惰性填料种类对猪场沼液氨吹脱效果的影响

邹梦圆，董红敏，朱志平，占源航，尹福斌，张万钦，曹起涛



惰性填料种类对猪场沼液氨吹脱效果的影响

邹梦圆，董红敏，朱志平※，占源航，尹福斌，张万钦，曹起涛

（中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京 100081）

氨吹脱作为猪场沼液的预处理方法，其处理效果受填料等多种因素的影响。分别采用空心多面球、鲍尔环和流化床填料在pH值10.5，气液比2 000，温度30 ℃的条件下吹脱猪场沼液，结果表明：空心多面球和流化床对沼液氨氮（ammonia nitrogen，NH4+-N）的平均去除率显著高于鲍尔环填料（<0.05），吹脱2 h，氨氮的平均去除率分别为80.7%、59.0%和77.4%。投加NaOH使沼液化学需氧量（chemical oxygen demand，COD）因压缩双电层和混凝而降低，总固体（total solid，TS）和挥发性固体（volatile solid，VS）因OH－对微生物结构的破坏和大分子物质的水解而增加。吹脱过程使COD部分提高，而TS和VS有所降低。3种填料的性能参数差异导致吹脱后沼液COD平均去除率的变化和VS的平均去除率不同，但不存在显著差异（>0.05），流化床填料对TS的平均去除率显著高于空心多面球（<0.05）。选定空心多面球吹脱20 L沼液2 h，1 L的1 mol/L硫酸吸收液对吹脱尾气中氨气的平均吸收率为35.8%，兼顾吸收效果和经济性。

氨；去除效果；沼液；流化床填料；空心多面球填料；鲍尔环填料

0 引 言

随着中国畜牧业的集约化和规模化发展，大量集中产生的养殖废弃物使得农业生态环境被污染的风险日益加剧。近年来，利用厌氧发酵处理畜禽粪污的沼气工程迅速发展[1]，沼气工程不仅可以实现养殖废弃物的资源化利用，而且能够防治农业环境污染，同时具有较好的生态与经济效益[2]，但是沼气工程中产生的沼渣沼液等残余物还需要进行后续处理与利用。沼液成分复杂，不同原料厌氧发酵后特征差异较大[3-5]。作为优质的液体肥料来源，沼液富含氮、磷、钾等营养元素和铜、铁、锌、锰等微量元素，此外还有氨基酸、水解酶、维生素等微生物代谢产物以及植物病虫害抑制物质[6]，但种养不平衡、土地紧张和运输成本过高[7]等现实问题使沼液资源化利用受阻；沼液也是高浓度的有机废水，其碳氮比低，氨氮浓度高，可生化性差，达标排放成本高[8-9]，如何对沼液进行深度处理已经成为大中型沼气工程长期稳定运行的关键。

吹脱法是以空气作为载体通入水中，在碱性条件下使气水充分接触，利用废水中所含氨氮的实际浓度与平衡浓度的差异，气相中氨气浓度始终低于此条件下的平衡浓度，废水中溶解的氨可以不断越过气液界面进入气相，从而脱除氨氮的方法[10]。影响氨吹脱效率的关键因素包括pH值、气液比、温度、吹脱时间和水力负荷等[11-12]。由于脱氮率高，操作灵活且占地小，氨吹脱工艺被广泛应用于稀土废水[13]、垃圾渗滤液[14-15]、市政废水[16]、养殖废水[17-19]和焦化废水[20]等多种类型高氨氮废水的预处理环节。国内外学者针对单独或以组合工艺采用氨吹脱处理畜禽养殖场沼液[21-25]也开展了一系列研究，但针对不同惰性填料对猪场沼液氨吹脱效果的研究较少。

本文分别采用空心多面球、鲍尔环和流化床填料对猪场沼液进行氨吹脱处理，研究不同惰性填料对氨的吹脱效果以及吹脱后沼液中COD、TS和VS的变化情况，选定氨吹脱的较优填料后，进一步研究不同摩尔浓度的硫酸吸收液吸收吹脱尾气中氨气的效果，为沼液的深度处理提供技术参数。

