一種蚯蚓生物濾池的濾料製備方法
2023-09-20 19:58:35
一種蚯蚓生物濾池的濾料製備方法
【專利摘要】本發明提供了一種蚯蚓生物濾池的濾料製備方法，整個濾料由蚯蚓處理層、中間層和承託層組成，承託層由粗石英塊和火山巖塊組成，起到汙水導流的作用，也有去除部分汙染物的功能。中間層由小石英砂和火山巖顆粒組成，起過濾作用，能較好地去除汙染物，同時能阻止上層的小粒徑濾料排入到出水中。蚯蚓層濾料由有機濾料與無機濾料混合而成，有機濾料為木屑和苔蘚泥炭土，無機濾料為火山巖顆粒，木屑、苔蘚泥炭土、火山巖顆粒按體積比1:2:1混合，混合均勻後，將濾料鋪在上述中間層的表面，即完成了整個蚯蚓生物濾池濾料的製備。本發明製備的濾料蚯蚓能較好地生活與生長，汙水處理效果良好，濾池運行穩定。
【專利說明】一種蚯蚓生物濾池的濾料製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及環保【技術領域】，具體地，涉及一種蚯蚓生物濾池的蚯蚓層濾料製備方法和整體濾料製備方法。
【背景技術】
[0002]蚯蚓生物濾池是一種新型的汙水處理生物技術，是在普通生物濾池的基礎上引入包含有特定蚯蚓種類的有機分解處理層。由於蚯蚓具有吞食有機物質，提高土壤通透性和與微生物協同共同促進有機物質的降解等生態學功能，因此促進汙水中有機物質的降解，並清除濾池中可能出現的汙泥堵塞現象，從而提高濾池的處理能力和效率。
[0003]蚯蚓生物濾池不同於普通生物濾池，因而其濾料也不相同。目前蚯蚓生物濾池濾料一般分為三層即蚯蚓層、中間層和承託層。蚯蚓層是蚯蚓生物濾池中蚯蚓和大部分微生物生存的場所，是濾池的核心運轉部分。一方面蚯蚓層濾料作為蚯蚓的生存環境，為蚯蚓提供一個攝食、代謝、排洩、掘穴的生息場所；另一方面作為微生物載體，給微生物提供場所使其附著在載體表面生長而形成膜狀，汙水流經濾料表面和生物膜接觸時，水中的有機物被微生物吸附、穩定和氧化，最終轉化為水、二氧化碳和微生物細胞物質，汙水得以淨化。因此，濾料的選擇非常重要，一種良好的濾料應該即有利於微生物膜的形成，又應該有利於蚯蚓的生存，才能促使濾池有效的處理汙水。[0004]經對現有技術的檢索，已有蚯蚓生物濾池方面的專利，如中國專利ZL200610025883.7、ZL200810201394.1等，但這些專利注重整體濾池設計或主要使用有機濾料作為蚯蚓處理層，全有機濾料能很好地提供蚯蚓生存所需的環境，但容易堵塞，局部積水，造成蚯蚓死亡，同時微生物繁殖也容易受影響，從而影響濾池的穩定運行和汙染物去除效果。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種蚯蚓生物濾池的蚯蚓層濾料製備方法，滿足蚯蚓層濾料作為蚯蚓和微生物雙載體的要求，既適合蚯蚓生存，也適合微生物生長，從而使濾池具有更高的汙水處理效率。
[0006]經研究發現，蚯蚓生物濾池的蚯蚓層濾料作為蚯蚓的生存環境，基質應該滿足以下條件:鬆軟無定形；富含有機質等。作為微生物的載體，濾料應在以下方面具有較好的性能:濾料的機械強度和化學穩定性；比表面積和粒徑；表面親水性及表面電荷；表面粗糙度和孔隙率；堆積密度和空隙率等。因此本發明基於此，提供了以下的方法。
[0007]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0008]本發明提供一種蚯蚓生物濾池的濾料製備方法，整個蚯蚓生物濾池的濾料由蚯蚓處理層、中間層和承託層三層由上而下組成，方法包括如下步驟:
[0009]首先製備最下面的承託層，高度為40-50cm，該層由粗石英塊層和火山巖塊層組成，火山巖塊層位於粗石英塊層上，主要起到汙水導流的作用，其上生長的微生物，也有去除部分汙染物的效果；
[0010]然後製備中間層，高度為30-40cm，該層由小石英砂層和火山巖顆粒層組成，火山巖顆粒層位於小石英砂層上，主要起過濾作用，能較好地去除汙染物，同時阻止上層的小粒徑濾料排入到出水中；
