CN107827238A - 一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法 - Google Patents

一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法，属于生物环保技术领域。本发明方法包括如下步骤：(1)养猪沼液首先进入预沉淀池，进行固液分离；(2)分离出的清液，经过调节池，依次进行消毒，调节氮磷比、pH；(3)经调节的上清液分别进入两级芝麻萍养殖池，两池同时接种预培养的芝麻萍，第一级芝麻萍养殖池的处理时间为4～6d，第二级芝麻萍养殖池的处理时间为13～15d；(4)最后将芝麻萍与处理后的沼液分离。该方法固液分离简单，原料易得，对于沼液中氨氮、总磷的去除率均达到了85％以上，同时芝麻萍鲜重生物量产量达到了5g/L以上。整个处理阶段收集的芝麻萍可资源化利用，实现了沼液的资源化处理。

Description

一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法
技术领域
本发明涉及一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法，属于生物环保技术领域。
背景技术
近年来，为了满足市场对肉类的需求，规模化畜禽业不断发展，其经营模式不断扩大。但同时也造成了养殖场的粪尿废水过于集中，且由于大部分养殖场位于郊区、农村等较为偏远地区，养殖场的管理较为落后，大量的粪尿废水一般只经一级处理或未经处理就直接排入附近的池塘、湖泊、农田等，造成附近池塘、湖泊水体的严重富营养化，造成周围农田土壤的污染严重，从而对农村农业生产、农村环境以及人们生活造成严重影响。目前，养猪废水主要采用厌氧发酵的方式进行处理，虽然厌氧发酵能降解大部分的有机物，但对养猪废水中的高氨氮、高总磷的处理效果却微乎其微，因此有必要寻找有效的方法来处理高氮磷的养猪沼液。
传统养猪沼液的处理方法有鸟粪石结晶法、改性沸石法、厌氧-好氧组合工艺等，然而，这些传统的处理方法虽然能达到高的去除率，但却具有运行成本高，操作技术复杂等缺点，难以在养殖户中推广，因此，对于经济-简单-高效的新型养猪液处理技术的研究很有必要。
在近十年间，许多种类的水生植物(如凤眼莲、芦苇、水葫芦等)被广泛用于废水处理的研究。但由于大部分水生植物具有敏感性高，耐污染负荷低的特点，因此，利用植物处理实际废水的应用较少。
与其他水生植物相比，芝麻萍具有耐污染，生长快，易收割，高适应性等优点，是废水处理的一种理想植物。尤其在营养化水体中，芝麻萍的高氮磷吸收能转化为淀粉、蛋白质等能源物质，展现其巨大的生物能源性。基于芝麻萍的上述优点，利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液是养猪沼液处理方法的新探索，此外，由于一般农村地区的池塘中漂浮着大量的芝麻萍，因此芝麻萍廉价易得，对养殖户的来说，易于接受，具有很大的实用意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法，该方法操作简单、原料易得、符合经济-简单-高效的处理特点，能解决养猪沼液处理技术面临的难以推广等问题。
本发明提供一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的生物处理方法，具体包括如下步骤：
(1)养猪沼液的预处理：养猪沼液首先进入预沉淀池，向预沉淀池加入明矾，使养猪沼液进行固液分离，其中得到的固相用于堆肥还田，液相进行下一步处理；
(2)调节池：经预沉淀池出来的清液，依次进行消毒，调节氮磷比，调节pH；
(3)两级芝麻萍养殖池：经调节池的出来的清液由计量泵控制分别进入第一级芝麻萍养殖池和第二级芝麻萍养殖池，同时在两级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍，其覆盖率均为80％。处理温度为22～25℃，光照强度6000～8000lux，光暗比(12～16)：(12～8)h，每隔3天打捞芝麻萍，保持两个池芝麻萍的覆盖率为80％，同时调节两个池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，无需曝气或机械搅拌，第一级芝麻萍养殖池的处理时间为4～6d，第二级芝麻萍养殖池的处理时间为13～15d。
(4)处理完成后，将芝麻萍全部捞出，剩下的液体即为净化的养猪沼液，整个处理阶段收集的芝麻萍可资源化利用。
本发明所述的一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法，所述的厌氧发酵后的养猪沼液COD为600～2000mg/L，氨氮为100～400mg/L，总磷为5～20mg/L。
本发明所述的一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法，步骤(1)具体为加入质量分数为0.1％～0.5％的明矾；
本发明所述的一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法，步骤(2)经预沉淀池出来的清液用浓度为0.08～0.2mol/L的漂白粉溶液(有效氯质量分数大于28％)进行消毒后调节沼液的氮磷比为8～12，pH为5.8～6.8；
本发明所述的一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法，步骤(3)所述的芝麻萍为浮萍科Lemna perpusilla属，第一级养殖池与第二级养殖池的流量比为2:1；第一级养殖池与第二级养殖池的高度一样，表面积比为1:3；
本发明所述的一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法，步骤(4)具体为第一级芝麻萍养殖池处理完成后，将第一级芝麻萍养殖池的芝麻萍全部过滤分离，全开第一级养殖池与第二级养殖池之间的计量泵，将第一级养殖池内的清液全部导入第二级养殖池。
本发明所述的一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法，具有固液分离简单，原料易得，经济高效等优点。该方法提供芝麻萍养殖的养猪沼液的生物处理方法，对于沼液中氨氮、总磷的去除率均达到了85％以上，同时芝麻萍鲜重生物量产量达到了5g/L以上。实现了沼液的资源化处理，同时也能够被养殖户所接受。
附图说明
图1为本发明所述的一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体的实例，进一步阐述本发明：
实施例1：
(1)养猪沼液的预处理：6L养猪沼液首先进入预沉淀池，向预沉淀池加入10g明矾，使养猪沼液进行固液分离；
(2)调节池：经预沉淀池出来的清液，加入5mL 0.1mol/L的漂白粉溶液进行消毒，测得初始氨氮浓度为63.5mg/L，总磷浓度为7.1mg/L，调节pH为6.5；
(3)6L预处理后的沼液经计量泵分别进入第一级芝麻萍养殖池4L和进入第二级芝麻萍养殖池2L，然后同时接种预培养的芝麻萍鲜重15g于第一级芝麻萍养殖池，接种预培养的芝麻萍鲜重45g于第二级芝麻萍养殖池，使两个池的芝麻萍覆盖率为80％。处理温度为22～25℃，光照强度8000lux，光暗比16:8h，每隔3天打捞芝麻萍，保持两个池芝麻萍的覆盖率为80％，同时调节两个池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间。
(4)第一级芝麻萍养殖池处理5d，第二级芝麻萍养殖池处理14d后，氨氮去除率达到85％，总磷去除率达到95％，同时芝麻萍鲜重的生物量产量为8g/L。
实施例2：
(1)养猪沼液的预处理：6L养猪沼液首先进入预沉淀池，向预沉淀池加入10g明矾，使养猪沼液进行固液分离；
(2)调节池：经预沉淀池出来的清液，加入5mL 0.1mol/L的漂白粉溶液进行消毒，测得初始氨氮浓度为86.6mg/L，总磷浓度为10.5mg/L，调节pH为6.5；
(3)6L预处理后的沼液经计量泵分别进入第一级芝麻萍养殖池4L和进入第二级芝麻萍养殖池2L，然后同时接种预培养的芝麻萍鲜重15g于第一级芝麻萍养殖池，接种预培养的芝麻萍鲜重45g于第二级芝麻萍养殖池，使两个池的芝麻萍覆盖率为80％。处理温度为22～25℃，光照强度8000ux，光暗比16:8h，每隔3天打捞芝麻萍，保持两个池芝麻萍的覆盖率为80％，同时调节两个池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间。
(4)第一级芝麻萍养殖池处理5d，第二级芝麻萍养殖池处理14d后，氨氮去除率达到92％，总磷去除率达到96％，同时芝麻萍鲜重的生物量产量为10g/L。
实施例3：
(1)养猪沼液的预处理：6L养猪沼液首先进入预沉淀池，向预沉淀池加入10g明矾，使养猪沼液进行固液分离；
(2)调节池：经预沉淀池出来的清液，加入5mL 0.1mol/L的漂白粉溶液进行消毒，测得初始氨氮浓度为121.5mg/L，总磷浓度为15.2mg/L，调节pH为6.5；
(3)6L预处理后的沼液经计量泵分别进入第一级芝麻萍养殖池4L和进入第二级芝麻萍养殖池2L，然后同时接种预培养的芝麻萍鲜重15g于第一级芝麻萍养殖池，接种预培养的芝麻萍鲜重45g于第二级芝麻萍养殖池，使两个池的芝麻萍覆盖率为80％。处理温度为22～25℃，光照强度8000lux，光暗比16:8h，每隔3天打捞芝麻萍，保持两个池芝麻萍的覆盖率为80％，同时调节两个池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间。
(4)第一级芝麻萍养殖池处理5d，第二级芝麻萍养殖池处理14d后，氨氮去除率达到85％，总磷去除率达到88％，同时芝麻萍鲜重的生物量产量为5g/L。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故但凡依本发明的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (6)

