沼氣工程厭氧發酵液的后處置技術探究

顧斌

摘要：沼氣工程是基于各類生物糞便的有效處理所產生的一類工程，在實際開展的過程中，需對各個處理環節進行合理控制，以免在處理的過程中對環境造成大范圍的污染。沼氣工程的產物可以被應用到多個生產領域，而厭氧發酵液作為沼氣工程的產物之一，其含量相對較大，如果不能實現對厭氧發酵液的有效處理，就會對環境造成二次污染，這與工程開展的最初目標嚴重不符。為此，我們有必要對沼氣工程中，厭氧發酵液的相關技術進行研究，旨在實現對厭氧發酵液的有效處理。

關鍵詞：沼氣工程；厭氧發酵液；后處置技術

一、厭氧發酵液的作用分析

沼氣工程中，沼氣生產之余會產生大量的厭氧發酵液，我們習慣將其稱為沼液。在大型的沼氣工程中，所產生的沼液量較大，需要經過合理的處理才能保證不對環境造成較大的影響。沼液是各類動物糞便合成的產物，經過發酵處理之后的糞便混合物已經消除了氣味，并且具備較強的肥力，可以用于多種作物的種植與培育。相關數據顯示，沼液的肥效作用是普通肥料的10倍以上。因沼液屬于液體肥料，在應用時無需擔心因應用過量對作物生長發育造成影響。另外，沼液的液體狀態也更加容易進入土壤與作物根系接觸，被大量吸收。在特定的作物培育工作中，沼液還可被應用到浸種階段，起到一定的防病蟲害作用。

二、現階段沼氣工程中常見的厭氧發酵液后處置技術

沼氣工程中對沼液的處理是保證工程整體處理質量的關鍵環節，要求經過處理之后的沼液符合國家要求的水質排放標準，這就要求沼液中的相關元素和重金屬元素不得超標。從當前的沼液處理工作來看，較為常用的處理手段為工廠處理技術，主要是依據沼液的組成元素，選擇特定的處理方案，并且搭建相應的處理設施，在對沼液中的相應物質進行分離與去除之后，質檢水質達標才可排放。沼液處理中較為常用的技術為生物過濾、膜生物反映器和SBR法。鑒于沼液中的物質組成較為復雜，選擇單一的處理技術很難保證最終的處理效果。為了實現對沼液中有害物質的全面清理，可以根據實際情況，選擇多個處理技術，共同完成沼液處理操作。

1、沼液及試驗材料

（1）沼液。選用的沼液取自某一大型養豬場的UASB出水；

（2）主要的試驗材料。本次試驗中，使用的主要材料有聚合氯化鋁（質量分數為30%）、聚丙烯酰胺（有效成分>85%）。

2、絮凝

具體處理操作之前，需選用適當的絮凝劑，根據本次研究的沼液組成，我們將PAC作為主要的絮凝劑，PAM為輔。為了確保絮凝的效果，首先需要對絮凝劑的用量進行準確確定。可以利用燒杯對絮凝劑的用量標準和比例進行檢驗，本次研究中，將PAC的用量控制在1200mg/L，PAM的用量控制5050mg/L。在將絮凝劑投入沼液之后，需要持續快速攪拌2分鐘，之后逐漸放緩速度攪拌15分鐘，攪拌操作完成后，保持沼液靜置1.5小時，最后可以對上部的清液進行收集處理。在對絮凝處理之后的沼液組成進行檢驗之后可以發現，其內部的SCOD、氨氮和TP的含量均有所降低。測試數據顯示，針對SCOD和TP的處理量可達到總量的60%以上。

3、試驗裝置與方法

本次沼液處理中是應用A/O-MBR的一體化裝置，選取厚度為10mm的有機玻璃作為膜生物反映器。該系統在進行沼液處理時，在系統內部形成了連續性的進水和間隔性的出水，通過系統內部設置的液位器對進出水的量進行有效控制，同時也為沼液的處理工作提供了便利。鑒于本次所選用的沼液含有大量的氮磷元素，需要通過增加生活污水的方式來排除污泥。根據系統對沼液元素的處理狀況，適當增加出水量。經過處理之后的水需要經過國家相關標準的質量檢測之后才能判定是否直接排放。

4、試驗結果與討論

（1）SCOD去除效果。實際進行沼液處理的過程中，對于SCOD的處理，需要聯合應用多種處理方式才能保障SCOD的去除效果。在沼液處理設施中，出水的SCOD含量會受到進水SCOD含量的直接影響，但經過一系列處理之后，可對水中的SCOD含量進行有效控制。同時，借助MBR中的膜技術，還可以對水中的大量有機物進行吸附，從而提升出水的水質安全。

（2）對氨氮的去除。當系統進入穩定運行狀態之后，由于MBP膜能夠有效截留微生物，避免硝化菌發生流失，為硝化菌提供生長富集的環境，所以能夠對氨氮起到良好的硝化效果。通過試驗顯示，進水氨氮為450-500mg/L，出水氨氮在5mg/L以內，氨氮去除率高達99.3%。此外，若進水氨氮濃度增加，則會使出水氨氮濃度發生變化，但是這種變化不會持久發生，而是會在短時間內恢復正常濃度，這也表明了MBR工藝的強大優勢，可抵抗氨氮濃度變化。

結語

沼氣工程的開展不僅可以提升農業的產量，還可以在一定程度上降低各類養殖行業對環境所造成的影響。經過處理之后的沼液可以被重新應用到農業生產中，起到了良性循環的作用，有效促進農民的增產增收。

參考文獻

[1]趙葉明，趙勝楠，解嬌，等.大中型沼氣工程厭氧發酵液的后處置技術[J].農家參謀，2017（13）：47.

[2]蒸汽爆破對污泥性質及厭氧消化產沼氣的影響[D].江南大學，2017.

（作者單位：杭州能源環境工程有限公司）