鱘魚養(yǎng)殖尾水栽培微藻及其兩相厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣工藝研究.pdf

1、近幾年來隨著鱘魚人工養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大，由其引發(fā)的淡水資源浪費(fèi)及其排放后對環(huán)境的污染問題日益凸顯出來，因此鱘魚養(yǎng)殖廢水凈化已成為鱘魚人工養(yǎng)殖業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。
　　本文利用鱘魚養(yǎng)殖尾水栽培微藻，并且利用收獲的微藻與養(yǎng)殖固廢耦合進(jìn)行兩相厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣工藝試驗(yàn)研究，以期為鱘魚養(yǎng)殖尾水資源化利用和藻類生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)推廣和應(yīng)用提供重要參考。
　　利用鱘魚養(yǎng)殖尾水栽培微藻試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)光照強(qiáng)度為4500lux，光暗比為12h:

2、12h，小球藻和柵藻接種量為106個(gè)/ml的條件下，小球藻和柵藻能夠吸收利用鱘魚養(yǎng)殖尾水中的NH4+-N、NO2--N、NO3--N和PO43-P-等污染物，并且實(shí)現(xiàn)藻細(xì)胞的增殖；當(dāng)養(yǎng)殖尾水中NH4+-N、NO2--N、NO3--N和PO43--P濃度分別為0.93～4.22 mg/L、0.11～0.24 mg/L、8.75～12.10 mg/L和0.08～0.41 mg/L時(shí)，培養(yǎng)8d后，小球藻和柵藻增值分別達(dá)到了初始生物量為6～7.

3、5和6～8倍。
　　利用鱘魚養(yǎng)殖尾水栽培微藻的過程中，當(dāng)養(yǎng)殖尾水中NH4+-N為0.93 mg/L、2.33 mg/L和4.22mg/L時(shí)，栽培小球藻12h、24h和48h后，NH4+-N去除率達(dá)到100％，而栽培柵藻8d后，NH4+-N的去除率為89.3%、88.23%和52.2%；當(dāng)養(yǎng)殖尾水中NO3--N為10.96 mg/L、11.38 mg/L和12.10 mg/L時(shí)，栽培小球藻8d后，NO3--N的去除率都達(dá)到100%，

4、而栽培柵藻8d后，NO3--N去除率僅為16.1%、17.1%和16.1%；當(dāng)養(yǎng)殖尾水中 PO43--P濃度為0.15mg/L、0.24mg/L和0.41mg/L時(shí)，栽培小球藻4h、5h和8h后，PO43-P都達(dá)到了100%，而柵藻完全吸收利用PO43-P需要4d、6d和8d，利用鱘魚養(yǎng)殖尾水栽培小球藻對凈化水質(zhì)更具優(yōu)勢。
　　小球藻與養(yǎng)殖固廢耦合兩相厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)產(chǎn)酸相接種污泥、藻液和養(yǎng)殖固廢質(zhì)量比為1:10:1

5、0、料液濃度6%和料液pH為7時(shí)，在35±1℃條件下水解4d，得到的酸化料液中VFA濃度為16504.6±200mg/L，在此條件下即可得到兩相厭氧發(fā)酵酸化水解料液；另外，產(chǎn)甲烷相預(yù)試驗(yàn)啟動(dòng)10d后系統(tǒng)進(jìn)入產(chǎn)氣高峰，而且一直持續(xù)到第18d，啟動(dòng)22d后產(chǎn)氣基本結(jié)束；利用水解料液厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣試驗(yàn)結(jié)果表明，在系統(tǒng)啟動(dòng)16d后每天添加20g酸化料液，使料液的水力停留時(shí)間為10d，系統(tǒng)啟動(dòng)23d后，一直保持穩(wěn)定產(chǎn)氣，日平均產(chǎn)氣量和VS產(chǎn)氣率分

6、別達(dá)到537.5ml/d和394.6L/kg，所產(chǎn)生物氣體中甲烷含量達(dá)到82.2%，而且產(chǎn)氣過程中，料液pH值一直保持在7.63～7.77之間。對比前期開展的微藻與養(yǎng)殖固廢耦合單相厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣試驗(yàn)結(jié)果可見，兩相厭氧發(fā)酵的VS產(chǎn)氣率與單相厭氧發(fā)酵的相當(dāng)，但是兩相厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣啟動(dòng)26d后，仍可持續(xù)、穩(wěn)定產(chǎn)氣，單相厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣僅持續(xù)20d左右；另外，兩厭氧發(fā)酵所得沼氣中甲烷含量是單相厭氧發(fā)酵的1.44倍，發(fā)酵所的生物氣體品質(zhì)顯著提高。