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    鳳眼蓮基質(zhì)對(duì)豬場沼液污染物的吸附及其肥料化利用

    2022-12-05 02:47:36王妙玲文美君楊鈣仁鄧羽松蔣代華黃智剛
    關(guān)鍵詞:鳳眼蓮菌源沼液

    王妙玲,文美君,楊鈣仁 ,田 雪,鄧羽松,蔣代華,黃智剛

    (1.廣西大學(xué)林學(xué)院,廣西 南寧 530004;2.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院,廣西 南寧 530004)

    0 引言

    【研究意義】鳳眼蓮Eichhornia crassipes(Mart.)Solms具有環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)、生長繁殖快、生物產(chǎn)量和氮磷吸收量大等特點(diǎn)[1-2],被廣泛用于污水尤其是畜禽養(yǎng)殖污水處理人工濕地中。但在實(shí)踐中存在3個(gè)方面問題亟待解決。首先,畜禽養(yǎng)殖污水污染物以植物營養(yǎng)性物質(zhì)為主,其中化學(xué)需氧量CODCr、總氮TN、總磷TP含量一般分別在2 000 mg·L-1、500 mg·L-1和 50 mg·L-1以上[3-6]。經(jīng)過人工濕地生態(tài)系統(tǒng)中水生植物的自然處理后,能有效減少各類污染物的含量,但是濃度較高的養(yǎng)殖污水經(jīng)過水生植物處理后的出水濃度依然很高[7-8],不利于人工濕地的后序處理工藝的進(jìn)行。其次是尚缺經(jīng)濟(jì)效益較高的鳳眼蓮資源化利用方式,有機(jī)肥化是其一種簡單易行的資源化利用方式。但是,由于鳳眼蓮水分含量高,有機(jī)肥產(chǎn)品率和養(yǎng)分含量較低,加之采收和加工成本又比較高,經(jīng)濟(jì)性較低而未被廣泛應(yīng)用。第三是未得到及時(shí)采收會(huì)導(dǎo)致人工濕地污染物凈化功能下降,而鳳眼蓮枯死腐爛后又引起二次污染[1,9]。因此,對(duì)人工濕地采收得到的鳳眼蓮的增值利用是解決上述問題的主要途徑[10]?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】以往研究發(fā)現(xiàn),鳳眼蓮根莖結(jié)構(gòu)疏松、比表面積大[11-12],這一特性表明其具有作為良好的吸附基質(zhì)的潛力。研究證實(shí),鳳眼蓮基質(zhì)(烘干的根莖)對(duì)化工廢水中的重金屬[13]、染料[14]、有機(jī)物[15]以及養(yǎng)殖廢水中的磷[16]等具有較強(qiáng)的吸附功能,根莖孔隙表面豐富的醇、酮、醛類等官能團(tuán)[17]是其最主要的吸附位點(diǎn)。目前,用于處理養(yǎng)殖廢水的鳳眼蓮人工濕地顯存的主要問題有:(1)隨著鳳眼蓮的迅速生長,收割生產(chǎn)的生物量不能得到二次利用,對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)造成極大的威脅;(2)若濕地生態(tài)系統(tǒng)中的鳳眼蓮生物量不能得到及時(shí)收割,則會(huì)嚴(yán)重降低對(duì)養(yǎng)殖沼液的初處理效果。【本研究切入點(diǎn)】有關(guān)新鮮鳳眼蓮吸附基質(zhì)用于沼液污染物去除的研究鮮有報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】通過吸附試驗(yàn)研究鳳眼蓮基質(zhì)對(duì)沼液污染物的去除效果,探討其較佳的吸附條件;同時(shí)通過堆肥試驗(yàn),研究鳳眼蓮基質(zhì)所吸附的氮磷向有機(jī)肥養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化效率,以及有機(jī)肥中重金屬的富集特征,為構(gòu)建鳳眼蓮基質(zhì)吸附池+鳳眼蓮人工濕地+鳳眼蓮有機(jī)肥化的養(yǎng)殖場沼液處理新模式提供科學(xué)依據(jù)。

    1 材料與方法

    1.1 吸附試驗(yàn)

    1.1.1 吸附試驗(yàn)材料及裝置 吸附基質(zhì):新鮮鳳眼蓮Eichhornia crassipes(Mart.) Solms采自南寧市廣西大學(xué)養(yǎng)豬場沼液處理人工濕地,含水率為90.0%,打撈后用自來水清洗,再用剪切機(jī)加工成相應(yīng)規(guī)格的吸附基質(zhì)。

