大狼把草在處理畜禽養殖廢水中的應用的製作方法
2023-05-01 23:54:36 1
專利名稱：大狼把草在處理畜禽養殖廢水中的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種大狼把草在處理畜禽養殖廢水中的應用，屬於畜禽養殖廢水生物 降解處理技術領域。
背景技術：
近年來我國畜禽養殖業發展主要以集約化和規模化養殖為主，養殖過程中產生的 糞便、汙水和臭氣由於處理不當，給周邊環境造成嚴重汙染。以萬頭規模養豬場為例，日產 生汙水90 100m3，其中CODCr約6000 10200mg/L，氨氮500 1200mg/L ；產生豬糞16 18 m3;產生臭氣中氨氮揮發損失量約20 25Kg/d。糞便可以作為有機肥生產的原料，養 殖汙水具有可生化性強、氮磷含量高等特點，大多數養殖場對養殖汙水普遍採用簡易的處 理方式如沉澱_自然排放(佔50%)，沉澱-植物/氧化塘-農田灌溉(佔40%)，沉澱-酸化 池/沼氣池_沼液排放(佔5%)，沉澱-酸化池/沼氣池-好氧處理-排放(< 5%)，處理後 廢水達標率低、且不穩定。經傳統處理方式處理後，COD可達標排放，但氨氮含量仍高達200 mg/L以上，這類廢水往往需要進一步強化處理後才能達標排放。如果採用強制的物理化學 措施強化處理效果，往往成本過高。採用低成本人工溼地處理技術強化畜禽養殖廢水汙染 處理效果，解決養殖廢水氮磷達標排放，不失為一種適宜的養殖業廢水深度處理技術。人工溼地處理技術作為一種新型生態汙水淨化處理方法，其基本原理是在人工溼 地填料床上種植特定的溼地植物，從而建立起一個人工溼地生態系統。當汙水通過溼地系 統時，其中的汙染物質和營養物質被系統吸收或分解，從而使水質得到淨化。其淨化機制涉 及一系列的生物、物理和化學反應。一般情況下人工溼地分為表面流人工溼地和潛流人工 溼地，潛流人工溼地是指汙水在人工溼地床表面下流動。20世紀80年代末和90年代初，國際上曾就人工溼地先後召開過四次專題研討會， 提出了人工溼地的有關淨化機理和一些可供參考的設計規範和數據，標誌著人工溼地作為 一種獨具特色的汙水處理技術進入水汙染控制領域。近年來，人工溼地的工程應用和淨化 機理等研究越來越受到人們的重視。人工溼地不僅能有效去除汙水中的懸浮物、有機汙染 物、氮和磷等，而且能有效去除病原菌、重金屬、藻毒素等外源生物活性物質，具有建設成本 低、耗能少、運行費用低和效果好且不造成二次汙染等多種特性。隨著水汙染成為全世界人 們所要面臨的最嚴重的環境問題之一，人工溼地因其獨特的優勢得到了長遠發展。人工溼地處理技術水質淨化的關鍵在於工藝的選擇和對植物的選擇及應用配置。 溼地植物是人工溼地的重要組成部分，研究認為溼地植物不僅直接吸收利用汙水中的營 養物質和富集重金屬等有害物質，還能輸送氧氣到根區，滿足根區微生物生長、繁殖和降解 對氧的需求，促進溼地生態系統的硝化和反硝化作用。在溼地植物選擇上很多國家通常照 搬發達國家的成果，包括在物種的利用上，而對本國本地區很有淨化潛力的植物視而不見， 又因為使用和管理水平有限，其處理效果較差。因此，今後開展溼地技術時，選擇合適的植 物種類，特別是通過試驗觀測，從當地的天然溼地中選擇抗汙力強、淨化效果好的物種是一 項優先考慮的工作。另外，在植物選擇方面，還應考慮多個物種的合理搭配，單一物種的淨
