豬(zhū)場的汙(wū)水處理是長久以來全球養豬(zhū)業關注的重點。在眾多處(chù)理方法中,第(dì)一步采取厭氧發酵可有效控製氣(qì)味、降低汙水中(zhōng)有機物及有害物。目前需要進一(yī)步改進厭氧發酵(jiào)後的汙水,使其循環成為可供豬場(chǎng)使用的幹淨水源。
一(yī).將汙水轉化為可用資源(yuán)
假如能將(jiāng)豬場令人討厭且處理成本昂貴的糞便汙水轉(zhuǎn)變為一種有用資料,那該(gāi)是一件多麽讓人振奮的事。一旦這方麵研究獲得更多數據,這無疑將引導這方麵(miàn)的改革。澳大利亞豬肉合作研(yán)究中心(Pork CRC)已對此(cǐ)項目投資$300,000。參與該(gāi)項目的默多克大學的學生(shēng)Jeremy Ayre,花(huā)費了三年時間(2015-2017)用於微藻篩選、培養。這對養豬業發展意(yì)義重大。
汙水中高氨、高濁度是長期培養(yǎng)的限製因素,研究者們也以此為重點。磷、碳等其它汙染物(wù)可能作為營養源而促(cù)進微藻生長,但在特(tè)定濃度也有可能有毒。微藻處理過(guò)程中營養物(wù)質水平、汙水量(liàng)處(chù)於時刻變化中。這些(xiē)變化均會影(yǐng)響微藻的生長(zhǎng)。因此,研究(jiū)者們需要培養生命力更強(qiáng)的藻(zǎo)株來滿(mǎn)足未來發展需求。
二.關閉(bì)光合(hé)反應係(xì)統
Jeremy Ayre也研究(jiū)了微藻的避光發(fā)酵,以尋找其最好的培養係統。項目還致力於降低培養基氨的釋放,實現(xiàn)可利用氮最大利用化,以降低對環境的影響。整個項目涉及(jí)麵非常(cháng)廣(guǎng),包括產生(shēng)新的營養物質、降低氨的釋放、降低溫室效應氣體排放量、輸出可循環利用的水等。微藻處理的最後(hòu)產物將可能用作豬飼料,或生產沼氣原料。
三.尋找最(zuì)適合豬場糞汙的藻株
微藻培養可能是一種潛在關鍵技術。微藻(zǎo)是指能在艱苦環境中(zhōng)依靠光合自養、混合營養生長的一類微生物(wù)。微藻可除去豬場糞(fèn)便厭氧發酵後汙水中的汙染物,並使其成為對豬場有(yǒu)利的(de)生物質。在(zài)經過(guò)幾十年的(de)研究,這個目的還沒有實現。豬場汙水中的(de)汙染物主要包(bāo)括氨(ān)、磷、高(gāo)濁度(dù),這些汙染(rǎn)物對大多數藻類、其它生命物質有毒。
但西澳大利亞州的默多克大學的一項研究證實,已在豬場糞便厭氧發酵(jiào)後汙水中(zhōng)成功分離出幾種生長良好的(de)微藻。
研究者們(men)曾在未稀釋(shì)過的豬場糞便厭氧(yǎng)發酵後汙水中尋找微藻。因為這種原始(shǐ)汙水中除了含汙染物外,還含有大量可供微藻生長的營養物質。但這種研究均告以失敗。除非將原始汙水稀(xī)釋100倍,但這種處理在現實中(zhōng)明顯沒有操作意義。
默多克大學的藻類研(yán)發中心先從類似未稀(xī)釋豬(zhū)場糞便厭氧發酵汙水環境中篩選出潛在的微藻,然後再用未稀釋豬場糞便厭氧發酵汙(wū)水作培養基(jī),在旋轉(zhuǎn)式(shì)培養器中(zhōng)培養混合(hé)的微藻。試驗結果表明,這些微藻生(shēng)長(zhǎng)良好,且可進(jìn)一步擴大生長。
四.篩選的微藻必須確保其對豬的安全性
已(yǐ)成功篩選出3株(zhū)適合此環境的微藻,但要想其輸出(chū)最有效的產物還需作進一步的研究。這些微藻處理後的(de)生物質可能是一種(zhǒng)很好的豬飼料,因為其中含有豐富的蛋白質、脂肪等。但仍需(xū)要對其(qí)進行(háng)病原體排查、執行安全措施來確保其作為豬飼料的安全度。微藻處理可(kě)進一步提高厭氧發酵程(chéng)度。目前厭氧發酵處理的豬場汙水可用於產熱、發電(diàn),微藻(zǎo)處理可進一步提高其效率。這兩種處理方法獲得的生物質,均麵臨著(zhe)同一個(gè)問題。即如(rú)果作為飼料或生產沼氣原料(liào),如何打開(kāi)細胞壁才能更好被豬胃腸(cháng)道或厭氧發酵充分利用。這些需(xū)要(yào)未來作進一步的研究。