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沼液臭氧灭菌效果及对养分的影响

孙加祥,吴华山,朱 伟,李保全,邵春荣
(江苏省明天农牧科技有限公司,江苏南京210014)  

摘要:利用臭氧对5 个不同沼液处理[T1(原始新鲜沼液,从厌氧发酵罐直接排出,没有经过存放),T2(沼液经过厌氧发酵罐排出后,存放1 个月),T3(150 目过滤贮存沼液,即将T2 沼液经过150 目过滤),T4(50%T3 沼液+50%水),T5(25%T3 沼液+75%水)]进行粪大肠杆菌灭活检测。结果表明:T1 ~T5 完全灭菌所需的时间分别为13、9、8、7、6 min;沼液经臭氧灭菌后,全氮、全磷、全钾和可溶性有机碳含量变化均不显著,但其铵态氮含量和化学需氧量显著减少。
 关键词:臭氧;灭菌;沼液
 中图分类号:X703  文献标志码:A  文章编号:1002 -1302(2014)01 -0304 -03

根据全国畜禽养殖量[1]和王方浩等关于中国畜禽粪便产生量估算方法[2]可知,2011 年全国畜禽粪便年产生量已经达到36 亿t 左右,约为当年固体废弃物的2.6 倍[3]。畜禽养殖业已经成为农村生态环境的主要污染源和污染防治的重点之一[4]。沼气工程技术在处理有机废弃物与得到可再生能源的同时,还能回收部分养分和碳物质,并且有杀灭病原体的功能[5]。因此,它既是一项提供清洁能源、潜力巨大的生物质能源工程[6],也是改善农村生态环境、发展循环农业的重要纽带[7]。沼液中含有氮磷钾等营养元素、有机质及多种微量元素、氨基酸、激素、维生素等物质[8 -9],在贮放中极易孳生有害病菌。目前,关于沼液中病原菌的研究还很少。Salminen 等综述了厌氧发酵工艺对有害生物的影响,认为厌氧消化能够杀灭病菌,高温厌氧消化比中温更有效,高温型的厌氧消化能使粪大肠菌与沙门氏菌100%杀灭,而中温型的消化池仅能使部分粪大肠菌与沙门氏菌杀灭[10]。根据叶小梅等调查结果可知,在常温条件下,厌氧发酵仅能杀灭猪粪中93%的大肠杆菌,90%以上排放沼液中大肠杆菌数量超过国家标准[11]。2011 年,欧洲出血性大肠杆菌疫情震惊了世界,疫情不仅造成4 000 多例感染,而且给欧洲农业带来了巨大损失,疫情的致病菌株是一种罕见的大肠杆菌,至今疫情的源头仍未查明[12 -13]。因此,畜禽粪便与沼液农田施用的安全性已引起了社会的广泛关注。
    直接关于沼液灭菌的研究鲜有报道,但关于污水灭菌的报道较多。由于沼液是污水发酵后的产物,因此也可以参照污水除菌方法。目前,几种主流的污水灭菌方法为液氯灭菌[14]、二氧化氯灭菌[15]、紫外灭菌[16]和臭氧灭菌[17]。由于沼液灭菌后的用途主要是用于农业灌溉或施肥,过量的氯会危害作物和土壤,显然不能使用液氯和二氧化氯。紫外灭菌受水质影响较大[18],沼液有较高的浊度和色度,不适合紫外线灭菌。因此,只有臭氧灭菌相对适合。本研究以江苏省农业科学院六合基地的沼液为研究对象,利用臭氧灭菌,研究臭氧对沼液的灭菌效果,为沼液的安全利用提供参考。

沼液臭氧灭菌效果及对养分的影响

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