    供試沼液:采自南寧市廣西大學(xué)養(yǎng)豬場沼氣池沼液排放口,現(xiàn)采現(xiàn)用。沼液基本理化性質(zhì)為:總固體懸浮物(Total suspended solid,TSS)791.2 mg·L-1、化學(xué)需氧量(Chemical oxygen demand,CODCr)1 655.0 mg·L-1、總氮(Total nitrogen,TN)202.2 mg·L-1、氨氮(Ammonia nitrogen,NH3-N)101.9 mg·L-1、總磷(Total phosphorus,TP)65.8 mg·L-1、pH 7.43。

    吸附裝置:由內(nèi)徑11 cm,高25 cm,容量約為2 000 mL 的PVC桶和塑料網(wǎng)蓋板組成,PVC桶底部設(shè)置有一個(gè)出水口。

    1.1.2 吸附試驗(yàn)設(shè)計(jì)與過程 參考課題組前期研究結(jié)果[18-19]以及相關(guān)文獻(xiàn)[10,20],設(shè)置了基質(zhì)大?。ˋ,cm)、液固比[B,沼液體積(mL)與基質(zhì)重量(干基,g)之比值]、吸附時(shí)間(C,h)3因素3水平,采用L9(34)正交表進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)(表1),共9個(gè)試驗(yàn)組,每個(gè)處理重復(fù)3次。

    表1 吸附試驗(yàn)正交表[L9(34)]Table 1 Orthogonal experiment design, L9(34)

    于2020年6 月,先向PVC桶投加1 000 mL供試沼液,投加相應(yīng)的吸附基質(zhì),再用塑料網(wǎng)蓋(孔徑2 mm)下壓吸附基質(zhì)至沼液面以下2 cm,靜態(tài)等溫(26 ℃)吸附至設(shè)計(jì)時(shí)長后,排出PVC桶內(nèi)全部沼液并采集500 mL用于水質(zhì)指標(biāo)分析。

    1.1.3 吸附試驗(yàn)測試指標(biāo) TN采用過硫酸鉀消解紫外分光光度法[21];NH3-N用納氏試劑光度法[22];TP用過硫酸鉀氧化-鉬藍(lán)比色法[23];CODCr用重鉻酸鉀法[24];TSS用懸浮物測定儀(BSS-200A,貝爾分析儀器大連有限公司)測定;pH用pH計(jì)測定。

    1.2 吸附基質(zhì)堆肥試驗(yàn)

    1.2.1 堆肥物料及裝置 基質(zhì)與污染物吸附:依據(jù)1.1

    吸附試驗(yàn)確定的最優(yōu)吸附條件對(duì)豬場沼液進(jìn)行吸附。經(jīng)測試分析,堆肥試驗(yàn)所用沼液原液TSS、CODCr、

    TN、NH3-N和TP的含量分別為147.8、20 563.1、1 014.8、844.5和55.4 mg·L-1,吸附處理后去除率分別為86.3%、72.5%、41.6%、57.2%和69.6%。吸附結(jié)束將吸附基質(zhì)晾曬至水分含量為65%左右,作堆肥原料(鳳眼蓮1#);同時(shí)另備一定量未吸附沼液的鳳眼蓮基質(zhì)作對(duì)照(鳳眼蓮2#),進(jìn)行堆肥試驗(yàn)。

    豬糞:采自廣西大學(xué)養(yǎng)豬場育肥豬舍,晾曬至水分含量65%左右,用于調(diào)配堆肥原料碳氮比。未吸附沼液的鳳眼蓮基質(zhì)和豬糞的基本理化性質(zhì)見表2。

    表2 鳳眼蓮基質(zhì)和豬糞原料的基本理化性質(zhì)(干重,n=3)Table 2 Basic physicochemical properties of E.crassipes substrate and pig manure

    發(fā)酵菌種:君德牌發(fā)酵菌液(JD,山東君德生物科技公司)和易樂栽牌廚余菌粉(YL,易樂栽生物技術(shù)公司)購自農(nóng)資市場,有效菌種分別為1×1011cfu·mL-1和 6×1010cfu·g-1,前者含有納豆菌、芽孢桿菌、放線菌、酵母菌、木霉菌、固氮菌、光合菌等7類菌,后者含有芽孢桿菌、乳酸菌、酵母菌3類。

