生物质灰致沼液氮磷脱除研究

摘要：

为降低沼液氮磷脱除的操作费用,提出向沼液中添加生物质灰来辅助氮磷脱除.试验研究了水稻秸秆、花生壳、棉花秸秆和玉米秸秆4种生物质在600℃下燃烧后的生物质灰对沼液pH值、氨氮浓度和总磷的影响.同时考察了生物质灰添加对沼液化学需氧量、悬浮物质量浓度、浊度及植物生理毒性的影响.结果表明,棉花秸秆灰在沼液中的溶解度最大,为12.97％,而花生壳灰溶解度最低,仅为10.67％.通过Ca2、Mg2和OH-等离子的引入,生物质灰添加可部分沉淀沼液中的CO2,提升沼液pH值至9.5～11.0,满足“热-吹脱”氨氮脱除工艺对pH值的要求.同时,随着生物质灰添加量的增加,沼液中总磷含量基本呈现先降低后略微升高的趋势,当添加100 g/L棉花秸秆灰时,沼液总磷最高脱除率可达78.74％,其质量浓度可由初始值19.66 mg/L降低至4.18 mg/L.这表明生物质灰添加有利于氮磷脱除,理论上可降低氮磷脱除的操作费用.另外,添加生物质灰可在一定程度上降低沼液化学需氧量、悬浮物质量浓度和浊度,其中棉花秸秆灰的综合表现最优,对三者的降低幅度分别达56.71％、57.24％和77.37％.最后,用添加生物质灰后的沼液富CO2溶液培养大白菜种子,其发芽指数整体大于0.8,表现出较低的植物生理毒性.因此,生物质灰可用于辅助沼液氮磷脱除,有利于沼液后期施用,其中,棉花秸秆灰的效果最优.

关键词：生物质灰、沼液、氨氮脱除、总磷、植物生理毒性

所属期刊栏目：48

分类号：S216.4(农业动力、农村能源)

资助基金：国家自然科学基金项目51376078和中央高校基本科研业务费专项资金项目2015PY077

在线出版日期：2017-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：237-244,251