1 材料与方法

1.1 试验装置

如图1所示，试验装置包括控制单元和吹脱单元，吹脱单元又包括吹脱塔、储液池和吸收装置。控制单元采用PLC（S7-200，德国西门子公司）编程控制，包括曝气风机（RT-H3285AA，苏州市贝雷克机械设备有限公司）变频调节、pH计读数显示、搅拌器频率调节板块和10英寸彩色显控触摸屏（SK-102HE，深圳市显控自动化技术有限公司）。显控触摸屏整合储液池中沼液温度的设定与数值显示还有加热棒、曝气风机、沼液和加药蠕动泵（204K，重庆市杰恒蠕动泵有限公司）以及搅拌器的开关功能。沼液温度接近设定值后，加热棒加热缓慢直至温度达到设定值后停止加热。

吹脱塔材质为有机玻璃，高1.5 m，内径0.15 m（高径比10∶1），顶部有排气口，排气口下方是喷淋头，内部装填填料层，底部有曝气头，曝气头通过管路连接气体转子流量计（LZM-15G，余姚市工业自动化仪表厂）和曝气风机，吹脱塔底部还有回水管路与储液池连接。储液池材质为不锈钢，长0.6 m，宽0.5 m，高0.5 m，有效容积150 L，内部安装搅拌器、pH计（PG-118，上海市经米仪器仪表有限公司）、温度热电偶探头（WRN-001，泰州市昊嘉电热电器有限公司）和加热棒。加药蠕动泵通过管路连接碱液罐，用于调节储液池中沼液的pH值，碱液罐材质为有机玻璃，有效容积5 L，沼液蠕动泵通过管路一端连接储液池，一端连接液体转子流量计（LBZ-6，杭州市富阳华仪仪表有限公司）后连接喷淋头，沼液和加药蠕动泵均可调节进水量。吸收装置包括吸收罐和中和罐，材质为有机玻璃，有效容积5 L，吸收罐通过管路连接排气口和中和罐，中和罐通过管路接入大气。

吹脱开始时，曝气风机曝气，吹脱塔中空气由底部向上流动，沼液蠕动泵抽提，沼液自喷淋头向下流出，到吹脱塔底部后进入储液池，再经沼液蠕动泵抽提，循环往复。空气和吹脱尾气从排气口排出后，氨气被吸收液吸收，尾气经过NaOH溶液中和酸性，最后排入大气。控制单元控制3套并列排放的吹脱单元，用于平行试验。

1. 加药蠕动泵 2. 沼液蠕动泵 3. 液体流量计 4. 排气口 5. 吸收罐 6. 中和罐 7. 吸收装置 8. 碱液罐 9. 曝气头 10. 吹脱塔 11. 气体流量计 12. 曝气风机 13. 加热棒 14. pH计 15. 搅拌器 16. 温度热电偶 17. 储液池

1.2 试验水质

试验所用沼液为河北省衡水市某规模化猪场沼气工程厌氧发酵出水，经过絮凝沉淀、固液分离和纸带过滤预处理，试验水质指标如表1所示。猪场沼气工程连续运行，每次取用沼液进行试验并完成指标检测间隔2～ 3 d，故各批次试验的水质存在一定差异。

1.3 试验设计

填料是装填于吹脱塔内的惰性固体物料，作为气液两相传质的主要场所，是决定氨吹脱效果的关键[26]。如图2所示，空心多面球的球心有1道绕过球面的加固环，加固环的上下各有1个半球，每个半球里都有12片球瓣沿球体中心轴呈放射状环绕放置，具有气速高、叶片多和阻力小的特性。鲍尔环在拉西环的基础上改进而成，环壁有两排带内伸舌叶的窗孔，弯入环内指向环心的舌叶在环中心相搭，可以充分利用内表面积。流化床填料为空心结构，内外共有3层空心圆，外周边带齿，具有比表面积大和脱氮、分解有机物能力强的特性，常用作流化床反应器中的好氧生物载体。比表面积、孔隙率和填料因子等参数是衡量填料性能的主要依据，比表面积决定气液接触面积，孔隙率影响气液流动阻力，填料因子是比表面积与孔隙率3次方的比值，干填料因子反映几何特性，湿填料因子反映流体力学性能。试验用填料性能参数如表2所示。

