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無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)外，養(yǎng)豬業(yè)一直都是非常龐大的一個(gè)市場(chǎng)。在滿足人們食用需求的同時(shí)，也帶來(lái)了巨大的環(huán)境問(wèn)題。這篇文章一起跟隨專家學(xué)者去看一看最新的養(yǎng)殖場(chǎng)廢水如何處置。

生活在日本亞熱帶島嶼沖繩的任何人都對(duì)其養(yǎng)豬業(yè)的強(qiáng)度表示贊賞。農(nóng)場(chǎng)對(duì)島上的經(jīng)濟(jì)和文化產(chǎn)生了很大的影響。根據(jù)日本內(nèi)閣府的數(shù)據(jù)，截至2018年，沖繩有超過(guò)225,000頭豬。豬肉是當(dāng)?shù)仫嬍车闹魇常趥鹘y(tǒng)餐館的許多菜肴中都有。但是養(yǎng)豬場(chǎng)的存在還有另一種不那么受歡迎的影響——?dú)馕堆臁ｉ_(kāi)車穿過(guò)一些特別是農(nóng)場(chǎng)的區(qū)域，車窗關(guān)閉，你一定會(huì)后悔的。這種氣味至少部分是由養(yǎng)豬業(yè)的副產(chǎn)品引起的。在沖繩各地，農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)生大量廢水。現(xiàn)在，沖繩科學(xué)技術(shù)研究生院 (OIST) 生物系統(tǒng)部門的研究人員已經(jīng)創(chuàng)建了一種新型的養(yǎng)殖污水處理設(shè)備系統(tǒng)處理這種廢水，他們已經(jīng)在沖繩當(dāng)?shù)氐囊粋€(gè)養(yǎng)豬場(chǎng)成功地對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試。

“我們的養(yǎng)殖污水處理設(shè)備使用兩個(gè)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(gè)室中，對(duì)豬廢水進(jìn)行處理以去除異味、病原體和有機(jī)物，而在另一個(gè)室中，從已經(jīng)通過(guò)傳統(tǒng)曝氣系統(tǒng)處理的廢水中去除過(guò)量的硝酸鹽和磷酸鹽。據(jù)我們所知，這是第一個(gè)同時(shí)成功處理兩種不同類型廢水的系統(tǒng)。”

這與農(nóng)民目前使用的傳統(tǒng)曝氣系統(tǒng)形成鮮明對(duì)比，傳統(tǒng)曝氣系統(tǒng)主要處理廢水中的有機(jī)物，也將存在的銨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，但不進(jìn)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(dāng)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(guò) 35% 的農(nóng)場(chǎng)可能會(huì)超過(guò)這一即將發(fā)生的變化。

“這是一個(gè)非常令人擔(dān)憂的問(wèn)題，因?yàn)橄跛猁}污染會(huì)對(duì)人類健康和環(huán)境造成災(zāi)難性影響，”生物系統(tǒng)部門組長(zhǎng) Mami Kainuma 博士說(shuō)。“當(dāng)人們攝入硝酸鹽時(shí)，它會(huì)轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，這會(huì)影響血液攜帶氧氣的能力，并可能導(dǎo)致高鐵血紅蛋白血癥或藍(lán)嬰兒綜合癥。”

這種新型的養(yǎng)殖污水處理設(shè)備依賴于豐富的細(xì)菌群落的存在來(lái)開(kāi)始這個(gè)過(guò)程。在第一個(gè)室 - 陽(yáng)極室 - 細(xì)菌與存在的有機(jī)分子發(fā)生反應(yīng)，在此過(guò)程中釋放電子。然后這些電子通過(guò)電極轉(zhuǎn)移到第二個(gè)室 - 陰極室。陰極室含有已經(jīng)經(jīng)過(guò)曝氣過(guò)程的廢水，因此硝酸鹽含量很高。陰極室表面的細(xì)菌接受這些電子并利用它們將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻Ｔ撓到y(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可以在有機(jī)物含量低的廢水中去除硝酸鹽，例如已經(jīng)充氣的水。

在實(shí)驗(yàn)室成功試用該設(shè)備后，研究人員與沖繩縣環(huán)境科學(xué)中心和Okidoyaku合作，在沖繩縣畜牧和草原研究中心的一個(gè)養(yǎng)豬場(chǎng)進(jìn)行了初步試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)。在那里，他們可以使用曝氣池和原始廢水。該項(xiàng)目由沖繩縣政府資助并監(jiān)測(cè)了一年多。由于細(xì)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(shí)間變化，以及哪些物種負(fù)責(zé)每個(gè)步驟。

長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)表明，主要的硝酸鹽去除細(xì)菌是那些可以接受電子生長(zhǎng)的細(xì)菌。在處理過(guò)程中，它們的活性受到在-0.4V - -0.6V 范圍內(nèi)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(xì)菌群落在陰極室中總共增長(zhǎng)了 60% 以上，并繼續(xù)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的活性，導(dǎo)致硝酸鹽還原率很高。另一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是，由于有機(jī)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(shù)量減少了。

“到目前為止，我們對(duì)結(jié)果非常滿意。它比我們預(yù)期的要高效得多，”Prokhorova 博士說(shuō)。“該系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性、成本低、易于組裝和維護(hù)成本低的特點(diǎn)。我們希望在未來(lái)幾年內(nèi)，沖繩和其他有類似問(wèn)題的地區(qū)的農(nóng)民能夠使用它，例如大陸的農(nóng)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(shè)備系統(tǒng)在經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試和廣泛應(yīng)用后，能夠引進(jìn)我們?nèi)粘５酿B(yǎng)殖場(chǎng)廢水處理。

養(yǎng)殖場(chǎng)廢水如何處置？一起來(lái)看看最新的經(jīng)驗(yàn)有哪些吧由青島樂(lè)中小編整理。

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