CN110550723A - 一种处理畜禽废水的生物填料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理畜禽废水的生物填料，该生物填料由黑麦草、酒糟、艾草、改性剂、基材组成。并具体公开了该生物复合材料的配比和制备工艺及应用。生物复合材料在处理废水方面有效，能循环利用，具有可开发前景。

Description

一种处理畜禽废水的生物填料

技术领域

本发明属于畜禽废水处理领域，具体涉及一种处理畜禽废水的生物填料。

背景技术

随着养殖规模的不断扩大，人们环保意识、食品安全等方面的加强，禽畜废水的处理日渐提上议事日程，并快速发展成为一个产业。养殖场废水主要包括富含大量病原体(大肠杆菌、蛔虫卵等)的高浓度有机废水，悬浮物和氨氮含量大，如不妥善处理，就会通过地表径流和渗滤进入地下水层污染地下水。这种未经处理的废水进入自然水体后，使水中固体悬浮物、有机物和微生物含量升高，改变水体的物理、化学和生物群落组成，使水质变坏。废水中还含有大量的病原微生物将通过水体进行扩散传播，危害人畜健康。废水的处理方式主要有：物理处理，首先固液分离，再通过采用活性炭、氧化镁改性沸石、磁絮凝沉淀的方法；化学处理，使用一些化学药品进行中和有害物质，使用双氧水等一些化学药剂进行氧化处理；生物处理，采取的主要方法有好氧处理、厌氧处理和两者相结合的处理方式。

由于现在我国集约化养殖业以及规模化养殖业的发展，农村出现了大量的养殖场，这些养殖场每天排放的废水量大、集中，并且废水中含有大量污染物，禽畜养殖者需要根据养殖规模、养殖场的环境特点等条件，综合考虑废水的处理方法。如果能综合经济效益、环保效益、社会效益将废水进行处理，发明一种变废为宝的生物填料，有利于废水的有效治理。

发明内容

本发明旨在提供一种处理畜禽废水的生物填料。

本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，该生物填料由黑麦草、酒糟、艾草、改性剂、基材组成。

本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，该生物填料重量百分比计为：黑麦草1-60%、酒糟1-30%、艾草1-60%、改性溶剂1-10%、基材组成1-20%。

本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，该生物填料重量百分比计为：黑麦草10-55%、酒糟10-25%、艾草10-55%、改性溶剂1-5%、基材组成5-15%。

本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，该生物填料重量百分比计为：黑麦草45-50%、酒糟15-24%、艾草45-50%、改性溶剂2-4%、基材组成6-14%。

本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，改性剂由复合微肥、复合肥、氯化钾、磷铵、尿素、含硅肥料一种或多种组成。本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，基材由黏土、膨胀蛭石、改性海泡石、改性沸石一种或多种组成。

本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，所述改性海泡石由冰醋酸浸泡24h，加20%氢氧化钠浸泡36h，之后采用500-600℃高温煅烧，即得。本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，制备方法如下： 1)黑麦草、艾草在粉碎机内粉碎，再加入酒糟混合、搅拌、混合均匀； 2）将1）放入反应槽，在缺氧或无氧条件下，-20--18℃条件下冷冻5-6h，之后在200-500℃蒸4-5小时，之后冷却至50-60℃加入微肥、水，在40-50℃条件下搅拌1-2h，冷却，干燥、备用。 3）将2）和改性海泡石混合，经过压力机压缩成块，得到生物质块； 4）将3）放入0.2-2mol/L氯化钾溶液中浸泡3-5小时，浸泡后取出，烘干；再次经过压力机压缩成块，得到生物质块；本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，所述黑麦草：酒糟：艾草质量比为1-5:1-2: 1-2；优选黑麦草、酒糟、艾草比为4:2:1。

本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，其应用方法为：将4）所得生物质块放入畜禽废水池中浸泡10-36小时，取出，打散，表面覆盖一层水稻秸秆，进行堆肥。本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，在处理畜禽废水上的应用。本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，堆肥用于培植荔枝方面的应用。

本发明所述处理畜禽废水的生物填料浸泡后堆肥，怎样鉴别堆肥质量：根据腐熟程度的检查标准。堆肥腐熟的好坏，是鉴别堆肥质量的一个综合指标。可以根据其颜色、气味、秸秆硬度、堆肥浸出液、堆肥体积、碳氮比及腐质化系数来判断，具体如下： (1)从颜色气味看，腐熟堆肥的秸杆变成褐色或黑褐色，有黑色汁夜，具有氨臭味，用铵试剂速测，其铵态氮含量显著增加。 (2)秸秆硬度，用手握堆肥，温时柔软而有弹性;干时很脆，易破碎，有机质失去弹性。 (3)堆肥浸出液，取腐熟堆肥，加清水搅拌后(肥水比例1:5-10)，放置3-5分钟，其浸出液呈淡黄色。 (4)堆肥体积，比刚堆时缩小2/3-1/2。 (5)碳氮化，一般为20-30:1(以25:1最佳) (6)腐殖化系数，为30%左右。达到上述指标的堆肥，是肥效较好的优质堆肥，可施于各种土壤和作物。坚持长期施用，不仅能获得高产，对改良土壤，提高地力，都有显著的效果。

