今天我們來(lái)分享以下目前國外較先進(jìn)的養豬場(chǎng)污水處理方法以及新型養殖污水處理設備的工藝及應用情況如何.

1.最近國外某科學(xué)技術(shù)研究生院生物系統部門(mén)的研究人員研發(fā)了一套養殖污水處理設備系統來(lái)處理原廢水和曝氣廢水。

2.該系統依靠細菌群落來(lái)分解原廢水中的有機物質(zhì)，并從曝氣廢水中去除硝酸鹽和磷酸鹽。

3.它易于組裝且維護成本低。

4.該養殖污水處理設備系統已被證明在實(shí)驗室和日本沖繩當地的養豬場(chǎng)都有效。

生活在亞熱帶島嶼沖繩的人都對生豬養殖業(yè)的強度有所了解。農場(chǎng)對島上的經(jīng)濟和文化有很大的影響。據當地政府稱(chēng)，截至2018年，當地已經(jīng)有超過(guò)225,000頭豬。豬肉是當地飲食的主食，在傳統餐廳的許多菜肴中都能找到。但養豬場(chǎng)的存在還有另一種不太受歡迎的影響——異味。在車(chē)窗關(guān)閉的情況下開(kāi)車(chē)穿過(guò)一些特別是農場(chǎng)的區域，您一定會(huì )后悔不已。

這種氣味很大一部分部分是由當地的養豬業(yè)引起的。在沖繩各地，農場(chǎng)會(huì )產(chǎn)生大量廢水?，F在，沖繩科技大學(xué)研究生院 (OIST)生物系統部門(mén)的研究人員創(chuàng )建了一種新的養殖污水處理設備系統來(lái)處理這種廢水，他們已在沖繩當地的一個(gè)養豬場(chǎng)成功進(jìn)行了測試。

“我們的新系統使用兩個(gè)不同的腔室，”最近發(fā)表在Bioresource Technology上的一篇論文的第一作者 Anna Prokhorova 博士解釋說(shuō)?！霸陴B殖污水處理設備的一個(gè)艙室中，對全強度豬廢水進(jìn)行處理以去除異味、病原體和有機物，而在另一個(gè)室中，從已經(jīng)通過(guò)傳統曝氣系統處理過(guò)的廢水中去除多余的硝酸鹽和磷酸鹽。據我們所知，這是第一個(gè)同時(shí)成功處理兩種不同類(lèi)型廢水的養殖污水處理設備系統。”

這與目前農民使用的傳統曝氣系統形成鮮明對比，傳統曝氣系統主要處理廢水中的有機物，并將存在的銨轉化為硝酸鹽，但不進(jìn)一步處理硝酸鹽。在日本，畜牧業(yè)的硝酸鹽排放限制將很快降低到目前水平的五分之一（目前為每升 500 毫克硝酸鹽氮），以與其他行業(yè)保持一致。沖繩超過(guò) 35% 的農場(chǎng)可能會(huì )超過(guò)這一即將發(fā)生的變化。

“這是一個(gè)非常令人擔憂(yōu)的問(wèn)題，因為硝酸鹽污染會(huì )對人類(lèi)健康和環(huán)境產(chǎn)生災難性的影響，”生物系統部門(mén)組長(cháng) Mami Kainuma 博士說(shuō)?！爱斎藗償z入硝酸鹽時(shí)，它會(huì )轉化為亞硝酸鹽，這會(huì )影響血液攜帶氧氣的能力，并可能導致高鐵血紅蛋白血癥或藍嬰兒綜合癥?！?/span>

這種新型的養殖污水處理設備系統依賴(lài)于豐富的細菌群落的存在來(lái)開(kāi)始這個(gè)過(guò)程。在第一個(gè)室 - 陽(yáng)極室 - 細菌與存在的有機分子發(fā)生反應，在此過(guò)程中釋放電子。然后這些電子通過(guò)電極轉移到第二個(gè)室——陰極室。陰極室含有已經(jīng)經(jīng)過(guò)曝氣過(guò)程的廢水，因此硝酸鹽含量很高。陰極室表面的細菌接受這些電子，并用它們?yōu)橄跛猁}向氮氣的轉化提供動(dòng)力。該系統的優(yōu)點(diǎn)是可以在有機物含量低的廢水中去除硝酸鹽，例如已經(jīng)曝氣的水。

為了處理這兩種水，研究人員設計了一種巧妙的解決方案；他們使用微生物不僅推動(dòng)處理過(guò)程，同時(shí)還能從廢水中回收一些有價(jià)值的營(yíng)養物質(zhì)。該系統由包含兩個(gè)腔室的聚丙烯酸反應器創(chuàng )建，這些腔室由離子交換膜隔開(kāi)并配備三個(gè)電極。

在實(shí)驗室成功試用該養殖污水處理設備系統后，研究人員與沖繩縣環(huán)境科學(xué)中心和 Okidoyaku 合作，在沖繩縣畜牧草地研究中心的一個(gè)養豬場(chǎng)進(jìn)行了初步試驗。在那里，他們可以使用曝氣池和未經(jīng)處理的廢水。

長(cháng)期實(shí)驗表明，主要的去除硝酸鹽的細菌是那些可以接受電子生長(cháng)的細菌。在處理過(guò)程中，通過(guò)向電極施加 -0.4V – -0.6V 范圍內的電位來(lái)刺激它們的活性，從而更有效地處理廢水。這些細菌群落在陰極室中總共增長(cháng)了 60% 以上，并繼續表現出強大的活性，導致硝酸鹽還原率很高。另一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是，由于有機物，特別是揮發(fā)性脂肪酸在原該系統具有可擴展性、低成本、易于組裝和低維護的特點(diǎn)。

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