表1 氨吹脱试验用沼液水质指标

Table 1 Water quality index of biogas slurry in ammonia stripping experiments

指标Index氨氮NH4+-N/(mg·L-1)总氮TN/(mg·L-1)化学需氧量COD/(mg·L-1)pH值pH value总固体Total solid/%挥发性固Volatile solid/% 沼液Biogas slurry649.1±60.5707.1±66.1793.4±60.57.87±0.060.34±0.080.29±0.11

a. 空心多面球a. Polyhedral hollow ballb. 鲍尔环b. Pall ringc. 流化床c. Fluidized bed

图2 氨吹脱试验用3种填料

Fig.2 Three types of packing materialsin ammonia stripping experiments

隋倩雯等[23]的研究表明，在pH值为10.5，气液比为2 000～2 500，温度为30 ℃的运行条件下吹脱猪场厌氧消化液，氨氮去除率较高为81.84%，兼顾去除率与经济性。本试验以此参数为基础，在储液池中加入50 L猪场沼液，打开搅拌器（80～120 r/min），投加NaOH调节pH值为10.5，设定曝气风机频率并调节沼液蠕动泵，保持气液比为2 000，设定储液池中沼液温度均匀加热至 30 ℃。空心多面球、鲍尔环和流化床填料的直径均为 25 mm，材质均为聚丙烯塑料，分别在吹脱塔中装填3种填料至高度为1 m，吹脱5 h，间隔30 min取样150 mL，每次试验在3套吹脱单元中同时进行作为平行试验。通过沼液氨氮和总氮（total nitrogen，TN）的浓度变化曲线分析不同惰性填料对氨的吹脱效果，研究加碱调节pH值对沼液COD、TS和VS的影响以及采用不同惰性填料吹脱后上述指标的变化情况。选定氨吹脱的较优填料后，在吸收罐中分别添加1 L 的1、1.5和2 mol/L硫酸吸收液，研究不同摩尔浓度的硫酸吸收液吸收吹脱尾气中氨气的效果。

表2 氨吹脱试验用填料性能参数

1.4 指标检测与数据处理

对采集样品的NH4+-N、TN、COD、pH值、TS和VS等主要水质指标进行测定分析。NH4+-N、TN和COD分别采用水杨酸-次氯酸钠分光光度法、过硫酸钾氧化-紫外分光光度法和重铬酸钾法，测试仪器为HACH COD Reactor Model DR 6000（HACH Company，USA），pH值采用METTLER TOLEDO FiveGo F2-Standard便携式pH计（METTLER TOLEDO Company，CH）测定，TS采用烘干称质量法测定，VS采用灼烧称质量法测定。

试验数据采用 Microsoft Excel 2016处理，采用SAS 9.2统计软件进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 填料种类对沼液氨氮和总氮去除率的影响

