CN112759190A - 水培蛋白草处理畜禽污水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水培蛋白草处理畜禽污水的方法,属于污水处理技术领域,包括以下步骤:S1.将畜禽污水用水稀释,并调节pH和电导率;S2.向稀释后的畜禽污水添加灭菌剂和杀虫剂;S3.向步骤S2处理后的畜禽污水添加体积比1%~5%的调配液;按照质量比,所述调配液包括:5%~10%的生物酶、1%~3%的脲酶、5%~15%的矿物质和1%~5%的过氧化物,其余为水;S4.将蛋白草幼苗移植到步骤S3处理后的畜禽污水中,进行水培;S5.每水培20~30天进行一次收割。该利用水培蛋白草消纳处理畜禽污水,将处理后的水用作畜禽生产用水,蛋白草再利用制备饲料,整体处理成本低。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,具体涉及一种水培蛋白草处理畜禽污水的方法。
背景技术
广西是农业大省,位于中国南部,北回归线贯穿中部,属于亚热带气候地区,沿江沿海沿边,具备发展种养循环产业良好的气候、区位优势。随着农业发展,养殖业规模不断扩大,随之而来的是粪污排放量的大量增加,养殖污染成为了当前农业生产的最大污染源。全区畜牧业每年产生近8000万吨畜禽粪便,粪水超过2亿吨。然而,当前这些粪污并未得到有效处理,相当大部分甚至成为生态环境的重要污染源,养殖企业承受巨大成本、环保压力。
粪污处理是畜禽养殖业的一大难题,干粪处理模式和工艺相对成熟,而尿液部分模式和工艺相对滞后,排量大,污染物含量多,资源化循环利用难度大。畜禽污水主要包括尿水、部分粪和冲洗水,具有排放量大、含氮量和有机质浓度高、固液混杂、处理难度大等特点。目前常采用的处理废水方法有简单物理处理法、好氧及厌氧处理法处理法、好氧和厌氧联合处理法、化学处理法。但由于难以承受过高的污水处理运行费用,养殖场一般对这些方法设计较少。而采用生物合理化处理猪场废水的方法来处理养殖场废水,则具有运行成本低、效率高、处理方便、绿色无污染的特点。
食叶草(Rumex hanus by.),学名食叶草酸模。因叶嫩汁多,形如菠菜,多种营养元素均含在嫩叶中,以食叶为主,故命名“食叶草”,又因蛋白含量居植物之最,又称“蛋白草”;南方叫“食叶菜”。蛋白草粉营养全面,色泽鲜艳,不加任何添加剂,实现绿色、营养、健康。可替代粮食30~60%,应用于各种餐饮食品。在畜禽饲料应用上,蛋白草属于节粮型蛋白饲料,以草代粮,可替代30~50%的精料,降低养殖成本;同时能增强畜禽免疫力,提高畜禽产品品质。作为粮食新资源、优质蛋白资源,为挖掘节粮型蛋白饲料起到不可估量的作用。
发明内容
本发明的发明目的是,针对上述问题,提供一种水培蛋白草处理畜禽污水的方法,利用水培蛋白草消纳处理畜禽污水,将处理后的水用作畜禽生产用水,蛋白草再利用制备饲料,整体处理成本低。
为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种水培蛋白草处理畜禽污水的方法,包括以下步骤:
S1.将畜禽污水用水稀释,并调节pH和电导率。
S2.向稀释后的畜禽污水添加灭菌剂和杀虫剂。
S3.向步骤S2处理后的畜禽污水添加体积比1%~5%的调配液。
按照质量比,所述调配液包括:5%~10%的生物酶、1%~3%的脲酶、5%~15%的矿物质和1%~5%的过氧化物,其余为水。
S4.将蛋白草幼苗移植到步骤S3处理后的畜禽污水中,进行水培。
S5.每水培20~30天进行一次收割。
优选的,步骤S1中,pH调节为5.5~7,电导率控制为1.0~3.0mS/cm。因为不同地区、不同畜禽、不同时期的畜禽污水浓度不同,因此,根据实时监测,选择不同比例的稀释比例,并可结合吸附剂处理,吸附剂可以是活性炭、膨润土、火山泥、沸石等。
