提高pH;(2)加碳源提升沼液可生化性;(3)提高硝化液回流比強(qiáng)化反硝化。方炳南等[24]通過加堿提高SBR系統(tǒng)的pH,改善了氨氮去除效果,出水氨氮質(zhì)量濃度降至10 mg/L以下,但TN去除效果不佳,通過提高C/N到10左右,系統(tǒng)TN去除率提升至75.9%。張智等[25]通過在兩級AO系統(tǒng)中添加奶牛場集水池廢水,提高了沼液C/N,系統(tǒng)脫氮能力顯著提高,氨氮、TN去除率高達(dá)97.2%、79.1%。潘松青等[26]將AO生物膜-活性污泥復(fù)合工藝回流比從100%提高至200%,CODCr去除率由67.67%增加至77.89%,TN去除率由23.03%增加至25.97%。

盡管采用調(diào)控手段能夠改善傳統(tǒng)生物脫氮工藝處理效果,依然存在以下問題。(1)TN排放量過高。大部分沼液處理廠執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)或《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596—2001),這2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均未給出TN排放限值,因此,對TN的去除效果關(guān)注較少。(2)處理成本高。傳統(tǒng)生物處理需要投加大量碳源和氧氣,使得運(yùn)行成本較高。近年來出現(xiàn)了一些針對高氨氮廢水處理的強(qiáng)化生物脫氮工藝,如短程硝化反硝化、厭氧氨氧化(ANAMMOX)等,這些工藝具有較低的能量需求,與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比更有前景。

短程硝化反硝化是將氨氧化為亞硝酸鹽,然后通過異養(yǎng)反亞硝化菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈁27]。與常規(guī)脫氮相比,可減少25%氧氣和40%有機(jī)碳需求[27],具有較大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。維持短程硝化反硝化的關(guān)鍵在于促進(jìn)氨氧化菌(AOB)生長,同時(shí)抑制亞硝酸鹽氧化菌(NOB)活性。夏一帆等[28]采用動態(tài)膜生物反應(yīng)器(DMBR)處理餐廚沼液,通過逐步提高沼液比例,并控制DO質(zhì)量濃度在0.8～1.2 mg/L、溫度為35 ℃,在16 d實(shí)現(xiàn)短程硝化(partial nitritation,PN)的啟動并穩(wěn)定運(yùn)行,氨氮和TN去除率分別為92%和68%。Scaglione等[29]采用SBR反應(yīng)器在活性污泥質(zhì)量濃度(MLVSS)為7 g/L、DO質(zhì)量濃度為0.8 mg/L、pH值為8.4時(shí),實(shí)現(xiàn)了短程硝化反硝化,亞硝化速率達(dá)到0.5 g N/(L·d),NO2/NOx超過80%,脫氮效率達(dá)到95%。

ANAMMOX以亞硝酸鹽為電子受體,無機(jī)碳為電子供體,利用厭氧氨氧化菌將銨直接轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈁21]。該工藝不需要外部有機(jī)碳源,與傳統(tǒng)硝化反硝化相比極大降低了成本。ANAMMOX需要銨和亞硝酸鹽為底物[式(1)],而沼液中亞硝酸鹽含量極少,因此,典型工藝設(shè)計(jì)為首先采用PN將氨氮部分氧化為亞硝態(tài)氮,然后再通過ANAMMOX實(shí)現(xiàn)氮的去除[30]。

(1)

王子凌[31]采用CANON工藝處理豬場沼液,利用響應(yīng)面法優(yōu)化了試驗(yàn)條件,實(shí)現(xiàn)出水氨氮、TN質(zhì)量濃度分別為74.68、108.28 mg/L。宋國梁[32]采用SHARON-ANAMMOX工藝處理豬場沼液,在PN階段實(shí)現(xiàn)亞硝態(tài)氮/總硝態(tài)氮大于90%,整個(gè)聯(lián)合工藝TN去除率達(dá)83.31%。Gao等[33]采用PN-ANAMMOX處理餐廚沼液,在PN階段實(shí)現(xiàn)平均亞硝化率達(dá)95%,ANAMMOX階段對氨氮和亞硝態(tài)氮的去除率分別達(dá)到88%和96%以上。盡管PN-ANAMMOX具有較低的能量和碳源需求,在實(shí)際工程中卻很少采用PN-ANAMMOX,主要原因是厭氧氨氧化菌生長速度慢、倍增時(shí)間長[34]、對生長環(huán)境要求嚴(yán)格,DO、亞硝酸鹽、氨氮、pH和溫度均會影響它們的生長[5]。但PN-ANAMMOX在高氨氮廢水中仍然有著巨大的應(yīng)用潛力。