吹脱塔中分别装填空心多面球、鲍尔环和流化床 填料，试验结果表明，经过5 h吹脱，沼液氨氮的平均质量浓度分别由（626.7±38.4）、（655.3±92.5）和（665.3± 12.5）mg/L降为（73.0±1.0）、（151.0±19.0）和（64.7± 18.9）mg/L（图3a），平均去除率分别为88.4%、77.0%和90.3%（图3b）；总氮的平均质量浓度分别由（660.0± 66.0）、（665.0± 15.0）和（766.7±61.8）mg/L降为（120.0± 12.0）、（160.0± 16.0）和（113.3±34.0）mg/L（图3c），平均去除率分别为81.8%、75.9%和85.2%（图3d）。空心多面球和流化床填料对沼液氨氮的去除率显著高于鲍尔环填料（<0.05），相比鲍尔环，空心多面球和流化床填料的比表面积与堆积密度更大，从而增大吹脱塔中的气液接触面积和填充率，延长沼液的停留时间，提高氨氮的平均去除率。当沼液吹脱2 h时，沼液氨氮的平均去除率已经分别达到80.7%、59.0%和77.4%，总氮的平均去除率已经分别达到78.3%、62.7%和72.2%。采用空心多面球和流化床填料吹脱150 min时，氨氮和总氮的平均质量浓度高于120 min，采用空心多面球吹脱240和300 min时，总氮的平均质量浓度分别高于210和270 min，相邻取样时间采集的样品中氨氮和总氮的平均质量浓度并不存在显著差异（>0.05），可能是因为吹脱塔中气液分布不均产生返混现象或者取样不均匀等偶然因素造成。综合考虑运行能耗以及氨氮和总氮的去除效果，本试验将空心多面球作为优选的吹脱填料，吹脱时间控制在2 h以内。本试验结果与其他氨吹脱试验结果具有可比性，龚川南[25]报道在温度为30 ℃，气液比为4 000，pH值分别为9、10和11的条件下吹脱奶牛养殖场沼液，吹脱柱中分别装填直径为25 mm，材质为聚丙烯塑料的空心多面球和鲍尔环填料，装填空心多面球填料的吹脱柱中沼液氨氮的平均去除率均高于鲍尔环填料，pH值为11时，采用空心多面球和鲍尔环填料吹脱后，沼液氨氮的平均去除率分别为88%和76%。

图3 采用不同惰性填料沼液中氨氮和总氮的质量浓度与去除率随吹脱时间的变化

2.2 填料种类对吹脱后沼液COD变化的影响

调节废水pH值常用的碱有NaOH和Ca（OH）2等[12, 27]，由于添加Ca(OH)2后废水在吹脱过程中容易产生堵塞填料和设备管道的沉淀物，并且NaOH破坏废水缓冲体系的能力更强[28]，本试验采用NaOH调节沼液的pH值。当NaOH的平均投加量为3.7 g/L时，吹脱液原液的pH值平均由7.87升高到10.52。如表3所示，加碱调节pH值后，吹脱液原液的COD分别由（756.0±38.9）、（860.0±32.4）和（834.7±28.7）mg/L下降为（495.0±7.1）、（593.0±14.0）和（573.5±23.5）mg/L，平均去除率分别为34.5%、31.0%和31.3%。这可能是因为投加NaOH不仅使沼液中电解质的浓度增大，胶体双电层的厚度被压缩，颗粒之间吸引聚集沉淀[29-30]，还可以促进沼液中的Ca+和Mg+形成CaCO3和Mg(OH)2[31]，具有一定的混凝效果。Braz等[32]对酿酒废水进行混凝处理，在投加Ca（OH）2调节pH值为6.0时，COD的去除率为29.7%。龙潇等[33]投加NaOH澄清电厂循环排污水，混凝澄清后出水中CODMn的去除率为50%～60%。隋倩雯等[23]向猪场厌氧消化液中投加5 g/L的Ca（OH）2时，COD的去除率最高为30.13%。

表3 加碱与吹脱后化学需氧量COD的变化

吹脱塔中分别装填空心多面球、鲍尔环和流化床填料，试验结果表明，经过5 h吹脱，加碱后吹脱液的COD分别升高到（550.0±25.6）、（676.3±35.8）和（637.3± 7.1）mg/L，这可能是因为吹脱过程不断消耗沼液中的NH4+和OH－形成NH3，沼液中电解质的浓度降低，胶体双电层的厚度增加，颗粒之间凝聚力减弱[30]，混凝效果减弱。Raboni等[34]采用鲍尔环填料吹脱垃圾渗滤液，混凝阶段加入质量分数35%的NaOH和41%的FeCl3溶液，COD的去除率达50%以上，吹脱阶段COD的去除率继续提高不足5%，与本试验的结果不符，可能是因为垃圾渗滤液与本试验吹脱的猪场沼液成分不同，FeCl3的加入也强化了混凝效果。最终，经过加碱和吹脱后，沼液COD的平均去除率分别为27.2%、21.4%和23.6%。相比加碱，吹脱过程中沼液COD的平均去除率分别降低了7.3%、9.6%和7.6%，3种填料对于加碱与吹脱后沼液COD平均去除率的变化不存在显著差异（>0.05）。投加NaOH可以降低沼液的部分COD，但吹脱过程又使沼液的COD有所提高。