优选的,步骤S3中,畜禽污水将蛋白草幼苗移植后,前3~7天,电导率控制为1.0~2.0mS/cm;之后,电导率控制为2.0~3.0mS/cm。
优选的,步骤S2中,所述杀虫剂为植物杀虫剂。
优选的,步骤S3中,所述生物酶包括纤维素酶、果胶酶、淀粉酶和过氧化氢酶。
优选的,步骤S3中,所述过氧化物为过氧化镁、过氧化钙、过氧化锌、过氧化钠的任意一种或几种的混合物。
优选的,步骤S3中,所述矿物质按照重量份包括以下硅0.01~0.02份、钙100~500份、镁100~300份、钾500~1000份、碘0.3~0.8份、硒0.01~0.05份、铁0.01~0.1份、钼0.01~ 0.05份。
优选的,步骤S4,蛋白草的种植株距为20~40cm。
优选的,步骤S5,将蛋白草收割后,用于制备肥料。
优选的,所述畜禽污水为猪尿。
由于采用上述技术方案,本发明具有以下有益效果:
1.本发明的水培蛋白草处理畜禽污水的方法,利用水培蛋白草消纳处理畜禽污水,将处理后的水用作畜禽生产用水,蛋白草再利用制备饲料,整体处理成本低。
2.本发明的水培蛋白草处理畜禽污水的方法,直接将畜禽污水水培蛋白草,成活率较低,经过稀释成活率也只能达到30%左右,但是经过调节电导率、杀虫灭菌和调配液调配,成活率达到80%以上。
调配液包括生物酶、脲酶、矿物质和过氧化物,能够补充畜禽污水中缺少的营养成分,提高溶氧量,并分解尿素,防止烧苗。
畜禽污水中含有大量有机质、氨、氮、磷氮氧化物,能够为蛋白草生长提供营养成分,但是营养不均衡,加入矿物质硅、钙、镁、钾、碘、硒、铁和钼,能够弥补不足,并避免使用常规营养液的营养过剩。
过氧化物作为杀菌供氧剂,通过过氧化物分解成过氧化氢及进一步分解成活性氧,活性氧具有强氧化性,可直接与细菌及病毒的蛋白质和核酸发生反应,使物质结构遭到破坏导致其死亡,从而对植物根部进行杀菌;过氧化物分解成氧气,以氢键缔合而溶解在水中,供给水培植物根部。
生物酶包括纤维素酶、果胶酶、淀粉酶和过氧化氢酶,能有效降解植物根系分泌的有机酸和污水中的腐败物质,与脲酶协同作用,解决污水浓度过高引起种植烧根等问题、其中,过氧化氢酶可以催化过氧化氢分解成氧和水,与过氧化物共同作用,提高溶氧量,促进蛋白草生长。
3.本发明的水培蛋白草处理畜禽污水的方法,实现畜禽污水变成蛋白草饲料产品的循环利用,为畜禽产业循环发展粪污资源化利用提供研究基础数据,有效降低养殖户养殖综合成本,减少污水排放环保压力。发动场养殖区农民参与蛋白草的种植,增加农民收入,实现社会、经济、生态多重效益共赢。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种水培蛋白草处理畜禽污水的方法,包括以下步骤:
S1.将畜禽污水用水稀释,并调节pH和电导率。
S2.向稀释后的畜禽污水添加灭菌剂和杀虫剂。
S3.向步骤S2处理后的畜禽污水添加体积比1%的调配液。
按照质量比,所述调配液包括:10%的生物酶、1%的脲酶、15%的矿物质和1%的过氧化物,其余为水。
S4.将蛋白草幼苗移植到步骤S3处理后的畜禽污水中,进行水培。
S5.每水培20~30天进行一次收割。
实施例2
一种水培蛋白草处理畜禽污水的方法,包括以下步骤:
S1.将畜禽污水用水稀释,并调节pH和电导率。
S2.向稀释后的畜禽污水添加灭菌剂和杀虫剂。
S3.向步骤S2处理后的畜禽污水添加体积比5%的调配液。
按照质量比,所述调配液包括:5%的生物酶、3%的脲酶、5%的矿物质和5%的过氧化物,其余为水。
所述生物酶包括纤维素酶、果胶酶、淀粉酶和过氧化氢酶。
所述矿物质按照重量份包括以下硅0.01份、钙500份、镁100份、钾1000份、碘0.8份、硒0.05份、铁0.01份、钼0.05份。
S4.将蛋白草幼苗移植到步骤S3处理后的畜禽污水中,进行水培。蛋白草的种植株距为 20~40cm。