[0011]最後製備最上層的蚯蚓處理層，該層由有機濾料加無機濾料按比例混合而成，有機濾料為木屑和苔蘚泥炭土，無機濾料為火山巖顆粒，且木屑、苔蘚泥炭土、火山巖顆粒按體積比1:2:1混合。混合均勻後，將濾料鋪在上述中間層的表面，鋪設高度為30-40cm。投放蚯蚓,直至整個基質中蚯蚓種群基本穩定，成為成熟的蚯蚓處理層。該層為蚯蚓生物濾池的核心，起到主要的去除汙水中汙染物的作用。這樣蚯蚓生物濾池的濾料製備完畢，通入汙水即可運行。
[0012]優選地，所述的承託層中:最下面的粗石英塊粒徑為3-4cm左右，粗石英塊層高度為20-30cm。之上的火山巖塊粒徑為l-3cm左右，火山巖塊層高度為20-30cm。二者之和為40-50cm。粗石英砂強度大，水流速度快，過濾效果好。火山巖有較好的吸附作用。兩層濾料的組合強度較大，可以起到較好的對上面層的支撐作用，同時也可以較好地去除汙染物。
[0013]優選地，所述的中間層中:下面的小石英砂粒徑為0.3-0.8cm左右，小石英砂層高度10-20cm。之上的火山巖顆粒粒徑長15-25mm，寬8-20mm，厚5-10mm左右。火山巖顆粒層高度為10-20cm。二者之和為30-40cm。小石英砂具有過濾速度快，過濾效果好，出水水質穩定，不堵塞、不結塊等特點。這兩種濾料組成的中間層，可以較好地起到去除氮磷等汙染物的作用。
[0014]優選地，所述的木屑為長3-10mm,寬4-12mm,厚小於1mm的小片，所述的苔蘚泥炭土為粒徑小於1_的富含有機質的土壤。木屑和苔蘚泥炭均是具有質輕、鬆軟的物理性質，以及富含有機質的化學性質，可以很好的為蚯蚓提供生活環境。同時也為微生物提供生存場所。
[0015]優選的，所述投放蚯蚓是按1000克每立方米的密度投放蚯蚓。
[0016]本發明所述的火山巖顆粒粒徑為長15-25mm，寬8-20mm，厚5-10mm左右，是具有密度小、耐酸鹼、耐輻射、比表面積大、吸附交換性能強等優良性能的天然分子篩，是一種優良的汙水處理濾料。
[0017]與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果:
[0018]本發明中的蚯蚓處理層通過木屑、苔蘚泥炭、火山巖顆粒混合，添加火山巖無機濾料，可以改善一般蚯蚓生物濾池中有機濾料的持水性高，通風供氧不足而導致的蚯蚓缺氧逃逸現象；其中仍使用的有機濾料可以避免蚯蚓體壁在濾池中受到無機濾料的物理磨損而造成的蚯蚓逃逸和死亡。同時，有機濾料和無機濾料共同為微生物的附著生存提供場所。混合濾料共同滿足了蚯蚓的生存和微生物生存的需求，提高了汙水處理的效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯:
[0020]圖1為本發明方法流程圖。【具體實施方式】
[0021]下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助於本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬於本發明的保護範圍。
[0022]實施例:
[0023]在某汙水處理場地製作了一種蚯蚓生物濾池，其濾料製備方法如下，如圖1所示。
[0024]1.首先製備最下面的承託層，在濾池的底部鋪上粒徑3_4cm左右的粗石英塊。高度為20-30cm，將表面整理平整後，在粗石英塊層上面鋪上粒徑l-3cm左右的火山巖塊，高度為20-30cm，然後將火山巖塊層表面整理平整。粗石英塊層和火山巖塊層高度之和為40-50cm。該層主要起到汙水導流的作用，汙水布水一段時間後，其上生長的微生物，也可以去除部分汙染物。
[0025]2.然後製備中間層。在上述的火山巖塊層表面鋪上小石英砂，粒徑為0.3-0.8cm，高度為10-20cm ;將小石英砂層表面整理平整，再鋪上火山巖顆粒，粒徑為長15-25mm，寬8-20mm，厚5-10mm，高度為10-20cm。然後將火山巖顆粒層表面整理平整。小石英砂層、火山巖顆粒層高度之和為30-40cm。該層主要起過濾作用，具有較強的汙染物去除作用，同時可阻止上層的小粒徑濾料排入出水中。