本发明生物复合填料将黑麦草、酒糟废物利用，加入艾草增加对废水中有害物质的处理，使用方便，成品经过堆肥又能成为肥料，环保无污染。 具体实施方式

下面实施例只为进一步说明本发明，不以任何形式限制本发明范围。 实施例1 组成：黑麦草12kg、酒糟6kg、艾草3kg、微肥0.5kg、改性海泡石3.5kg 制备方法如下： 1)黑麦草、艾草在粉碎机内粉碎，再加入酒糟混合、搅拌、混合均匀； 将1）放入反应槽，在缺氧或无氧条件下，-20--18℃条件下冷冻5h，之后在380℃蒸5小时，之后冷却至50-60℃加入微肥、水，在40-50℃条件下搅拌1-2h，冷却，干燥、备用。 3）将2）和改性海泡石混合，经过压力机压缩成块； 4）将3）放入0.5mol/L氯化钾溶液中浸泡4小时，浸泡后取出，烘干；再次经过压力机压缩成块，得到生物质块； 应用：将所得生物质块放入畜禽废水池中浸泡30小时，取出，打散，表面覆盖一层水稻秸秆，进行堆肥。 实施例2 组成：黑麦草12kg、酒糟6kg、艾草3kg、微肥0.8kg、改性海泡石1.5kg 制备方法如下： 1)黑麦草、艾草在粉碎机内粉碎，再加入酒糟混合、搅拌、混合均匀； 将1）放入反应槽，在缺氧或无氧条件下，-20--18℃条件下冷冻5h，之后在380℃蒸5小时，之后冷却至50-60℃加入微肥、水，在40-50℃条件下搅拌1-2h，冷却，干燥、备用。 3）将2）和改性海泡石混合，经过压力机压缩成块； 4）将3）放入0.5mol/L氯化钾溶液中浸泡4小时，浸泡后取出，烘干；再次经过压力机压缩成块，得到生物质块； 应用：将所得生物质块放入畜禽废水池中浸泡30小时，取出，打散，表面覆盖一层水稻秸秆，进行堆肥。 实施例3 组成：黑麦草12kg、酒糟6kg、艾草3kg、微肥0.5kg、改性海泡石2.5kg 制备方法如下： 1)黑麦草、艾草在粉碎机内粉碎，再加入酒糟混合、搅拌、混合均匀； 将1）放入反应槽，在缺氧或无氧条件下，-20--18℃条件下冷冻5h，之后在380℃蒸5小时，之后冷却至50-60℃加入微肥、水，在40-50℃条件下搅拌1-2h，冷却，干燥、备用。 3）将2）和改性海泡石混合，经过压力机压缩成块； 4）将3）放入0.5mol/L氯化钾溶液中浸泡4小时，浸泡后取出，烘干；再次经过压力机压缩成块，得到生物质块； 应用：将所得生物质块放入畜禽废水池中浸泡30小时，取出，打散，表面覆盖一层水稻秸秆，进行堆肥。

试验例1

热解温度筛选：固定生物填料组分（黑麦草0.25kg、酒糟0.25g、艾草0.25kg、微肥0.05kg、改性海泡石0.1kg），筛选热解温度。将猪粪污水混合均匀，平均分成5组，以猪粪污水生化需氧（BOD5）、化学需氧（CODcr）（mg/L）、悬浮物（SS）(mg/L)、氨氮（NH3-N）(mg/L)指标进行筛选。结果如下：