S5.每水培20~30天进行一次收割。
实施例3
一种水培蛋白草处理畜禽污水的方法,包括以下步骤:
S1.将畜禽污水用水稀释,并调节pH和电导率。
将稀释后畜禽污水电导率控制为1.0~3.0mS/cm,pH控制为6.5左右。将蛋白草幼苗移植后,前3~7天,电导率控制为1.5mS/cm;之后,电导率控制为2.5mS/cm。采用水质检测笔实时监测电导率。
S2.向稀释后的畜禽污水添加灭菌剂和杀虫剂。
所述灭菌剂为德国进口奥克泰士植物消毒杀菌剂。
所述杀虫剂为植物杀虫剂。所述植物杀虫剂为深圳绿森生物科技有限公司生产的植物杀虫剂。
S3.向步骤S2处理后的畜禽污水添加体积比3%的调配液。
按照质量比,所述调配液包括:8%的生物酶、2%的脲酶、10%的矿物质和2%的过氧化物,其余为水。所述过氧化物为过氧化钙。
所述生物酶包括纤维素酶、果胶酶、淀粉酶和过氧化氢酶。
所述矿物质按照重量份包括以下硅0.015份、钙200份、镁200份、钾700份、碘0.5份、硒0.04份、铁0.05份、钼0.03份。
S4.将蛋白草幼苗移植到步骤S3处理后的畜禽污水中,进行水培。蛋白草的种植株距为 30cm。
S5.每水培20~30天进行一次收割。
对比例1
一种水培蛋白草处理畜禽污水的方法,与实施例3相比,不包括步骤S3添加调配液,其他步骤相同。
对比例2
一种水培蛋白草处理畜禽污水的方法,与实施例3相比,步骤S3中,不包括脲酶,其他步骤相同。
对比例3
一种水培蛋白草处理畜禽污水的方法,与实施例3相比,步骤S3中,不包括过氧化物,其他步骤相同。
对比例4
一种水培蛋白草处理畜禽污水的方法,与实施例3相比,不包含步骤S2添加灭菌剂和杀虫剂,其他步骤相同。
对比例5
一种水培蛋白草处理畜禽污水的方法,与实施例3相比,电导率一直控制为1.0mS/cm,其他步骤相同。
对比例6
一种水培蛋白草处理畜禽污水的方法,与实施例3相比,电导率一直控制为3.0mS/cm,其他步骤相同。
实验验证:
实验原料:选择养猪场猪尿作为畜禽污水原料,本次实验选择的猪尿原液已经被雨水和冲洗水一定程度稀释,采用水质检测笔检测电导率9.20mS/cm,稀释4倍进行处理。
实验地点:在广西聚宝地农业开发有限公司试验场进行具体试验。
实验方法:采用实施例3和对比例1-6的方法进行试验。
栽培***分别有污水池、清水池、调配池、栽培池、管道、水泵设施,栽培池分7组,每组分三个单元,蛋白草栽培株距设计30公分,利用打孔泡沫板进行草苗固植。
检测方法:水培25天后,统计蛋白草成活率和平均株高,见下表1;并检测实施例3处理前和处理后猪尿的各参数数据,见下表2。
表1 蛋白草成活率和株高对比
蛋白草成活率/% | 蛋白草株高/cm | |
实施例3 | 85 | 45 |
对比例1 | 40 | 21 |
对比例2 | 58 | 35 |
对比例3 | 65 | 33 |
对比例4 | 68 | 38 |
对比例5 | 87 | 36 |
对比例6 | 62 | 40 |
由实施例3、对比例1-6和表1可以看出,本发明水培蛋白草处理畜禽污水的方法,蛋白草成活率高、生长快。
实施例3和对比例1可以看出,不添加调配液,不利于蛋白草成活,成活率只有40%。
实施例3和对比例2-3可以看出,脲酶和过氧化物能够降低离子浓度和提高溶氧量,从而提高成活率和促进生长。
实施例3和对比例4可以看出,不进行杀菌灭虫配,蛋白草成活率低。
实施例3与对比例5-6可以看出,将蛋白草幼苗移植后,前3~7天,缓苗阶段,电导率控制为1.0~2.0mS/cm;生长阶段,电导率控制为2.0~3.0mS/cm,效果最佳。对比例5,离子浓度过低,营养成分低,不利于后期生长。对比例6,缓苗阶段离子浓度过高,容易造成幼苗死亡。
表2 猪尿参数对比