    堆肥裝置:堆肥試驗(yàn)在具有隔熱層的黑色塑料桶中進(jìn)行,桶口和桶底內(nèi)徑分別為66 cm和58 cm,高33 cm,容積約25 L。在距離桶底8、16和24 cm處各有1個(gè)直徑為1 cm的排氣孔。

    1.2.2 堆肥試驗(yàn)設(shè)計(jì)與過程 設(shè)置4個(gè)處理(F1~F4),其中處理F1和F2的物料為1 860 g鳳眼蓮1#+465 g豬糞,處理F3、F4為1 860 g鳳眼蓮2#+465 g豬糞,F(xiàn)1、F3添加菌源均為10 mL JD,F(xiàn)2、F4均為20 g YL,堆肥物料C/N約為24。

    將堆肥物料和菌源投放到桶內(nèi)并混勻后,用帶孔黑色塑料膜包扎桶口,將桶倒置于距地面30 cm高處鐵架上。從9月7日12:30開始、10月10日12:30結(jié)束,共33 d。每4 d翻堆1次;堆肥結(jié)束后采集有機(jī)肥進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測定。

    1.2.3 堆肥試驗(yàn)測試指標(biāo) 有機(jī)肥中有機(jī)質(zhì)及各養(yǎng)分指標(biāo)參照有機(jī)肥料的國家標(biāo)準(zhǔn)[25]進(jìn)行測定;鎘、鉛、鉻含量測定用原子吸收分光光度法,砷、汞含量用原子熒光光譜法[26];含水量采用烘干質(zhì)量法測定。

    1.3 計(jì)算與統(tǒng)計(jì)方法

    (1)污染物去除率

    式中,Rr為某污染物指標(biāo)的去除率,%; ρO為沼液中某指標(biāo)吸附前的含量,mg·L-1; ρF為吸附后的含量,mg·L-1。

    (2)有機(jī)肥轉(zhuǎn)化率

    式中,MOF為堆肥結(jié)束時(shí)有機(jī)肥產(chǎn)量,g;MD為堆體鮮重,g;WC為有機(jī)肥的含水量,%;CROF為堆肥物料的有機(jī)肥轉(zhuǎn)化率,%;MRM為堆肥物料質(zhì)量,g(忽略吸附沼液物質(zhì)質(zhì)量),除特別表明為鮮重外所有質(zhì)量均是干基重。

    (3)有機(jī)肥N或P轉(zhuǎn)化率

    式中,CRNE為基質(zhì)所吸附的N或P轉(zhuǎn)為有機(jī)肥N或P的比例,%;OFad為吸附沼液基質(zhì)所得有機(jī)肥的N或P量,g;OFck為未吸附沼液基質(zhì)所得有機(jī)肥的N或P量,g;Mad為鳳眼蓮基質(zhì)的N或P吸附量,g(根據(jù)去除率計(jì)算)。

    1.4 數(shù)據(jù)分析方法

    試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2020進(jìn)行統(tǒng)計(jì),用SPSS 21.0進(jìn)行方差分析和差異性分析。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 污染物去除率和最佳吸附條件分析

    由表3可見,在吸附試驗(yàn)的所有處理中,鳳眼蓮基質(zhì)對(duì)TSS、CODCr、TN、NH3-N和TP最高去除率分別為44.3%、84.0%、57.0%、62.4%和71.5%。各試驗(yàn)組的結(jié)果表明試驗(yàn)因素對(duì)沼液污染物去除率存在顯著影響,鳳眼蓮基質(zhì)對(duì)不同污染物的吸附存在顯著差異,對(duì)TP去除效果最好,對(duì)TSS去除效果較差。

    表3 不同吸附條件下鳳眼蓮基質(zhì)對(duì)沼液中各種物質(zhì)的去除率Table 3 Removal of contaminants from biogas slurry by E. crassipes substrate under different adsorption conditions

