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养殖场沼液污染防控与安全利用技术
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    S216.4
  • 关键词:
  • 成果简介:
    1.研究目的:中国养殖场沼气工程年产沼液4亿方,但沼液面临“有地难还”的尴尬局面,利用率不足30%,水污染风险引起广泛关注。沼液中污染物赋存特征认识不清、减排技术缺乏、应用装置不配套是制约沼液处理与利用的三大因素。籍此,北京市农林科学院联合江苏省农业科学院等单位在有关项目的支持下,历经十年攻关,立足理论突破、技术创新与装备配套,旨在为沼液污染防控与安全利用提供技术支撑。 2.主要技术创新点: 1)系统揭示了沼液各类污染物赋存形态及污染风险相对较低的特征,走出了沼液不敢用、不想用的认识误区。阐明了厌氧消化过程中铜和锌优先向固相迁移的规律性特点,转移率高达80%和43%;沼液中氮素72%-92%以速效态存在,具有线性加平台的肥效特征,超越产量拐点后的施氮量引起土壤硝酸盐急剧累积。基于沼液氮磷、重金属赋存特征及污染风险相对贡献,首次提出了沼液农用应优先考虑氮素合理承载的策略。 2)率先构建了沼液污染综合防控技术体系,提出了控氮和重金属、抗生素削减为核心的“一控两削减”组合措施,解决了沼液利用中环境制约性难题。针对氮排放,提出了温度+深度+覆盖度+pH的综合调控措施,减排率达54%-94%;针对抗生素污染,发明了吸附降解联动的强化削减方法,四环素和磺胺类抗生素削减率达90%;针对重金属污染,创制了吸附+气化砷削减技术和沉淀+过滤铜、锌削减技术,去除率达29%-80%。集成以上技术,从发酵、贮存到土地利用进行全程防控,形成了延长发酵时间、优化贮存条件、添加生物炭、接种菌剂、沉淀分离相结合的“五措并举”综合防控模式,实现多目标一体化防控。 3)创建了“一通二调三总控”沼液处理利用智能化系统,解决了管道易堵塞、浓度难控制、用量不精准的难题。一通管道:构建了沼液“20目+60目+120目”三级过滤体系,配合“首部+管道+滴头” 三防堵技术,保障系统连续运行;二调浓度:基于电导率与养分含量的线性关系,构建了以电导率为调控核心的沼液养分浓度即时配比体系,实现自动化调控;三控总量:针对不同区域和模式作物需肥特点,制定了沼液灌溉施肥技术规程,实现总量控制和精准化利用。 3.成果产生的价值: 2013年以来,该成果在北京、重庆等10省市推广应用,累计消纳沼液8471万方,替代化肥(折纯)39.0万吨,减少COD和氨氮排放33.9万吨和14.9万吨,实现社会经济效益13.6亿元。发表文章44篇、专著2部,获专利9项,培训1.1万人次。对面源污染减排发挥了重大作用,效益显著。
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