[0026]3.最後製備最上層蚯蚓處理層，在上述火山巖顆粒層的表面鋪上混合濾料。該混合濾料由有機濾料加無機濾料按比例混合而成，有機濾料為木屑和苔蘚泥炭土，無機濾料為火山巖顆粒，木屑為長3-10mm,寬4_12mm,厚小於1mm的小片，火山巖顆粒粒徑為長15-25mm,寬8_20mm,厚5_10mm左右，木屑、苔蘚泥炭土、火山巖顆粒按體積比1:2:1混合。混合均勻後，將濾料鋪在上述中間層的表面，高度為30-40cm。則整個蚯蚓生物濾池的濾料製作完成。
[0027]4.濾料填好後，開始布水，待出水外觀與進水基本無差異時放入蚯蚓，蚯蚓選放體色紅潤、健壯靈敏、具明顯生殖環帶的赤子愛勝蚓或安德愛勝蚓，投放密度為10000克每立方米蚯蚓層濾料。
[0028]實施效果:
[0029]運行兩周後蚯蚓能在濾池中良好地生活生長。濾池運行穩定後，該蚯蚓層的對汙水中汙染物去除效率為:C0D去除32.5-83.1%，平均值為47.4%。氨氮去除45.5-96.4%，平均值為71.1%。表明蚯蚓層的汙水處理效果較好。蚯蚓能良好的生活生長，濾池能穩定運行。整個蚯蚓生物濾池汙水中汙染物的去除效率分別為:C0D去除率大於85%，氨氮去除率大於80%。表明該濾池濾料的組成和配比適當，汙水處理效果較好。
[0030]以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。
【權利要求】
1.一種蚯蚓生物濾池的濾料製備方法,其特徵在於,整個蚯蚓生物濾池的濾料由蚯蚓處理層、中間層和承託層三層組成，所述方法包括如下步驟:首先製備最下面的承託層，高度為40-50cm，該層由粗石英塊層和火山巖塊層組成，火山巖塊層位於粗石英塊層上，起到汙水導流的作用，其上生長的微生物，也有去除部分汙染物的效果；然後製備中間層，高度為30-40cm，該層由小石英砂層和火山巖顆粒層組成，火山巖顆粒層位於小石英砂層上，起過濾作用，能去除汙染物，同時阻止上層的小粒徑濾料排入到出水中；之後製備最上層的蚯蚓處理層，該層由有機濾料加無機濾料按比例混合而成，有機濾料為木屑和苔蘚泥炭土，無機濾料為火山巖顆粒，且木屑、苔蘚泥炭土、火山巖顆粒按體積比1:2:1混合，混合均勻後，將濾料鋪在上述中間層的表面，鋪設高度為30-40cm，投放蚯蚓,直至整個基質中蚯蚓種群基本穩定,成為成熟的蚯蚓處理層。
2.根據權利要求1所述的蚯蚓生物濾池的濾料製備方法，其特徵在於，所述的承託層中:最下面的粗石英塊粒徑為3-4cm，粗石英塊層高度為20-30cm ;粗石英塊層之上的火山巖塊粒徑為l_3cm，火山巖塊層高度為20-30cm ;這兩層高度之和為40-50cm。
3.根據權利要求1所述的蚯蚓生物濾池的濾料製備方法，其特徵在於，所述的中間層中:下面的小石英砂粒徑為0.3-0.8cm，小石英砂層高度10-20cm ;小石英砂層之上的火山巖顆粒粒徑長15_25mm，寬8-20mm，厚5-10mm，火山巖顆粒層高度為10_20cm ;這兩層高度之和為 30-40cm。
4.根據權利要求1-3任一項所述的蚯蚓生物濾池的濾料製備方法，其特徵在於，所述的木屑為長3-10mm,寬4_12mm,厚小於1mm的小片。
5.根據權利要求1-3任一項所述的蚯蚓生物濾池的濾料製備方法，其特徵在於，所述的苔蘚泥炭土為粒徑小於1_的富含有機質的土壤。
6.根據權利要求1-3任一項所述的蚯蚓生物濾池的濾料製備方法，其特徵在於，所述投放蚯蚓是按1000克每立方米的密度投放蚯蚓。
【文檔編號】C02F3/32GK103663704SQ201310612657
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2013年11月26日
【發明者】李銀生, 張斐斐, 邱江平 申請人:上海交通大學