2.2 物理化學(xué)法

沼液經(jīng)生物處理后,仍存在一些難降解有機(jī)質(zhì)未能去除,物理化學(xué)法通常作為深度處理工藝進(jìn)一步去除難降解物質(zhì),使出水達(dá)標(biāo)排放。常用的物理化學(xué)法有膜分離技術(shù)與高級氧化技術(shù)。

膜分離技術(shù)包括微濾(MF)(0.1～2 μm)、超濾(UF)(0.01～0.1 μm)、納濾(NF)(0.001～0.01 μm)和反滲透(RO)(<0.001 μm)[35]。MF和UF用于去除懸浮固體、微生物和大分子物質(zhì)[34],NF和RO用于去除較小的有機(jī)分子和離子[36]。陸佳等[37]采用UF處理牛糞沼液,在25 ℃、0.1 MPa、濃縮倍數(shù)為4～5倍的條件下,出水CODCr、SS質(zhì)量濃度分別為344.06、186.4 mg/L。岳彩德等[38]采用200 nm陶瓷膜處理豬場沼液,對TP、氨氮、TN和總鉀的平均去除率分別為61.2%、3.8%、6.2%和3.0%,發(fā)現(xiàn)陶瓷膜對氨氮、TN和總鉀去除效率低,這是由于沼液中氨氮和鉀主要以離子形式存在于水中,進(jìn)一步去除氮、鉀等溶解性物質(zhì)需要NF、RO等更精密的過濾方式。武林等[39]采用RO處理豬場沼液,在3 500 kPa、35 ℃、pH值=5.0時(shí),氨氮、TN和TP的平均截留率達(dá)到90.7%、93.3%和86.3%。魏歡歡[40]采用RO處理豬場沼液,在5.5 MPa、pH值=7.7、二次利用百分比為76.0%時(shí),氨氮去除率達(dá)96.13%,透過液達(dá)到了國家畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和國家農(nóng)田灌溉回用標(biāo)準(zhǔn)。

高級氧化技術(shù)是近年來水處理領(lǐng)域興起的新技術(shù),該技術(shù)能產(chǎn)生高活性自由基,可與大分子有機(jī)物反應(yīng),破壞其分子結(jié)構(gòu)使之降解為小分子,進(jìn)而達(dá)到去除有機(jī)污染物的目的[41]。目前常用的高級氧化技術(shù)有Fenton法和臭氧氧化法。郭俊靈等[42]采用Fenton法處理沼液,在pH值為3、H2O2體積分?jǐn)?shù)為15 mL/L、Fe2+質(zhì)量濃度為130 mg/L、反應(yīng)時(shí)間為2 h時(shí),CODCr去除率達(dá)到71.5%。張明慧等[43]采用臭氧+絮凝工藝處理牛糞沼液,CODCr去除率最佳可達(dá)82%,CODCr質(zhì)量濃度降低到4 000 mg/L。曾鑫等[44]利用臭氧氧化法處理鳥糞石沉淀后的沼液,當(dāng)臭氧投加量為6 mg/L、反應(yīng)時(shí)間為40 min時(shí),CODCr去除率最大達(dá)到21.7%,BOD5/CODCr由0.24上升為0.41,可生化性明顯提高。盡管高級氧化法能去除部分CODCr,提高沼液可生化性,但不能將沼液中的CODCr降到很低的水平,需要采用組合工藝才能更好地將沼液中的污染物去除。

2.3 組合工藝

經(jīng)過厭氧消化,大部分的易降解有機(jī)物被分解,造成沼液中可供微生物利用的有機(jī)質(zhì)較少,C/N失調(diào),僅靠單一處理工藝處理效果不理想,一般需要經(jīng)過生物法+物化法組合工藝的處理才能實(shí)現(xiàn)有機(jī)物與營養(yǎng)物質(zhì)的去除,達(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。表2列舉了不同組合工藝的處理效果。

表2 不同組合工藝處理效果Tab.2 Treatment Effect of Different Combined Processes

由表2可知,采用組合工藝處理的沼液,污染物去除率基本能達(dá)到95%以上?，F(xiàn)階段沼氣工廠普遍使用傳統(tǒng)生物脫氮工藝+物化法組合工藝處理沼液,存在處理成本較高、占地面積大等缺點(diǎn)。針對傳統(tǒng)生物脫氮工藝出現(xiàn)的問題,近年來出現(xiàn)了具有較低能量需求的強(qiáng)化生物脫氮工藝,如短程硝化反硝化、部分硝化-ANAMMOX工藝。然而,強(qiáng)化生物脫氮工藝對生長環(huán)境要求嚴(yán)格,啟動困難,運(yùn)行維護(hù)需要高素質(zhì)管理人員,大部分研究還僅停留在實(shí)驗(yàn)室階段,在實(shí)際工程中鮮有報(bào)道。因此,今后沼液處理技術(shù)的研究應(yīng)加快開發(fā)利用強(qiáng)化生物脫氮工藝,并通過中試試驗(yàn)研究,推進(jìn)強(qiáng)化生物脫氮工藝在實(shí)際工程中應(yīng)用。

