沼液無害化肥料化是新質生產力(上)
2024.04.28
沼液有兩大主要來源:畜禽養殖業和生物質能源企業。官方推薦對沼液的處理是“無害化”,用“生物+化學”的方法通過復雜的處理程序把 COD(即化學耗氧量)降掉 90%以上,“達標”排放。這種處理的設施投入動則幾百萬上千萬,而能耗每立方米 7 元以上。由于企業不堪重負,慢慢地這種處理就變成大塘貯存,自然氧化,擇機排放。塘邊環境臭氣熏天,而真正氧化到可以排放每個塘必須存夠 9 個月左右,對于大型企業來說,得有多少個大塘才夠用?所以他們就“擇機”排放:利用大雨天或半夜偷排者居多。沼液對環境的污染幾乎成了所有農業縣揮之不去的噩夢!
開發沼液既無害化又肥料化的處理技術即變廢為寶,是沼液的唯一出路。在探討這一課題之前,我們先要了解沼液為什么有害?
沼液來自沼氣池。糞污或其他生物質(如秸稈等)在沼氣池經厭氧的沼氣菌分解產生甲烷,甲烷與一氧化碳混合物就是沼氣。沼氣被利用,留在沼氣池中的液體就是沼液,沼液必須排掉否則新料進不來。沼液不但臭,還污染土壤和水體。那些沼液流經的水溝,溝邊不長草,溝里沒魚蝦青蛙。多次澆灌沼液的農田,作物黃化枯死。有人說沼液有毒,什么毒?講不清楚。其實沼液有害不是它含了什么毒素,而是它的三大害:一是沼液不含溶解氧,到土壤中會擠占土壤空隙導致土壤缺氧從而危及土壤生態鏈;二是沼液中有害氣體濃度高,主要是氨氣、硫化氫和甲烷,也會危及農作物和生態鏈;三是沼液中的水溶有機碳是大分子,即DOC。這種物質不能被吸收造成根毛堵塞導致爛根。
知道沼液危害的原因,破解它的技術就是從分解 DOC 入手,這是主要矛盾。把 DOC 分解為 AOC 就實現了肥料化。而在分解過程中有機分子團不但裂解得更細,由幾微米級裂解為幾百納米級,而且分子團的內比表面積更大,官能團含量豐富,這就把氨氣、硫化氫和甲烷等物質給“抓住”了,使它們不排出而成為有機養分的一部分,所以臭氣就消失了。而在分解過程中為了給微生物提供最低限度的氧氣,就必須使液體溶解氧保持在 1~2mg/L 之間,這就順帶解決了液體沒有溶解氧的問題。
以下是用碳菌劑分解某沼液樣品的主要數據:
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沼液
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分解液
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沼液
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分解液
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有機質含率
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0.52%
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0.31%
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甲烷(CH4)濃度
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2.2% VOL
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0.2% VOL
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含碳率(DOC)
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0.17%
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/
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硫化氫(H2S)濃度
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0.6 PPm
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0
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含碳率(AOC)
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/
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0.15%
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氨氣(NH3)濃度
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>10.0 PPm
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0.6 PPm
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N+P2O5+K2O
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0.08%
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0.05%
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0.04%碳濃度浸液GI值
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58.4%
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75.3%
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