    由表4可知,對(duì)于TSS的去除,因素A和C均具有極顯著差異,而C的R值最大,其次是A,且兩者的去除率k1均最大,因此,去除TSS的因素和水平主次順序?yàn)锳1或C1,而后是B2;同理可得去除其他污染物的試驗(yàn)因素主次順序和最優(yōu)組合。其中,TSS和CODCr同為耗氧有機(jī)物,而TN、NH3-N、TP同為營養(yǎng)性污染物。沼液中TSS(其CODCr轉(zhuǎn)換系數(shù)理論值為2.67)的含量約為CODCr的128%,因此兩者中可優(yōu)先考慮TSS的去除;而沼液中氮含量具有較高的水平,故應(yīng)優(yōu)先考慮TN和NH3-N的去除。綜上,同一因素下水平的優(yōu)劣順序主要通過比較各水平的TSS、TN和NH3-N這3種主要污染物去除率平均值大小來確定,A因素k1、k2、k3平均值分別為31.0%、32.4%和35.0%,B因素分別為32.4%、38.1%和27.87%,C因素分別為41.8%、28.4%和28.2%,因此,鳳眼蓮基質(zhì)吸附豬場沼液污染物的最優(yōu)吸附條件為A3B2C1,即基質(zhì)大小1.0~2.0 cm,液固比為50∶1,吸附時(shí)間 3 h。

    表4 不同去除對(duì)象在各因素水平下的去除率均值和極差Table 4 Mean and range of removal targets at various factors and levels

    經(jīng)測試分析,當(dāng)沼液原液TSS、CODCr、TN、NH3-N和TP的含量分別為147.8、20 563.1、1 014.8、844.5和55.4 mg·L-1,吸附處理后去除率分別為86.3%、72.5%、41.6%、57.2%和69.6%。結(jié)果表明,在最優(yōu)吸附條件下,鳳眼蓮基質(zhì)對(duì)沼液中高濃度的污染物均具有較高去除率。

    2.2 不同堆肥處理有機(jī)肥產(chǎn)量和養(yǎng)分含量

    由表5可知,以吸附沼液后的鳳眼蓮基質(zhì)(鳳眼蓮1#)為原料發(fā)酵所得有機(jī)肥平均產(chǎn)量為778 g,未吸附沼液的鳳眼蓮基質(zhì)發(fā)酵所得的有機(jī)肥平均產(chǎn)量為730.5 g,有機(jī)肥轉(zhuǎn)化率(CROF)分別為33.46%和31.42%。吸附沼液的處理中有機(jī)質(zhì)含量較未吸附沼液的處理低13.4%,前者的全氮、全磷、全鉀和總養(yǎng)分含量較后者的高34.3%、20.7%、59.5%和46.7%,所有處理的有機(jī)肥、有機(jī)質(zhì)和總養(yǎng)分含量均達(dá)到有機(jī)肥料標(biāo)準(zhǔn)(NY/T525-2021)[25]。添加JD菌源的處理各指標(biāo)含量均高于YL菌源處理。根據(jù)堆肥試驗(yàn)中沼液TN和TP的濃度和去除率、沼液用量計(jì)算,鳳眼蓮基質(zhì)從沼液中所吸附的N和P分別為21.11 g和1.93 g,吸附沼液的處理有機(jī)肥N和P2O5含量比未吸附沼液的處理分別多12.42 g和1.85 g(折合P為0.81 g),因此,吸附在鳳眼蓮基質(zhì)的N或P經(jīng)堆肥后肥料化轉(zhuǎn)化率(CRNE)分別為58.8%和42.0%。

    表5 有機(jī)肥產(chǎn)量(干基)及其養(yǎng)分含量Table 5 Quantity (dry basis) and nutrient contents of organic fertilizer produced

    由表6可知,是否吸附沼液對(duì)有機(jī)肥產(chǎn)量、有機(jī)質(zhì)、鉀、總養(yǎng)分含量及有機(jī)肥轉(zhuǎn)化率的影響在P<0.001水平上具有顯著差異,對(duì)氮和磷含量的影響在P<0.01水平上具有顯著差異;菌源種類對(duì)有機(jī)肥中有機(jī)質(zhì)和磷含量的影響在P<0.05水平上具有差異。此外兩者對(duì)有機(jī)肥中有機(jī)質(zhì)含量具有極顯著的交互作用(P<0.001)。

    表6 是否吸附沼液和不同菌源與有機(jī)肥產(chǎn)量及其養(yǎng)分的方差分析Table 6 Analysis of variance on biogas slurry adsorption and induced bacteria affecting production and nutrients of organic fertilizer

