基于牛糞濃漿、沼液的光合細菌發(fā)酵及其應用研究.pdf

1、畜禽養(yǎng)殖的快速發(fā)展產生大量畜禽糞便，未經處置或處理不當的畜禽糞便對環(huán)境產生嚴重污染，影響人們生產生活，引發(fā)社會的強烈不滿，一系列畜禽糞便引起的環(huán)境問題的爆發(fā)，嚴重阻礙我國畜禽養(yǎng)殖產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
　　目前我國集約化畜禽養(yǎng)殖場對于糞便處理主要有兩種方法。一種是畜禽糞便直接發(fā)酵制沼氣，但剩余沼液屬于高濃度污染物，依然存在去向難、運輸難、儲存難等問題。沼氣是新能源的再利用，但不是解決畜禽糞污環(huán)保問題的措施。另一種是通過螺旋擠壓機進行固

2、液分離，將糞便中的干物質與液體分離開來，得到含水率小于65％的固體物質和液體濃漿。固體物質經發(fā)酵堆肥，制成有機肥料，技術已經成熟，但液體濃漿含水率高達90％，尤其是奶牛糞污的液體濃漿，呈膠體狀態(tài)，難降解，難分離，仍為難處理污染物。一般情況牛糞濃漿水COD(50000-90000 mg/L)、SS(60000-70000 mg/L)都非常高，通常的污水處理技術如絮凝沉淀、厭氧生化、好氧生化等手段都難以處理這類污水。
　　本論文以奶牛

3、糞污固液分離后的濃漿污水、奶牛糞污沼氣化處理后的沼液為處理對象，利用濃漿和沼液中豐富的有機物質作為培養(yǎng)基，進行光合細菌發(fā)酵及其應用研究。由于濃漿和沼液均呈現難降解、難分離的膠體狀態(tài)，故本研究首先篩選出三種適用于牛糞濃漿的絮凝劑，將其固形物沉淀，降低其SS、濁度和色度，得到可作為光合細菌培養(yǎng)基的牛糞濃漿水上清液。同時將篩選的絮凝劑用于沼液處理。再將牛糞濃漿水上清液作為光合細菌培養(yǎng)基，探討用不同絮凝劑處理濃漿水后得到的上清液對光合細菌生長的

4、影響，分析不同接種量、光照、添加營養(yǎng)物質（醋酸鈉、氯化銨）以及部分循環(huán)連續(xù)培養(yǎng)下光合細菌的生長趨勢，用OD660值法檢測和表征光合細菌相對含量。實驗中將絮凝劑殼聚糖作用于光合細菌濃縮得到光合細菌凝膠。最后用篩選的絮凝劑在新希望青白江牧場進行試驗，取得了令人滿意的效果。按本研究方法大規(guī)模生產光合細菌菌液，作為葉面肥施用于煙草、洋蔥和水稻，以考察其肥效。本碩士論文得到以下主要結論:
　　(1)三種絮凝劑對牛糞水均能產生絮凝作用，三種絮

5、凝劑對色度的降低均能達到94％，殼聚糖和絮凝劑JP-1對濁度的去除率均能達到99％。
　　(2)經過絮凝劑JP-1處理后的牛糞濃漿水上清液、沼液上清液和沼液反滲透濃縮液為原料的培養(yǎng)基中，接種光合細菌，36 h后光合細菌均出現明顯的快速生長現象，而用另外兩種絮凝劑（絮凝劑LSR和殼聚糖）處理后的牛糞濃漿水清液作為培養(yǎng)基，無光合細菌生長現象。分析原因可能是牛糞濃漿水上清液中殘留的絮凝劑LSR和絮凝劑殼聚糖對光合細菌的生長產生抑制作用。

6、
　　(3)本研究篩選出的絮凝劑JP-1同樣適用于沼液處理，成功從沼液中絮凝分離得到上清液。此上清液同樣可作為培養(yǎng)基原料來培養(yǎng)光合細菌。且沼液上清液通過反滲透處理可以降解為清水和濃縮液體。清水可達標排放，濃縮液體可作為培養(yǎng)基原料來培養(yǎng)光合細菌，成功解決沼液后續(xù)處理問題。
　　(4)以絮凝劑JP-1處理后的牛糞濃漿水上清液為培養(yǎng)基，在溫度為35.5℃、pH為7.67-7.98、接種量為10％(v∶v)，40 W白熾燈光照72

7、h的條件下培養(yǎng)光合細菌，其菌液吸光度可達到2.2以上。且在相同條件下，以牛糞濃漿水上清液為培養(yǎng)基可以進行光合細菌部分循環(huán)連續(xù)培養(yǎng)。在牛糞濃漿水上清液培養(yǎng)基中添加醋酸鈉和氯化銨對光合細菌生長影響不大。
　　(5)本研究將殼聚糖絮凝劑用于光合細菌濃縮沉降，形成光合細菌凝膠。殼聚糖用量為0.02％時，光合細菌沉降效率R最大可達98％。所得光合細菌凝膠避光保存6個月仍保持菌體活性，重新培養(yǎng)，得到吸光度為2.0的光合細菌菌液。
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