环鄱阳湖流域生猪养殖粪污处理与利用关键技术研究

环鄱阳湖流域是我国最大环湖经济带和长江中下游水生态安全保障区，但密集分布生猪养殖场，生猪养殖污染对鄱阳湖水环境和生态安全带来巨大压力。江西省正在大力推行国家生态文明示范区建设和《鄱阳湖生态环境综合整治三年行动计划（2018-2020）》，努力打造美丽中国“江西样板”，并均将“畜禽养殖废弃物资源化和无害化处理”为重要工作。本项目以环鄱阳湖流域生猪养殖粪污为研究对象，着力开展禽粪污厌氧发酵调控关键技术研究，构建基于“碳酸氢盐-VFAs-氨氮”三元缓冲体系的粪污厌氧消化调控体系，研究畜禽粪污厌氧消化过程中氨氮抑制对产沼气的影响，优化调控运行参数；研发基于磁分离-膜分离组合的沼液梯度处理及分级利用新工艺，形成清水回用、浓水调配高品质液肥的资源利用新技术。以环鄱阳湖流域生猪养殖粪污为对象，开展生猪养殖粪污处理与利用关键技术研究，构建具有大湖流域特征的畜禽粪污资源利用和污染防治新模式，为江西践行国家生态文明试验区、推进畜禽养殖污染防治提供新途径。深入研究考察猪粪污厌氧发酵过程中物质组成、理化指标和微生物群落在不同过程中的变化，揭示三元pH缓冲体系的形成机理，探讨其作用机理，优化调控方法。模拟受抑制的猪粪厌氧发酵，解析氨氮抑制形成机制。构建基于“碳酸氢盐-VFAs-氨氮”三元缓冲体系的粪污厌氧消化调控体系，通过采取氨抑制对应措施，强化畜禽养殖粪污厌氧发酵，形成畜禽粪污高效厌氧消化技术。针对高悬浮物浓度的猪粪沼液，以高效去除悬浮物与保留氮类营养物为主要目的，开发磁混凝-膜分离（陶瓷膜、纳滤/反渗透膜）的沼液固液分离工艺，通过优化工艺参数，筛选适于沼液深度处理的磁混凝工艺条件及膜组件，明确膜污染特征及其控制策略。磁分离-膜分离组合工艺实现了猪粪沼液中的有机物和氮磷浓缩和水回用，水质满足城市污水再生利用农田灌溉用水水质回用要求。