3 有機(jī)固廢厭氧消化沼液資源化利用方法

以生化法為主的沼液處理技術(shù)無法有效利用沼液資源,隨著人們對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和礦物性磷等自然資源保護(hù)的重視,沼液處理的重點(diǎn)將逐步從養(yǎng)分去除轉(zhuǎn)變?yōu)轲B(yǎng)分回收和循環(huán)利用。沼液富含多種大量和微量元素,是一種有價(jià)值的肥料。然而,沼液直接土地利用會產(chǎn)生CH4和NH3,導(dǎo)致全球變暖、水體富營養(yǎng)化[51]。此外,沼液養(yǎng)分濃度稀薄、體積巨大,還含有大量的雜質(zhì),遠(yuǎn)低于相關(guān)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[52]。為達(dá)到便捷和安全利用的目的,可以提取沼液中的營養(yǎng)元素生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品。下面將介紹一些較為成熟的資源化利用技術(shù),并分析其不足,以期為沼液資源化規(guī)模化利用提供解決方案。

3.1 微藻培養(yǎng)

盡管已成功從沼液中培養(yǎng)出富含高價(jià)值生物質(zhì)的微藻,但有幾個(gè)問題阻礙了這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。一是高渾濁度導(dǎo)致光線透過不足,抑制了微藻的生長[59]。二是沼液的高氨氮濃度(包括銨和游離氨)抑制了微藻生長[60]。根據(jù)參考文獻(xiàn)[54,56]的不同,氨質(zhì)量濃度的抑制閾值在10～500 mg/L。稀釋是減輕渾濁度和氨抑制的常用方法。Wang等[59]建議將沼液稀釋至TN質(zhì)量濃度低于200 mg/L,以降低銨濃度和渾濁度改善光線透過性。然而,稀釋會降低營養(yǎng)物質(zhì)濃度,導(dǎo)致微藻生物量濃度降低[60]。此外,稀釋還會消耗大量淡水,降低了工藝的經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性[61]。三是生物污染問題,外來藻類、浮游動物、細(xì)菌和病毒會抑制目標(biāo)微藻的生長[62]。過濾和添加化學(xué)藥劑是控制生物污染的有效途徑,但這2種方法均會增加處理成本[60]。選擇對生物污染具有抗性或不易感性的藻類菌株是較為可行的方法[62]。另外,控制環(huán)境(如光照、溫度)和操作參數(shù)(如水力和生物停留時(shí)間、養(yǎng)分供應(yīng)、pH)也是減少生物污染的可行性策略[63]。生物污染的控制對未來微藻大規(guī)模養(yǎng)殖具有重要意義,然而到目前為止還沒有有效的方法來控制生物污染[54]。

3.2 鳥糞石沉淀

3.3 氨氣提-酸吸收工藝

氨氣提-酸吸收工藝是氮回收的最有效方法之一。氨氣提是當(dāng)含有NH3的液體與含有少量或不含NH3的空氣或蒸汽接觸時(shí),NH3從水相轉(zhuǎn)移到氣相的過程[6]。酸吸收是將含有NH3的氣體轉(zhuǎn)移到空氣洗滌器中,通過稀硫酸(H2SO4)吸收轉(zhuǎn)化為硫酸銨[(NH4)2SO4][76]。(NH4)2SO4是一種富含氮和硫的無機(jī)鹽,可以作為肥料加工和出售,是一種有價(jià)值的工業(yè)化肥替代品[77]。

(2)

pH升高平衡向左移動,游離氨所占比例增大。Gu?tin等[78]發(fā)現(xiàn)當(dāng)pH值從8.5提高至10.5時(shí),氨氮去除率從27.4%提高到92.8%,pH的增加促進(jìn)了氨的去除。通常氨氣提的pH值在9～11[79-80],進(jìn)一步增加pH時(shí)對氨去除率的提升效果不大[81]。溫度也會影響氨氣提效率。式(2)為放熱反應(yīng),溫度升高平衡向左移動,游離氨的量增加。Zhao等[82]發(fā)現(xiàn)溫度為35、55、70 ℃時(shí),氨氮去除率分別為20%、40%、90%,這是由于升高溫度增強(qiáng)了分子在液膜和氣膜間的擴(kuò)散,提高了傳質(zhì)速率[83]。氣體流速的增加也會提高氨的回收率。高空氣流速增加了界面面積,同時(shí)使空氣中氨的濃度維持在較低水平,有利于更多的游離氨從液相擴(kuò)散到氣相[84]。Zou等[85]發(fā)現(xiàn)在氣流量為20、24、28 m3/h時(shí),氨氮平均去除率分別為66.5%、74.9%、68.5%,可見氣體流速過大或過小都會降低氨氮去除率。低流速導(dǎo)致液體在塔和填料之間的分布不均勻,減小了氣液界面面積,導(dǎo)致傳質(zhì)性能不佳[79]。而流速過高會導(dǎo)致液溫降低、起泡和液相蒸發(fā)[82]。