    2.3 不同堆肥處理的有機(jī)肥重金屬含量

    由表7可知,各處理堆肥得到的有機(jī)肥產(chǎn)品中重金屬含量均在限量標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。吸附沼液的處理As、Cd、Pb、Cr、Hg含量均值分別是未吸附沼液處理的1.09、2.00、1.27、1.21和1.25倍。與添加YL菌源的處理相比,添加JD菌源處理除了Pb含量減少之外,其余重金屬含量均升高。堆肥原料(鳳眼蓮2#和豬糞)中As、Cd、Pb、Cr、Hg的總量分別為0.28、3.01、11.00、7.98和0.33 g,在添加外源菌群的情況下,吸附沼液后堆肥所得有機(jī)肥的含量分別為堆肥原料的135.4%、36.5%、23.6%、90.4%和22.7%,而未吸附沼液進(jìn)行堆肥則分別為117.8%、17.1%、17.4%、69.9%和16.8%。除了As在有機(jī)肥中富集外,其余4種重金屬均出現(xiàn)大幅度降低。

    表7 不同處理下有機(jī)肥重金屬含量Table 7 Contents of heavy metals in organic fertilizers produced under different treatments (單位:mg·kg-1)

    由表8可知,本試驗(yàn)結(jié)果表示是否吸附沼液對(duì)有機(jī)肥中Cd、Pb和Cr的影響均具有顯著差異;而菌源種類對(duì)有機(jī)肥中重金屬含量的影響均不具有顯著差異,且兩者對(duì)各重金屬含量不存在交互作用。

    表8 是否吸附沼液和不同菌源與有機(jī)肥重金屬含量的方差分析Table 8 Analysis of variance on biogas slurry adsorption and induced bacteria affecting heavy metals in organic fertilizer

    3 討論

    3.1 影響鳳眼蓮基質(zhì)對(duì)污染物吸附能力的主要因素

    鳳眼蓮的根系和莖稈結(jié)構(gòu)疏松、多孔[11],其葉柄的比表面積達(dá) 3.3 m2·g-1[12],而根系可達(dá) 5.8 m2·g-1[27],在這些組織的表面有大量的醇、酮、醛類等官能團(tuán)[17],為吸附提供豐富的位點(diǎn),其中羥基的數(shù)量對(duì)其吸附性能影響比較大[28]。鳳眼蓮基質(zhì)對(duì)離子的吸附符合Langmuir和Freundlich等溫線[29],因此,鳳眼蓮基質(zhì)對(duì)物質(zhì)尤其是陽離子吸附的主要影響因素為pH值、吸附基質(zhì)投加量、被吸附物濃度、溫度、吸附時(shí)間等[29]。研究表明,對(duì)于多孔材料的比表面積與粒級(jí)、孔徑大小、孔隙形狀等多種性狀密切相關(guān)[30-31]。本研究中,基質(zhì)大小A3(1.0~2.0 cm)處理的吸附能力比A1和A2強(qiáng),分析其原因,雖然鳳眼蓮基質(zhì)大小一方面影響了其比表面積,但是由于切割破壞其原有孔隙結(jié)構(gòu)從而減少其具有吸附性能的表面積;另一方面,基質(zhì)大小又會(huì)影響基質(zhì)對(duì)水中物質(zhì)的吸附平衡時(shí)間,尺寸越大,吸附平衡所需時(shí)間越長,但吸附平衡時(shí)間同時(shí)又與基質(zhì)投加量(液固比)和污染物濃度有關(guān)。本研究中,吸附時(shí)間C1(3 h)比 C2(6 h)和C3(9 h)的去除率更高,說明吸附3 h已基本達(dá)到吸附平衡,在這一時(shí)間保障前提下,基質(zhì)尺寸越大,其去除率就越高。液固比影響吸附過程溶液中污染物濃度變化速率,從而影響吸附平衡時(shí)間。理論上,液固比越小,去除率就越高,所需吸附平衡時(shí)間就越短。本研究中,B1、B2和B3處理的5種污染物平均去除率分別為33.4%、43.4%和43.2%,B2和B3最大且差異不顯著,而B1的去除反而是最低,其主要原因可能是由于鳳眼蓮切割后產(chǎn)生溶解性和顆粒態(tài)等物質(zhì),液固比越小,由鳳眼蓮帶進(jìn)溶液的溶解性有機(jī)物就越多。本研究中,B1與B3的CODCr去除率極差達(dá)53.3%,可能反映了這種情況。

