今天我們來分享以下目前國外較先進的養豬場污水處理方法以及新型養殖污水處理設備的工藝及應用情況如何.

1.最近國外某科學技術研究生院生物系統部門的研究人員研發了一套養殖污水處理設備系統來處理原廢水和曝氣廢水。

2.該系統依靠細菌群落來分解原廢水中的有機物質，并從曝氣廢水中去除硝酸鹽和磷酸鹽。

3.它易于組裝且維護成本低。

4.該養殖污水處理設備系統已被證明在實驗室和日本沖繩當地的養豬場都有效。

生活在亞熱帶島嶼沖繩的人都對生豬養殖業的強度有所了解。農場對島上的經濟和文化有很大的影響。據當地政府稱，截至2018年，當地已經有超過225,000頭豬。豬肉是當地飲食的主食，在傳統餐廳的許多菜肴中都能找到。但養豬場的存在還有另一種不太受歡迎的影響——異味。在車窗關閉的情況下開車穿過一些特別是農場的區域，您一定會后悔不已。

這種氣味很大一部分部分是由當地的養豬業引起的。在沖繩各地，農場會產生大量廢水。現在，沖繩科技大學研究生院 (OIST)生物系統部門的研究人員創建了一種新的養殖污水處理設備系統來處理這種廢水，他們已在沖繩當地的一個養豬場成功進行了測試。

“我們的新系統使用兩個不同的腔室，”最近發表在Bioresource Technology上的一篇論文的第一作者 Anna Prokhorova 博士解釋說。“在養殖污水處理設備的一個艙室中，對全強度豬廢水進行處理以去除異味、病原體和有機物，而在另一個室中，從已經通過傳統曝氣系統處理過的廢水中去除多余的硝酸鹽和磷酸鹽。據我們所知，這是第一個同時成功處理兩種不同類型廢水的養殖污水處理設備系統。”

這與目前農民使用的傳統曝氣系統形成鮮明對比，傳統曝氣系統主要處理廢水中的有機物，并將存在的銨轉化為硝酸鹽，但不進一步處理硝酸鹽。在日本，畜牧業的硝酸鹽排放限制將很快降低到目前水平的五分之一（目前為每升 500 毫克硝酸鹽氮），以與其他行業保持一致。沖繩超過 35% 的農場可能會超過這一即將發生的變化。

“這是一個非常令人擔憂的問題，因為硝酸鹽污染會對人類健康和環境產生災難性的影響，”生物系統部門組長 Mami Kainuma 博士說。“當人們攝入硝酸鹽時，它會轉化為亞硝酸鹽，這會影響血液攜帶氧氣的能力，并可能導致高鐵血紅蛋白血癥或藍嬰兒綜合癥。”

這種新型的養殖污水處理設備系統依賴于豐富的細菌群落的存在來開始這個過程。在第一個室 - 陽極室 - 細菌與存在的有機分子發生反應，在此過程中釋放電子。然后這些電子通過電極轉移到第二個室——陰極室。陰極室含有已經經過曝氣過程的廢水，因此硝酸鹽含量很高。陰極室表面的細菌接受這些電子，并用它們為硝酸鹽向氮氣的轉化提供動力。該系統的優點是可以在有機物含量低的廢水中去除硝酸鹽，例如已經曝氣的水。

為了處理這兩種水，研究人員設計了一種巧妙的解決方案；他們使用微生物不僅推動處理過程，同時還能從廢水中回收一些有價值的營養物質。該系統由包含兩個腔室的聚丙烯酸反應器創建，這些腔室由離子交換膜隔開并配備三個電極。

在實驗室成功試用該養殖污水處理設備系統后，研究人員與沖繩縣環境科學中心和 Okidoyaku 合作，在沖繩縣畜牧草地研究中心的一個養豬場進行了初步試驗。在那里，他們可以使用曝氣池和未經處理的廢水。

長期實驗表明，主要的去除硝酸鹽的細菌是那些可以接受電子生長的細菌。在處理過程中，通過向電極施加 -0.4V – -0.6V 范圍內的電位來刺激它們的活性，從而更有效地處理廢水。這些細菌群落在陰極室中總共增長了 60% 以上，并繼續表現出強大的活性，導致硝酸鹽還原率很高。另一個很大的優點是，由于有機物，特別是揮發性脂肪酸在原該系統具有可擴展性、低成本、易于組裝和低維護的特點。

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