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新宇科技研發(fā)技術(shù)助力畜禽養(yǎng)殖廢水變廢為“寶”
目前工業(yè)點(diǎn)源污染逐漸受到控制，但農(nóng)業(yè)面源污染情況卻越來越嚴(yán)重。從2015 年開始，農(nóng)業(yè)部每年都會(huì)部署關(guān)于農(nóng)業(yè)面源污染防治的重點(diǎn)工作。農(nóng)業(yè)面源污染是引起水體富營養(yǎng)化的重要原因，畜禽養(yǎng)殖廢水是農(nóng)業(yè)面源污染最主要來源之一。第二次全國污染源普查顯示，畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場水污染物排放量：化學(xué)需氧量604.83 萬噸，氨氮7.50萬噸，總氮37.00 萬噸，總磷8.04 萬噸，在農(nóng)業(yè)源水污染物排放中占比分別是56%、35%、26%、38%，畜禽養(yǎng)殖COD排放約占全國COD排放總量47%[1]。2018 年生態(tài)環(huán)境部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《關(guān)于印發(fā)農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)行動(dòng)計(jì)劃的通知》明確指出“著力解決養(yǎng)殖業(yè)污染”，2021 年頒布的《中華人民共和國鄉(xiāng)村振興促進(jìn)法》生態(tài)保護(hù)章節(jié)明確提出“各級人民政府應(yīng)當(dāng)采取措施加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染防治”。畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾日益突出。畜禽養(yǎng)殖污染治理對于保障畜禽養(yǎng)殖業(yè)的適度規(guī)模發(fā)展和流域農(nóng)業(yè)面源污染有效控制具有重要意義。
畜禽糞便是物質(zhì)和能量的載體，是一種特殊形態(tài)的農(nóng)業(yè)資源。將其資源化利用，既可以解決目前的能源緊缺、土壤退化所面臨的壓力，也可以從源頭上解決養(yǎng)殖業(yè)廢棄物的污染問題，是有利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要手段。資源化就是將畜禽糞便中的可利用物質(zhì)作為原料，使其轉(zhuǎn)化為方便利用的物質(zhì)形態(tài)，進(jìn)行科學(xué)合理地利用，從而減少或消除污染物質(zhì)向空氣、水系以及土壤中的自然排放。
新宇科技申報(bào)的“高濃度養(yǎng)殖廢水氮磷處理關(guān)鍵技術(shù)與智能裝備研發(fā)及工程示范”項(xiàng)目獲批2021 年合肥市關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目立項(xiàng)。項(xiàng)目瞄準(zhǔn)高濃度氮磷的有效削減是亟待解決的難題，通過創(chuàng)新性工藝組合及新型生物載體材料的研究與應(yīng)用，對傳統(tǒng)生物處理技術(shù)的污染去除效能進(jìn)行挖潛，同時(shí)集成新型化學(xué)磷回收技術(shù)，獲得一套高效的養(yǎng)殖廢水氮磷處理技術(shù)，并進(jìn)行相應(yīng)裝備研制和工程示范。
本技術(shù)主要分為兩部分，分別是雙級A/O 技術(shù)和磷回收。通過雙級A/O 間合理分配，優(yōu)化各處理單元反應(yīng)環(huán)境，強(qiáng)化低C/N 比條件下的脫氮效果，同步實(shí)現(xiàn)COD、氨氮、總氮的高效去除，并顯著降低工藝能耗。以氣動(dòng)攪拌替代機(jī)械攪拌及高流速水力攪拌方式，突破現(xiàn)有磷回收反應(yīng)器存在的技術(shù)弊端。將雙級A/O 與磷回收有機(jī)結(jié)合，同步實(shí)現(xiàn)氮磷的高效去除。
對高氮磷畜禽養(yǎng)殖污水中的氨氮和磷去除的同時(shí)，會(huì)形成可回收利用的白色結(jié)晶體——磷酸銨鎂（簡稱鳥糞石，Mg（NH4）PO4·6H2O）。磷酸銨鎂同時(shí)含有作物生長所需的氮、磷兩種元素，既能作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中磷礦粉的有效替代品，也可以直接用作肥料。與傳統(tǒng)的磷酸銨肥料相比，磷酸銨鎂的養(yǎng)分釋放速度較慢，而正是由于其緩釋特性，具有不會(huì)灼燒作物的優(yōu)點(diǎn)。國外內(nèi)均有公司生產(chǎn)磷酸銨鎂化肥并應(yīng)用到市場的案例。
目前課題的實(shí)驗(yàn)室小試工作已完成，并取得較好的數(shù)據(jù)，后續(xù)將圍繞裝備研制和工程示范展開工作。本課題的順利開展將攻克養(yǎng)殖高濃度廢水氮磷處理關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖廢水的高效處理和資源化利用?？蔀楹戏适?、乃至全省、全國養(yǎng)殖場廢水治理提供技術(shù)支撐，進(jìn)而保障養(yǎng)殖業(yè)的適度規(guī)模發(fā)展和流域農(nóng)業(yè)面源污染有效控制，以科技助力鄉(xiāng)村生態(tài)振興。
參考文獻(xiàn)：
[1] 中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部，中華人民共和國國家統(tǒng)計(jì)局，中華人民共和國農(nóng)業(yè)部. 第二次全國污染源普查公報(bào)[R].2017.