3化能力總是有限的。大狼把草、Bidens frondosa L.)，俗名接力草、外國脫力草等，菊科鬼針草屬植 物。一年生草本，高達180cm，莖直立，分枝，常帶紫色，被疏毛或無毛。葉對生，具柄，一回 羽狀複葉，小葉;Γ5枚，披針形。頭狀花序單生莖端和枝端，瘦果扁平，狹楔形。大狼把草在 我國分布廣，適應性強，多生于田野溼潤處。一般5 7月為營養生長期，花期8 9月，果期 IiTll月。大狼把草的營養成分中，粗蛋白質含量較高，粗纖維含量較低，其籽實含有較高的 粗脂肪和豐富的粗蛋白質，無毒，可作粗飼料利用或配合飼料的原料。大狼把草並具有較高 的藥用價值，夏秋採收，全草入藥。有強壯，清熱解毒的功效。適用於體虛無力，盜汗，咯血， 痢疾等症。
發明內容
本發明的目的在於提供一種大狼把草在處理畜禽養殖廢水中的應用。為了實現上述目的，本發明技術方案在於採用了 一種大狼把草在處理畜禽養殖廢 水中的應用。本發明的大狼把草在處理畜禽養殖廢水中的應用具體包括在潛流人工溼地填料 床上栽種大狼把草，形成潛流人工溼地系統，利用大狼把草潛流人工溼地對畜禽養殖廢水 中的C0D&、總磷、總氮、氨氮等汙染物進行吸附和去除，達到淨化畜禽養殖廢水的目的。根 據權利要求1所述的大狼把草在處理畜禽養殖廢水中的應用，其特徵在於具體包括在潛 流人工溼地填料床上栽種大狼把草，形成潛流人工溼地系統，利用大狼把草潛流人工溼地 對畜禽養殖廢水中的C0D&、總磷、總氮、氨氮等汙染物進行吸附和去除。所述潛流人工溼地填料床包括三層最下層由直徑範圍為3(T40mm礫石和灰磚塊 按1:1的比例混合、厚度250mm，中間層由直徑範圍為2(T30mm的礫石和灰磚塊按1:1的比 例混合，厚度200mm，最上層鋪設厚度為IOOmm的基質層，直徑範圍為5 10mm。經長期大量的試驗研究過程發現大狼把草耐汙能力強，能有效降低畜禽養殖廢 水中的C0D&、氨氮、總磷、總氮等汙染物的含量，可用於潛流人工溼地處理畜禽養殖廢水。本 發明提供的植物資源具有種植成本低、運行費用低、效果好、可操作性強等特點。本發明採用的大狼把草具有較強的耐汙能力，生物量大，對畜禽養殖廢水中C0D&、 總磷、總氮、氨氮等汙染物具有顯著的吸附和去除特性，並充分利用這種特性，將其應用於 潛流人工溼地中處理畜禽養殖廢水，吸收積累畜禽養殖廢水中C0D&、總磷、總氮、氨氮等汙 染物，待形成一定生物量時，就可達到減少畜禽養殖廢水中C0D&、總磷、總氮、氨氮等汙染物 的含量的目的，進一步淨化畜禽養殖廢水。通過定期對種植了大狼把草的潛流人工溼地採集水樣以及對其水質進行測定，充 分證明大狼把草能有效降低畜禽養殖廢水中氨氮、總磷、總氮、CODcr等汙染物的含量，從而 淨化畜禽養殖廢水。大狼把草的生命力非常旺盛，易於成活，在其整個生長過程中均不需要進行特殊 管理，因而成本低、運行費用低、效果好、可操作性強；同時為處理畜禽養殖廢水汙染開發了 新的植物品種資源。同時，大狼把草可作幹飼料，又可作補氣、清熱功效的中草藥。因此，本 發明將大狼把草用於潛流人工溼地處理畜禽養殖廢水，可以充分合理的利用資源，實現一 物多用。