    3.2 影響有機(jī)肥養(yǎng)分和重金屬含量的主要因素

    堆肥過程中大部分有機(jī)碳以二氧化碳、甲烷等形式排放到空氣中,這些氣體的產(chǎn)量與堆體溫度、pH值、微生物類群與活性等直接相關(guān)[32],并決定了有機(jī)肥產(chǎn)量及其有機(jī)質(zhì)含量,也反映了肥料化進(jìn)程和品質(zhì)[33]。已有研究表明,在堆肥過程中,部分細(xì)菌與Pb呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,但也有一些細(xì)菌及真菌對(duì)Pb含有耐性基因,在重金屬存在的條件下具有較強(qiáng)的活性[34]?;|(zhì)吸附沼液后有機(jī)物量增多,因此在轉(zhuǎn)化率相同條件下其有機(jī)肥產(chǎn)量也會(huì)增加,但與不吸附沼液處理相比,其堆肥產(chǎn)物的有機(jī)質(zhì)含量要低,其原因可能是基質(zhì)吸附沼液礦質(zhì)成分致使堆體有機(jī)成分比例降低,吸附無機(jī)氮降低了C/N比,吸附重金屬抑制了微生物活性[34-35],從而降低有機(jī)物降解率;不添加外源菌處理的有機(jī)質(zhì)含量比添加的高,也反映了這一規(guī)律。鳳眼蓮基質(zhì)自身的氮磷主要以有機(jī)態(tài)為主,而沼液中氮的主要是無機(jī)態(tài)的氨氮[36],在堆肥過程中,氮以氨氣形式排放為主[37],還有一部分通過分解液流失,好氧堆肥氮素?fù)p失量在50%左右[38]。本研究中,從沼液中吸附的氮(銨態(tài)氮為主)向有機(jī)肥的轉(zhuǎn)化率達(dá)58.8%,表明堆肥過程中銨態(tài)氮的損失率可能比有機(jī)氮的低,其機(jī)理還需進(jìn)行深入研究。堆肥過程中有機(jī)物降解和礦化產(chǎn)生的濃縮效應(yīng)通常會(huì)引起重金屬含量的升高[39]。以往研究發(fā)現(xiàn),以畜禽糞便為主要發(fā)酵原料的有機(jī)肥出現(xiàn)重金屬含量超標(biāo)現(xiàn)象[40]。本研究中,除As外,與堆肥原料含量相比,有機(jī)肥中其余4種重金屬含量均大幅度降低。研究表明,利用細(xì)菌或真菌的生化代謝作用,可以降低重金屬的含量[41]。故堆肥過程中重金屬含量降低,其原因可能是微生物通過死細(xì)胞的胞外吸附[42],隨后附著重金屬的細(xì)胞隨著發(fā)酵液一同流失,引起重金屬含量的降低,這一結(jié)果說明堆肥時(shí)通過分解液排放可有效降低有機(jī)肥重金屬含量。

    在我國南方,部分養(yǎng)殖場采用鳳眼蓮人工濕地凈化沼液,因鳳眼蓮沒有較好的資源化利用途徑而沒有得到及時(shí)采收,影響了人工濕地的污染物凈化功能。本研究結(jié)果表明,鳳眼蓮吸附基質(zhì)對(duì)沼液污染物的去除率為41.6%~86.3%,吸附后的基質(zhì)用于堆肥,吸附的氮磷肥料化率較高,有機(jī)肥養(yǎng)分含量高。在鳳眼蓮人工濕地前置鳳眼蓮基質(zhì)吸附池,既可降低人工濕地污染負(fù)荷,同時(shí)鳳眼蓮及時(shí)采收又可保障人工濕地的高效運(yùn)行,在實(shí)現(xiàn)沼液深度凈化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)污染物和鳳眼蓮的資源化利用。

    4 結(jié)論

    (1)鳳眼蓮基質(zhì)對(duì)養(yǎng)豬場沼液污染物吸附的最佳條件為長度1.0~2.0 cm、液固比50∶1、吸附時(shí)間3 h,對(duì)主要污染物的去除率為41.6%~86.3%。長度和液固比越小,CODCr去除率就越低。豬場沼液處理中,采用鳳眼蓮基質(zhì)吸附+鳳眼蓮人工濕地的模式,在沼液深度凈化和鳳眼蓮資源化利用等方面優(yōu)于傳統(tǒng)模式;

    (2)鳳眼蓮基質(zhì)所吸附沼液中的有機(jī)物和氮磷能有效轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥養(yǎng)分,有機(jī)肥有機(jī)質(zhì)和氮磷含量大幅度增加;

    (3)以吸附沼液的鳳眼蓮基質(zhì)為堆肥原料會(huì)顯著增加有機(jī)肥重金屬含量,但有機(jī)肥重金屬并沒有發(fā)生富集現(xiàn)象。

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