2.3 填料种类对吹脱后沼液pH值变化的影响

吹脱塔中分别装填空心多面球、鲍尔环和流化床填料，如表4所示，试验结果表明，经过5 h吹脱，沼液的pH值分别由（10.51±0.03）、（10.54±0.01）和（10.50±0.02）降为（10.17±0.03）、（10.27±0.05）和（10.01±0.04），平均降幅分别为0.34、0.27和0.49。流化床填料对于沼液吹脱后pH值的降幅极显著高于空心多面球和鲍尔环填料（<0.01），空心多面球对于沼液吹脱后pH值的降幅显著高于鲍尔环填料（<0.05）。在吹脱过程中，吹脱塔形成的错流环境使得气液接触时间依然较短，无法有效地去除沼液中含有的CO2和VFA等酸性物质[25]，随着吹脱的持续进行，NH3不断逸出，沼液中氨氮的质量浓度也不断降低，导致吹脱后沼液的pH值有一定程度的降低，有利于后续沼液pH值的调节。

表4 吹脱前后沼液pH值、TS和VS的变化

2.4 填料种类对吹脱后沼液TS和VS变化的影响

吹脱塔中分别装填空心多面球、鲍尔环和流化床填料，试验结果表明，投加NaOH调节沼液pH值为10.5后，沼液TS的平均值分别由0.29%、0.36%和0.35%增加到0.76%、0.90%和0.92%，分别增加166%、153%和162%（表4）。沼液VS的平均值分别由0.24%、0.31%和0.29%增加到0.25%、0.32%和0.30%，这可能是因为大量的 OH－可以破坏沼液中微生物的细胞结构，使胞内物质释放到胞外环境，同时水解沼液中纤维素等大分子物质，将部分有机物转化为可溶性物质[35]。Valo等[36]采用3.65 g/L的KOH溶液在170 ℃的条件下热处理市政与酿酒废水混合活性污泥，60 min后污泥中TS和VS的融出率分别为51%和94%。刘晓玲[35]用8 mol/L的NaOH调节城市污泥混合液pH值为12.0，碱处理后污泥中TS和VS的融出率分别高于37.0%和60.0%。

经过5 h吹脱，沼液TS的平均值分别下降至0.70%、0.75%和0.73%，吹脱过程中TS的平均去除率分别为7.2%、16.3%和20.7%，流化床填料对沼液中TS的平均去除率显著高于空心多面球填料（<0.05）。沼液VS的平均值分别下降至0.20%、0.20%和0.18%，吹脱过程中VS的平均去除率分别为20.5%、36.6%和41.5%，3种填料对沼液中VS的平均去除率不存在显著差异（>0.05）。这可能是因为吹脱过程不断消耗沼液中的OH－，部分固体沉淀脱稳破坏，而且错流环境也使部分有机物逸散，由于不同惰性填料的吹脱效果不同，导致沼液吹脱后TS和VS的去除率存在差异。Laureni等[37]发现硫酸吸收瓶前引入的一个pH值>12的基础瓶可以截留猪场沼液氨吹脱尾气中超过60%的有机质和少于3%的氨气。投加NaOH可以增加沼液的TS和VS，但吹脱过程又使沼液的TS和VS都降低。