由结果看，对比处理前，各组各指标值均有降低，但在热解温度380℃时，各指标值相对最低，故确定工艺热解温度380℃。

试验例2

黑麦草、酒糟、艾草比例筛选：固定尿素、改性沸石，筛选黑麦草、酒糟、艾草比例。将猪粪污水混合均匀，平均分成9组

1组黑麦草、酒糟、艾草比例0:1:1

2组黑麦草、酒糟、艾草比例1:0:1

3组黑麦草、酒糟、艾草比例1:1:0

4组黑麦草、酒糟、艾草比例4:2:1

5组黑麦草、酒糟、艾草比例4:2:2

6组黑麦草、酒糟、艾草比例5:2:1

7组黑麦草、酒糟、艾草比例5:2:2

8组黑麦草、酒糟、艾草比例4:1:2

9组黑麦草、酒糟、艾草比例5:1:2

以猪粪污水生化需氧（BOD5）、化学需氧（CODcr）（mg/L）、悬浮物（SS）(mg/L)、氨氮（NH3-N）(mg/L)指标进行筛选。结果如下：

由结果看，对比处理前，各组各指标值均有降低，对比1-3组，4-9组均各指标值均有较大程度降低，说明黑麦草、酒糟、艾草相互之间起协同作用，缺一不可。同时黑麦草、酒糟、艾草比例4:2:1时，各指标值均最低，故确定黑麦草、酒糟、艾草比4:2:1。

试验例3

将实施例1、2、3制备的生物填料进行污水处理，依据畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001），以猪粪污水（平均水质见下表）为例进行废水处理。结果见下表：

由结果看，对比处理前，各组各指标值均有降低，并均达到《畜禽养殖业污染物排放标准》GB18596-2001排放标准，且实施例3效果最优。

试验例4

1、将实施例1-3堆肥和对比例肥料应用于荔枝试验园，尽量选择长势长相 一致的荔枝树区域，均匀分区应用于各实施例和对比例的肥料实验。施肥后覆土淋水，分别在采果后进入下一个生长周期开始做基肥，每株施用量为20-25kg，并在开花期及果中期施肥，每株施用量每次在4-5kg，其他管理条件均一致，并按照荔枝栽培的常规管理方法进行。

2、当有荔枝树的果实开始成熟时，统计并比较各分区的荔枝成熟期。以空白对照组为基线，按照如下公式计算各分区荔枝树的果实成熟期提前天数：

果实成熟期提前天数=所在区果实成熟期天数-空白对照组果实成熟期天数。

结果显示，对实施例1-3和对比例所得的肥料进行荔枝培育生长情况对比后发现，实施例1-3提供肥料的荔枝树生长发育显著。同时，实施例1-3组的果实挂果率高，催熟效果明显，荔枝成熟期提前3～5天，尤其是，实施例3提供的效果最为突出。实施例1-3的荔枝年收成量比对比例提高了11.1%～36.5%，比普通土壤培育的（空白对照组）提高了20.7%～48.3%，表明本发明的堆肥对荔枝的培育效果显著。

Claims (10)

1.一种处理畜禽废水的生物填料，其特征在于，该生物填料由黑麦草、酒糟、艾草、改性剂、基材组成。

2.根据权利要求1所述一种处理畜禽废水的生物填料，其特征在于，该生物填料重量百分比计为：黑麦草1-60%、酒糟1-30%、艾草1-60%、改性溶剂1-10%、基材组成1-20%。

3.根据权利要求1所述一种处理畜禽废水的生物填料，其特征在于，改性剂由复合微肥、复合肥、氯化钾、磷铵、尿素、含硅肥料一种或多种组成。

4.根据权利要求1所述一种处理畜禽废水的生物填料，其特征在于，基材由黏土、膨胀蛭石、改性海泡石、改性沸石一种或多种组成。

5.根据权利要求4所述一种处理畜禽废水的生物填料，其特征在于，所述改性海泡石由冰醋酸浸泡24h，加20%氢氧化钠浸泡36h，之后采用500-600℃高温煅烧，即得。

6.根据权利要求1所述一种处理畜禽废水的生物填料，其特征在于，制备方法如下： 1)黑麦草、艾草在粉碎机内粉碎，再加入酒糟混合、搅拌、混合均匀； 2）将1）放入反应槽，在缺氧或无氧条件下，-20--18℃条件下冷冻5-6h，之后在200-500℃蒸4-5小时，之后冷却至50-60℃加入微肥、水，在40-50℃条件下搅拌1-2h，冷却，干燥、备用。 3）将2）和改性海泡石混合，经过压力机压缩成块，得到生物质块； 4）将3）放入0.2-2mol/L氯化钾溶液中浸泡3-5小时，浸泡后取出，烘干；再次经过压力机压缩成块，得到生物质块。

7.根据权利要求6所述一种处理畜禽废水的生物填料，其特征在于，所述黑麦草：酒糟：艾草质量比为1-5:1-2: 1-2。

8.根据权利要求1所述一种处理畜禽废水的生物填料，其特征在于，其应用方法为：将4）所得生物质块放入畜禽废水池中浸泡10-36小时，取出，打散，表面覆盖一层水稻秸秆，进行堆肥。

9.一种处理畜禽废水的生物填料，其特征在于，在处理畜禽废水上的应用。

10.一种处理畜禽废水的生物填料，其特征在于，堆肥用于培植荔枝方面的应用。