CN110550724A - 一种处理畜禽废水的生物填料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理畜禽废水的生物填料，该生物填料由花生秸秆、花生渣、艾草、改性剂、基材组成。具体公开了该种生物填料的制备方法及处理废水方面的应用。该生物复合填料将秸秆、花生渣废物利用，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。

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，该生物填料由花生秸秆、花生渣、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，该生物填料组分重量百分比计为：花生秸秆1-30%、花生渣1-50%、艾草1-30%、改性溶剂1-40%、基材组成1-20%。本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，该生物填料组分重量百分比计为：花生秸秆10-20%、花生渣30-40%、艾草10-20%、改性溶剂13-31%、基材组成5-15%。
本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，该生物填料组分重量百分比计为：花生秸秆15-18%、花生渣30-34%、艾草15-18%、改性溶剂22-30%、基材组成6.6-8.5%。本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，改性剂由复合肥、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、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，改性沸石由冰醋酸浸泡24h，加20%氢氧化钠浸泡36h，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)花生秸秆、艾草在粉碎机内粉碎，再加入花生渣混合、搅拌、混合均匀； 2）将1）放入反应槽，在缺氧或无氧条件下，400-500℃蒸2-3小时，之后冷却至50-60℃加入尿素、水，在40-50℃条件下搅拌1-2h，冷却，干燥、备用。 3）将2）和改性沸石混合，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，花生秸秆：花生渣：艾草质量比为艾草质量比为1:1-3:1-4；尿素与水质量比为0.5:12-5:12。
本发明所述一种处理畜禽废水的生物填料，花生秸秆：花生渣：艾草质量比为艾草质量比为1:2:1；尿素与水质量比为1.5:10。
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秸秆、花生渣废物利用，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：花生秸秆3kg、花生渣6kg、艾草3kg、尿素4kg、改性沸石1.5kg 制备方法如下： 1)花生秸秆、艾草在粉碎机内粉碎，再加入花生渣混合、搅拌、混合均匀； 2）将1）放入反应槽，在缺氧或无氧条件下，460℃蒸2小时，之后冷却至50-60℃加入尿素、水（质量比1.5:10），在50℃条件下搅拌2h，冷却，干燥、备用。 3）将2）和改性沸石混合，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24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：花生秸秆3kg、花生渣6kg、艾草3kg、尿素2kg、改性沸石1kg
制备方法如下： 1)花生秸秆、艾草在粉碎机内粉碎，再加入花生渣混合、搅拌、混合均匀； 2）将1）放入反应槽，在缺氧或无氧条件下，460℃蒸2小时，之后冷却至50-60℃加入尿素、水（质量比1.5:10），在50℃条件下搅拌2h，冷却，干燥、备用。 3）将2）和改性沸石混合，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24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：花生秸秆3kg、花生渣6kg、艾草3kg、尿素6kg、改性沸石1.5kg
1)花生秸秆、艾草在粉碎机内粉碎，再加入花生渣混合、搅拌、混合均匀； 2）将1）放入反应槽，在缺氧或无氧条件下，460℃蒸2小时，之后冷却至50-60℃加入尿素、水（质量比1.5:10），在50℃条件下搅拌2h，冷却，干燥、备用。 3）将2）和改性沸石混合，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24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（花生秸秆0.5kg、花生渣0.5g、艾草0.5kg、尿素0.2kg、改性沸石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，随着热解温度升高，对比处理前，各指标值均有降低，但在热解温度460℃时，各指标值相对最低，故确定工艺热解温度460℃。
试验例2
花生秸秆、花生渣、艾草比例筛选：固定尿素、改性沸石，筛选花生秸秆、花生渣、艾草比例。将猪粪污水混合均匀，平均分成9组
1组花生秸秆、花生渣、艾草比例1:1:1
2组花生秸秆、花生渣、艾草比例1:2:1
3组花生秸秆、花生渣、艾草比例1:3:1
4组花生秸秆、花生渣、艾草比例1:2:2
5组花生秸秆、花生渣、艾草比例1:2:3
6组花生秸秆、花生渣、艾草比例1:2:4
7组花生秸秆、花生渣、艾草比例0:1:1
8组花生秸秆、花生渣、艾草比例1:0:1
9组花生秸秆、花生渣、艾草比例1:1:0
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7-9组，1-6组均各指标值均有较大程度降低，说明花生秸秆、花生渣、艾草相互之间起协同作用，缺一不可。同时花生秸秆、花生渣、艾草比例1:2:1时，各指标值均最低，故确定花生秸秆、花生渣、艾草比1:2:1。
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1效果最优。

Claims (10)

1.一种处理畜禽废水的生物填料，其特征在于，该生物填料由花生秸秆、花生渣、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，该生物填料组分重量百分比计为：花生秸秆1-30%、花生渣1-50%、艾草1-30%、改性溶剂1-40%、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，该生物填料组分重量百分比计为：花生秸秆10-20%、花生渣30-40%、艾草10-20%、改性溶剂13-31%、基材组成5-15%。
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，改性剂由复合肥、氯化钾、磷铵、尿素、含硅肥料一种或多种组成。
5.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、海泡石、改性沸石一种或多种组成。
6.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，改性沸石由冰醋酸浸泡24h，加20%氢氧化钠浸泡36h，即得。
7.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)花生秸秆、艾草在粉碎机内粉碎，再加入花生渣混合、搅拌、混合均匀；
2）将1）放入反应槽，在缺氧或无氧条件下，400-500℃蒸2-3小时，之后冷却至50-60℃加入尿素、水，在40-50℃条件下搅拌1-2h，冷却，干燥、备用；
3）将2）和改性沸石混合，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。
8.根据权利要求7所述一种处理畜禽废水的生物填料，其特征在于，花生秸秆：花生渣：艾草质量比为1:1-3:1-4；尿素与水质量比为0.5:12-5:12。
9.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。
10.一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。
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Application publication date: 20191210

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