1.本发明提供一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法，具体包括如下步骤：
(1)养猪沼液的预处理：养猪沼液首先进入预沉淀池，向预沉淀池加入明矾，使养猪沼液进行固液分离，其中得到的固相用于堆肥还田，液相进行下一步处理；
(2)调节池：经预沉淀池出来的清液，依次进行消毒，调节氮磷比，调节pH；
(3)两级芝麻萍养殖池：经调节池的出来的清液由计量泵控制分别进入第一级芝麻萍养殖池和第二级芝麻萍养殖池，同时在两级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍，其覆盖率均为80％。处理温度为22～25℃，光照强度6000～8000lux，光暗比(12～16)：(12～8)h，每隔3天打捞芝麻萍，保持两个池芝麻萍的覆盖率为80％，同时调节两个池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，无需曝气或机械搅拌，第一级芝麻萍养殖池的处理时间为4～6d，第二级芝麻萍养殖池的处理时间为13～15d。
(4)处理完成后，将芝麻萍全部过滤分离，剩下的液体即为净化的养猪沼液，整个处理阶段收集的芝麻萍可资源化利用。
2.根据权利要求1所述的一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法，其特征在于：所述的厌氧发酵后养猪沼液COD为600～2000mg/L，氨氮为100～400mg/L，总磷为5～20mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法，其特征在于：步骤(1)具体为加入质量分数为0.1％～0.5％的明矾。
4.根据权利要求1所述的一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法，其特征在于：步骤(2)经预沉淀池出来的清液用浓度为0.08～0.2mol/L的漂白粉溶液(有效氯质量分数大于28％)进行消毒后调节沼液的氮磷比为8～12，pH为5.8～6.8。
5.根据权利要求1所述的一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法，其特征在于：步骤(3)所述的芝麻萍为浮萍科Lemna perpusilla属，第一级养殖池与第二级养殖池的流量比为2:1；第一级养殖池与第二级养殖池的高度一样，表面积比为1:3。
6.根据权利要求1所述的一种利用芝麻萍处理高氮磷养猪沼液的方法，其特征在于：步骤(4)具体为第一级芝麻萍养殖池处理完成后，将第一级芝麻萍养殖池中的芝麻萍全部过滤分离，全开第一级养殖池与第二级养殖池之间的计量泵，将第一级养殖池内的清液全部导入第二级养殖池。
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