2.5 不同摩尔浓度硫酸吸收液对吹脱氨气的吸收效果

选定空心多面球作为吹脱填料，吸收罐中分别添加1 L的1、1.5和2 mol/L硫酸吸收液，储液池中添加20 L沼液，投加NaOH调节pH值为10.5，设定曝气风机频率并调节沼液蠕动泵，保持气液比为2 000，设定温度均匀加热至30 ℃。3次重复试验结果表明，经过2 h吹脱，沼液氨氮的平均质量浓度分别由（566.0±16.0）、（599.3±25.8）和（578.7±59.9）mg/L降为(189.3±28.1)、（150.7±25.0）和（182.0±25.5）mg/L，平均减少的氨氮总质量分别为7 533.3、8 973.3和7 933.3 mg，完成吸收后，1 mol/L的硫酸吸收液中氨氮的质量分别为2 680.0、2 470.0和3 590.0 mg，1.5 mol/L的硫酸吸收液中氨氮的质量分别为2 700.0、1 750.0和4 530.0 mg，2 mol/L的硫酸吸收液中氨氮的质量分别为1 700.0、3 730.0、2 490.0 mg。如图4所示，1、1.5和2 mol/L的硫酸吸收液对沼液吹脱尾气中氨气的平均吸收率分别为35.8%、36.7%和32.4%。3种摩尔浓度的硫酸吸收液对吹脱尾气中氨气的平均吸收率不存在显著差异（>0.05），综合考虑吸收效果和经济性，将1 mol/L的硫酸吸收液作为较优吸收液。Jiang等[38]采用质量分数92.5%的硫酸吸收牛粪发酵沼液吹 脱氨气，吸收液通过蠕动泵泵入吸收塔，进酸量为 327 ml/min时，2 L硫酸对氨的吸收率为73.8%。龚川 南[25]以温度40 ℃、气液比50和pH值10.5的试验参 数吹脱奶牛养殖场沼液，将一定量硫酸铵固体溶于 0.4 mol/L硫酸溶液中作为吸收液，氨回收率基本达到70%左右。本试验硫酸吸收液对氨气的平均吸收率不足40%，可能是因为吸收液体积不足或吹脱时气液比较大，导致氨气与吸收液接触时间较短。针对不同气液比下与不同体积硫酸吸收液对吹脱尾气中氨气的吸收效果可以进一步开展研究。

图4 不同摩尔浓度硫酸吸收液对吹脱氨气的吸收率

3 结 论

本试验以猪场沼液为原料，研究了不同惰性填料对氨的吹脱效果以及加碱和吹脱后沼液COD、TS和VS的变化情况，还研究了不同摩尔浓度的硫酸吸收液吸收空心多面球填料吹脱尾气中氨气的效果，主要结论如下：

1）空心多面球和流化床填料对氨氮的平均去除率显著高于鲍尔环（<0.05），装填空心多面球、鲍尔环和流化床填料吹脱2 h，氨氮的平均去除率分别为80.7%、59.0%和77.4%。选定空心多面球吹脱沼液2 h以内，氨氮的去除效果较好且能耗较低。

2）投加NaOH后，沼液的COD因压缩双电层和混凝作用而降低，吹脱后COD部分提高，3种填料对COD在加碱与吹脱后平均去除率的变化不存在显著差异（>0.05）。OH－对微生物结构的破坏和大分子物质的水解作用使加碱后沼液的TS和VS增加，不同惰性填料的吹脱效果使TS和VS在吹脱后的平均去除率存在差异，流化床填料对TS的平均去除率显著高于空心多面球（<0.05），但3种填料对VS的平均去除率差异不显著（>0.05）。

3）1、1.5和2 mol/L的硫酸吸收液对氨气的平均吸收率分别为35.8%、36.7%和32.4%，吸收效果不存在显著差异（>0.05）。综合考虑吸收效果和经济性，1 mol/L的硫酸吸收液为较优选择。

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Effect of different types of sluggishness packings on ammonia stripping of piggery biogas slurry

Zou Mengyuan, Dong Hongmin, Zhu Zhiping※, Zhan Yuanhang, Yin Fubin, Zhang Wanqin, Cao Qitao

