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無論在國內還是在國外，養(yǎng)豬業(yè)一直都是非常龐大的一個市場。在滿足人們食用需求的同時，也帶來了巨大的環(huán)境問題。這篇文章一起跟隨專家學者去看一看最新的養(yǎng)殖場廢水如何處置。
生活在日本亞熱帶島嶼沖繩的任何人都對其養(yǎng)豬業(yè)的強度表示贊賞。農場對島上的經濟和文化產生了很大的影響。根據日本內閣府的數據，截至2018年，沖繩有超過225,000頭豬。豬肉是當地飲食的主食，在傳統(tǒng)餐館的許多菜肴中都有。但是養(yǎng)豬場的存在還有另一種不那么受歡迎的影響——氣味熏天。開車穿過一些特別是農場的區(qū)域，車窗關閉，你一定會后悔的。這種氣味至少部分是由養(yǎng)豬業(yè)的副產品引起的。在沖繩各地，農場產生大量廢水。現(xiàn)在，沖繩科學技術研究生院 (OIST) 生物系統(tǒng)部門的研究人員已經創(chuàng)建了一種新型的養(yǎng)殖污水處理設備系統(tǒng)處理這種廢水，他們已經在沖繩當地的一個養(yǎng)豬場成功地對其進行了測試。
“我們的養(yǎng)殖污水處理設備使用兩個不同的腔室，”最近發(fā)表在Bioresource Technology上的一篇論文的主要作者Anna Prokhorova博士解釋道。“在一個室中，對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(tǒng)曝氣系統(tǒng)處理的廢水中去除過量的硝酸鹽和磷酸鹽。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系統(tǒng)。”
這與農民目前使用的傳統(tǒng)曝氣系統(tǒng)形成鮮明對比，傳統(tǒng)曝氣系統(tǒng)主要處理廢水中的有機物，也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(yè)的硝酸鹽排放限值很快將降至當前水平的五分之一（目前為每升 500 毫克硝酸鹽-氮），以與其他行業(yè)保持一致。沖繩超過 35% 的農場可能會超過這一即將發(fā)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(huán)境造成災難性影響，”生物系統(tǒng)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(yǎng)殖污水處理設備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(fā)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利用它們將硝酸鹽轉化為氮氣。該系統(tǒng)的優(yōu)點是可以在有機物含量低的廢水中去除硝酸鹽，例如已經充氣的水。
在實驗室成功試用該設備后，研究人員與沖繩縣環(huán)境科學中心和Okidoyaku合作，在沖繩縣畜牧和草原研究中心的一個養(yǎng)豬場進行了初步試點實驗。在那里，他們可以使用曝氣池和原始廢水。該項目由沖繩縣政府資助并監(jiān)測了一年多。由于細菌群落所發(fā)揮的不可或缺的作用，研究人員還分析了存在哪些物種，群落的組成如何隨時間變化，以及哪些物種負責每個步驟。
長期實驗表明，主要的硝酸鹽去除細菌是那些可以接受電子生長的細菌。在處理過程中，它們的活性受到在-0.4V - -0.6V 范圍內的電極上施加的電壓的刺激，從而更有效地處理廢水。這樣的細菌群落在陰極室中總共增長了 60% 以上，并繼續(xù)表現(xiàn)出強烈的活性，導致硝酸鹽還原率很高。另一個很大的優(yōu)點是，由于有機物，特別是揮發(fā)性脂肪酸在原廢水中被降解，氣味減輕了，病原體的數量減少了。
“到目前為止，我們對結果非常滿意。它比我們預期的要高效得多，”Prokhorova 博士說。“該系統(tǒng)具有可擴展性、成本低、易于組裝和維護成本低的特點。我們希望在未來幾年內，沖繩和其他有類似問題的地區(qū)的農民能夠使用它，例如大陸的農村社區(qū)日本和東南亞。”
希望文中介紹的新型養(yǎng)殖污水處理設備系統(tǒng)在經過嚴謹的測試和廣泛應用后，能夠引進我們日常的養(yǎng)殖場廢水處理。
養(yǎng)殖場廢水如何處置？一起來看看最新的經驗有哪些吧由青島樂中小編整理。
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