从表2可以看出,经过本发明的处理方法处理后,猪尿原液总氮、氨氮、总磷、粪大肠菌群、悬浮物等均显著下降,水质显著改善,达到排放和畜禽养殖再用水的标准。
实施例4
将实施例3水培收割的蛋白草制备生物饲料。蛋白草营养成分见下表3。
表3 蛋白草营养成分
品种 | 产量<kg/亩) | 蛋白质(mg/l00g) | 膳食纤维(mg/l00g) | 钙(mg/100g) |
麦子 | 250-450 | 11.9 | 10.8 | 34 |
大米 | 500-1000 | 12.7 | 0.6 | 8 |
玉米 | 350-500 | 8.7 | 6.4 | 14 |
蛋白草 | 20000 | 35.8 | 25.6 | 683 |
从表3可以看出,蛋白草的蛋白质、膳食纤维和钙含量远远高于麦子、大米和玉米,且产量高,制作生物饲料,可以降低养殖成本;同时能增强畜禽免疫力,提高畜禽产品品质。
上述说明是针对本发明较佳可行试验例的详细说明,但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围,凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (10)
1.一种水培蛋白草处理畜禽污水的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.将畜禽污水用水稀释,并调节pH和电导率;
S2.向稀释后的畜禽污水添加灭菌剂和杀虫剂;
S3.向步骤S2处理后的畜禽污水添加体积比1%~5%的调配液;
按照质量比,所述调配液包括:5%~10%的生物酶、1%~3%的脲酶、5%~15%的矿物质和1%~5%的过氧化物,其余为水;
S4.将蛋白草幼苗移植到步骤S3处理后的畜禽污水中,进行水培;
S5.每水培20~30天进行一次收割。
2.根据权利要求1所述的水培蛋白草处理畜禽污水的方法,其特征在于,步骤S1中,pH调节为5.5~7,电导率控制为1.0~3.0mS/cm。
3.根据权利要求2所述的水培蛋白草处理畜禽污水的方法,其特征在于,步骤S3中,将蛋白草幼苗移植后,前3~7天,电导率控制为1.0~2.0mS/cm;之后,电导率控制为2.0~3.0mS/cm。
4.根据权利要求1所述的水培蛋白草处理畜禽污水的方法,其特征在于,步骤S2中,所述杀虫剂为植物杀虫剂。
5.根据权利要求1所述的水培蛋白草处理畜禽污水的方法的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述生物酶包括纤维素酶、果胶酶、淀粉酶和过氧化氢酶。
6.根据权利要求1所述的水培蛋白草处理畜禽污水的方法的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述过氧化物为过氧化镁、过氧化钙、过氧化锌、过氧化钠的任意一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的水培蛋白草处理畜禽污水的方法,其特征在于,步骤S3中,所述矿物质按照重量份包括以下硅0.01~0.02份、钙100~500份、镁100~300份、钾500~1000份、碘0.3~0.8份、硒0.01~0.05份、铁0.01~0.1份、钼0.01~0.05份。
8.根据权利要求1所述的水培蛋白草处理畜禽污水的方法,其特征在于,步骤S4,蛋白草的种植株距为20~40cm。
9.根据权利要求1所述的水培蛋白草处理畜禽污水的方法,其特征在于,步骤S5,将蛋白草收割后,用于制备肥料。
10.根据任一权利要求1-9所述的水培蛋白草处理畜禽污水的方法,其特征在于,所述畜禽污水为猪尿。
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