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我国畜禽养殖业规模已位居世界第一,大量排放的养殖废弃物已引起社会的广泛关注。养殖污染尤其国内较为分散、小型化的养殖场排放废弃物污染已成为近年来的研究热点。通常,厌氧发酵法是不同规模养殖场废弃物处理的优选技术。该技术不仅可大大降低养殖废弃物污染,而且可以产沼气,实现废物再利用。不足之处是产生大量沼液,沼液中除化学需氧量(COD)、氨氮、总磷、悬浮物等含量依然较高外,还含有大量氨基酸、赤霉素、各种中、微量元素、细胞分裂素类等肥分物质。沼液污染性与可利用性兼备,对其处理处置日益成为研究者关注的焦点。为此,本研究针对国内畜禽养殖场大多规模化小、分布分散、沼液处理投资运行成本高的现状,开发提出混凝-磷酸铵镁沉淀(MAP)-水溶肥料应用的沼液复合处理技术。该复合技术较为便捷、高效、经济,基于混凝-MAP法,实现沼液的快速净化、达标排放;基于水溶肥料研制,实现沼液的资源化利用。污染物净化处理与资源利用相结合,实现沼液的全处理。主要研究如下:1.沼液的混凝净化处理:单因素试验、优化正交设计试验与数理统计分析相结合,探讨混凝剂种类、投加量、沼液pH值、助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)投加量和混凝搅拌时间等因素的影响,提出了最佳技术参数条件。最佳技术参数条件分别为pH值为5.5、氯化铁投加量为1120mg/L、PAM投加量为3mg/L,先以300r/min快速搅拌30s,再以50r/min慢速搅拌15min,最后沉降20min。处理后的牛沼液COD值为316.7mg/L,浊度值为13.1NTU,总磷值为0.59mg/L,除氨氮外各指标均达到国家排放标准。2.沼液中氨氮的MAP法深度处理:针对沼液混凝处理后的残留氨氮,采用Na2HPO4·12H2O和MgCl2·6H2O复合沉淀法(MAP法)进行进一步深度处理。单因素试验、优化正交设计试验与数理统计分析相结合,所得最佳技术参数如下:pH值为11,n(Mg2+):n(NH4+):n(PO43-)为1.1:1:1.2,反应器50r/min搅拌水动力条件下反应时间为13min、沉淀时间为30min。氨氮和总磷残留浓度分别为39.4mg/L和3.2mg/L,符合排放要求。3.沼液应用于水溶肥料的优化制备:采用分析、过滤、合成和静置等方法,以沼液为原料优化研制得到N:P2O5:K2O的质量比为1:1:2和2:1:2的两种水溶肥料,符合NY1106-2010的标准。每生产1吨NP2O5:K2O的质量比为1:1:2和2:1:2的水溶肥料分别可消纳沼液800L和600L;所需原料总成本分别为3995元和3642元,不仅实现了畜禽养殖废水的减量化、变废为宝,还创造了经济价值。4.水溶肥料的园艺栽培施用性能及参数优化:采用N:P2O5:K20的质量比为1:1:2和21:2的水溶肥料对观赏向日葵、观赏辣椒和孔雀草进行肥效试验。分别将两种水溶肥料稀释100倍、300倍、500倍、700倍和900倍后施用,3种园林植物观赏特性均显著优于对照,其中对于观赏向日葵和孔雀草而言,以N:P2O5:K2O=2:1:2的水溶肥料稀释500倍效果最好;对于观赏辣椒而言,以N:P2O5:K2O=2:1:2的水溶肥料稀释300倍效果最好。