基于微藻培養(yǎng)處理畜禽養(yǎng)殖廢水的研究進(jìn)展
發(fā)布時間:
2019-06-22
當(dāng)前規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖業(yè)排放含有大量氮磷、重金屬和有機污染物的糞污廢水,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境遭受嚴(yán)重的污染,治理畜禽廢水的任務(wù)迫在眉睫。由于傳統(tǒng)畜禽廢水處理方式及應(yīng)用存在較多不足,基于微藻生物技術(shù)處理廢水的研究得到越來越多的關(guān)注。微藻是一種廣泛存在于水體中的單細(xì)胞生物,具有高效的脫氮除磷及納污能力,其主要利用同化作用吸附污水中的氮,通過磷酸化作用吸附、沉降磷,依靠細(xì)胞膜上的官能團對重金屬進(jìn)行富集。基于以上生理基礎(chǔ),大多數(shù)微藻的氮磷吸附率和重金屬富集率可以高達(dá)80%。目前微藻對畜禽廢水污染組分的處理的研究主要集中在氮磷、重金屬,實際應(yīng)用方式多為高效藻類塘、活性藻、固定化技術(shù)、光生物反應(yīng)器等。但是微藻處理畜禽廢水仍存在分子機理研究較少,生產(chǎn)實際經(jīng)驗不足等問題。
近年來,我國的畜牧業(yè)得到了較大的發(fā)展,成為第一產(chǎn)業(yè)的重要支柱,養(yǎng)殖模式也由最初的散養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)?;B(yǎng)殖。規(guī)?;B(yǎng)殖雖然具有節(jié)省成本、優(yōu)化管理、增加產(chǎn)量等優(yōu)點,然而,由于該模式下畜禽的排便特性,養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生了大量含有重金屬、氮磷、抗生素等污染物質(zhì)的糞便廢水,這些處理不當(dāng)?shù)奈廴疚飳Νh(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。2010年污染普查數(shù)據(jù)顯示,畜禽業(yè)產(chǎn)生糞便2.43億t,產(chǎn)生尿液1.63億t。畜牧業(yè)已成為國內(nèi)僅次于鋼鐵、煤炭的第三大污染行業(yè)。治理畜禽排泄廢水,凈化和保護(hù)水資源的任務(wù)已經(jīng)刻不容緩。
目前畜禽廢水的處理主要有自然處理法、物理化學(xué)處理法和生物化學(xué)處理法等。但是傳統(tǒng)的處理方法往往存在效率低,成本高等問題,限制了其普及率。一般情況下小型的養(yǎng)殖場為節(jié)省成本,往往采用直接排放或者粗處理的方法處置廢水;畜禽廢水也常直接還田,這樣不僅會使廢水中的重金屬和抗生素遷移入土壤,也造成了資源的浪費。因而,一種高效、低成本、綠色環(huán)保、附加產(chǎn)值大的廢水處理方法是企業(yè)和生態(tài)環(huán)境所急需的。
微藻是一類廣泛存在于各類水環(huán)境中的單細(xì)胞微生物,利用微藻凈化廢水的技術(shù)早已引起關(guān)注。一方面,畜禽廢水中含有大量的氮磷及有機物,能夠滿足微藻對于氮源和碳源的需求,有效降低水中N、P含量,同時微藻也可吸附或降解廢水中的重金屬、抗生素等污染物,實現(xiàn)廢水的凈化;另一方面,利用廢水培養(yǎng)微藻,也可以產(chǎn)生大量的微藻生物質(zhì),這為其他下游產(chǎn)品,例如生物柴油、肥料、飼料等的開發(fā)提供了基礎(chǔ)。這無疑是一條綠色環(huán)??裳h(huán)的產(chǎn)業(yè)鏈,實現(xiàn)了藻、水、下游產(chǎn)品的共得。
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