盡管氨氣提-酸吸收工藝能有效去除廢水中的氨,但其在沼液中的應(yīng)用仍存在許多困難:氣提塔容易結(jié)垢;需要大量的能量(熱能和電能);需要大量化學(xué)品。為克服上述問題,有學(xué)者[86]采用無填充材料的氣泡反應(yīng)器,以減少沼液中懸浮固體引起的結(jié)垢問題;也有學(xué)者[82]采用不加堿、只通過曝氣吹脫CO2的方式提高pH來回收氨,減少了化學(xué)成本。針對昂貴的能源成本,有學(xué)者[87-88]提出了真空熱氣提氨回收工藝,真空可以降低沸點(diǎn)從而減少加熱能耗;也有學(xué)者[89]采用太陽能加熱器加熱沼液,實(shí)現(xiàn)了較高的氨去除率,而氨氣提的大規(guī)模應(yīng)用還需要進(jìn)一步探索低成本的加熱方法。

4 結(jié)論與展望

本文對有機(jī)固廢厭氧消化沼液特征、沼液處理及沼液資源化利用技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)性綜述。沼液氨氮濃度高、C/N低,采用傳統(tǒng)生物脫氮工藝處理效果不佳,而采用短程硝化反硝化、ANAMMOX等強(qiáng)化生物脫氮工藝能夠在較低的碳源需求下實(shí)現(xiàn)較高的脫氮率。然而,單獨(dú)采用生物處理工藝沼液中依然存在一些難降解有機(jī)質(zhì)難以去除,膜分離和高級氧化等物理化學(xué)法常作為深度處理工藝和生物脫氮工藝組合使用,進(jìn)一步去除營養(yǎng)物質(zhì),使出水達(dá)標(biāo)排放。

目前,世界范圍內(nèi)沼氣工廠的數(shù)量正在增加,產(chǎn)生了大量的厭氧消化沼液。沼液中含有大量氮、磷等營養(yǎng)元素,僅將沼液作為污水處理,難以實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。不同于沼液處理技術(shù),沼液資源化利用技術(shù)目的在于回收沼液中的營養(yǎng)物質(zhì),同時(shí)對沼液進(jìn)行處理?，F(xiàn)階段具有前景的沼液資源化利用技術(shù)包括微藻培養(yǎng)、鳥糞石沉淀、氨氣提-酸吸收工藝。微藻培養(yǎng)可以利用沼液中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)生產(chǎn)具有高價(jià)值生物質(zhì)的微藻;鳥糞石沉淀能夠?qū)⒄右褐械牡⒘滓曾B糞石的形式回收;氨氣提-酸吸收工藝將沼液中的氨轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO4肥料進(jìn)行回收。這3種資源化利用工藝均能夠在降低沼液中營養(yǎng)物質(zhì)含量的同時(shí)達(dá)到資源回收的目的,能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。但現(xiàn)階段,沼液資源化產(chǎn)品尚未建立真正的市場,仍然需要制定有利于可再生肥料商業(yè)化的統(tǒng)一立法。從技術(shù)角度來看,所有技術(shù)仍需進(jìn)一步優(yōu)化,以最大限度地降低運(yùn)營成本,特別是在能源和化學(xué)品消耗方面,以生產(chǎn)高質(zhì)量肥料,并經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定地回收營養(yǎng)物質(zhì)。

總的來說,現(xiàn)階段國內(nèi)對沼液的資源化方面關(guān)注較少,資源化產(chǎn)品的商業(yè)化還有較長的路要走。一系列資源化技術(shù)的推廣還有許多亟待解決的問題:如何保證最終產(chǎn)品的環(huán)境安全(如病原體、新污染物、氣體排放);如何根據(jù)作物需求提高產(chǎn)品性能(如養(yǎng)分平衡、養(yǎng)分有效性、有機(jī)物的穩(wěn)定性);如何提高資源化產(chǎn)品的市場接受度等。因此,針對沼氣工廠未來的發(fā)展,有必要創(chuàng)新其沼液管理方案,將厭氧消化產(chǎn)物整合到可持續(xù)的生物精煉計(jì)劃中,探討沼液的綜合處理方式,兼顧經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,這應(yīng)該成為未來的主要研究問題。