(,,100081,)

The treatment effect of ammonia stripping which is a pretreatment method of piggery biogas slurry is affected by many factors including pH value, temperature, air liquid ratio and packings etc. On the basis of previous studies, ammonia stripping effects of piggery biogas slurry in polyhedral hollow ball, pall ring and fluidized bed packing were studied in this article. Effects of adding sodium hydroxide and stripping in different types of packings on chemical oxygen demand, total solid and volatile solid of biogas slurry were also discussed. 50 L piggery biogas slurry which had been pretreated by flocculation, solid-liquid separation and paper tape filtration in turn was added to each tank. The same volume of polyhedral hollow ball packing, pall ring packing and fluidized bed packing were loaded in the air stripping tower respectively. The packings material are polypropylene plastics, whose diameter are both 25 mm. Biogas slurry was stripped for 5 hours under the conditions with pH value of 10.5, air liquid ratio of 2 000 and temperature of 30 ℃. 150 mL sample was taken from the tank every half hour during the stripping process. The stripping effects in different types of packings were analyzed. The results showed that the ammonia nitrogen average removal rates in polyhedral hollow ball packing and fluidized bed packing were significantly higher than that of pall ring packing (<0.05) and the ammonia nitrogen average removal rates were 80.7%, 59.0% and 77.4%, respectively, when the air stripping tower ran for 2 hours. Considering the operational energy consumption and ammonia nitrogen and total nitrogen removal effects, polyhedral hollow ball packing was selected as the preferred material. The operation time should be controlled within 2 hours. The chemical oxygen demand of biogas slurry partial decreased on account of the compression of the twin electrical layer and coagulation after adding sodium hydroxide. The total solid and volatile solid of biogas slurry both increased because of the destruction of microorganism structure and the hydrolysis of macromolecular matters after adding sodium hydroxide. The chemical oxygen demand of biogas slurry partial increased, meanwhile, the total solid and volatile solid both decreased after ammonia stripping. The variations of chemical oxygen demand average removal rates and volatile solid average removal rates were different as a result of the differences in performance parameters of three types of packings, but they had no significant differences in three types of packings (>0.05). The total solid average removal rate in fluidized bed packing was significantly higher than that of polyhedral hollow ball packing (<0.05). 20 L piggery biogas slurry was stripped for 2 hours under the conditions with pH value of 10.5, air liquid ratio of 2 000 and temperature of 30 ℃ in polyhedral hollow ball packing and stripped ammonia was absorbed by 1 L sulfuric acid of 1, 1.5 and 2 mol/L, respectively. The average absorption rates were 35.8%, 36.7% and 32.4%, respectively, and they had no significant differences (>0.05). Considering the absorption effect and economy, 1 mol/L sulfuric acid was selected as the preferred absorbent to absorb stripped ammonia.

ammonia; removal efficiency; biogas slurry; fluidized bed packing; polyhedral hollow ball packing; pall ring packing

邹梦圆，董红敏，朱志平，占源航，尹福斌，张万钦，曹起涛.惰性填料种类对猪场沼液氨吹脱效果的影响[J]. 农业工程学报，2018，34(23)：186－192. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.23.023 http://www.tcsae.org

Zou Mengyuan, Dong Hongmin, Zhu Zhiping, Zhan Yuanhang, Yin Fubin, Zhang Wanqin, Cao Qitao. Effect of different types of sluggishness packings on ammonia stripping of piggery biogas slurry[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(23): 186－192. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.23.023 http://www.tcsae.org

2018-09-10

2018-10-22

农业废弃物厌氧发酵及资源化成套技术与设备研发项目（2017YFD0800804）资助

邹梦圆，研究方向：农业废弃物处理与利用。 Email：zoumengyuan1228@sina.com

朱志平，博士，研究员，研究方向：畜禽环境效用机理及调控方法。Email：zhuzhiping@caas.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2018.23.023

X713

A

1002-6819(2018)-23-0186-07