圖1大狼把草對養殖業廢水中C0D&的處理效果圖； 圖2大狼把草對養殖業廢水中TP的處理效果圖3大狼把草對養殖業廢水中TN的處理效果圖； 圖4大狼把草對養殖業廢水中NH4 +-N的處理效果圖。
具體實施例方式實施例1
本實施例為盆栽大狼把草處理豬場廢水的方法，其具體作法為
(1)直接移栽大狼把草 在自然條件下，將採集到的株高20cm左右(5月中旬)的大狼把草幼苗根部泥土洗掉直 接移栽至上口徑21cm、下口徑14cm、深18cm的花盆中，花盆中放置粒徑5 10mm沙礫和珍珠 巖(2 1)混合物，花盆底部有孔；將花盆放置在塑料桶(上口徑32cm，下口徑24cm，深28cm) 中，每桶注入9L豬場廢水，水位距花盆上沿5cm左右。盆栽大狼把草植株的數目為1株/
"ππ^ ο(2)穩定植株
自然條件下，用稀釋的豬場廢水(NH4+-N:100mg/L左右)穩定移栽大狼把草植株10天； (3)利用盆栽大狼把草處理畜豬場廢水 待植株穩定後，定期澆灌豬場廢水，利用盆栽大狼把草處理豬場廢水。並採集水樣及測 定其進出水水質(其中最佳水力停留時間為7天)；
在整個試驗階段，大狼把草對豬場廢水中C0D&、總磷、總氮、氨氮的平均淨化效率分別 為85. 28%,75. 99%,74. 92%,79. 45% ；其C0D&、總磷、總氮、氨氮等汙染物的進水和出水 濃度見附圖1到圖4。(各汙染物的測定和計算均參照國家標準測定方法) 實施例2
本實施例為利用大狼把草潛流人工溼地處理豬場廢水的方法，其具體作法為 (1)直接移栽大狼把草
在自然條件下，將採集到的株高25cm左右大狼把草幼苗根部泥土洗掉直接移栽至潛 流人工溼地填料床上；30株/m2左右。該潛流人工溼地填料床包括三層最下層由直徑範 圍為3(T40mm礫石和灰磚塊(1:1)混合、厚度25cm，中間層由直徑範圍為2(T30mm的礫石和 灰磚塊(1:1)混合，厚度20cm，最上層鋪設厚度為IOcm的基質層。(2)穩定植株
在自然條件下，保持50cm高的水位穩定大狼把草植株7天； (3)利用潛流人工溼地處理豬場廢水
使豬場廢水連續流入種植有大狼把草的人工溼地系統進行處理，運行期間水位保持 45cm。採集水樣及測定其進出水水質(其中最佳水力停留時間為4天)；
在整個試驗階段，溼地處理的豬場廢水C0D&、總磷、總氮、氨氮的平均濃度分別是 520. 00mg/L, 10. 07 mg/L, 113. 49 mg/L, 109. 56 mg/L,大狼把草對畜禽養殖廢水中 C0D&、總 磷、總氮、氨氮的平均淨化效率分別為90. 37%,92. 21%、57. 96%、62. 55%。(各汙染物的測定和計算均參照國家標準測定方法)
通過上述實施例可見，本發明利用大狼把草潛流人工溼地處理畜禽養殖廢水，對畜禽 養殖廢水中氨氮、總磷、總氮、CODcr等汙染物具有顯著的去除效果，從而達到淨化畜禽養殖 廢水汙染的目的。
權利要求
一種大狼把草在處理畜禽養殖廢水中的應用。
2.根據權利要求1所述的大狼把草在處理畜禽養殖廢水中的應用，其特徵在於具體 包括在潛流人工溼地填料床上栽種大狼把草，形成潛流人工溼地系統，利用大狼把草潛流 人工溼地對畜禽養殖廢水中的C0D&、總磷、總氮、氨氮等汙染物進行吸附。
3.根據權利要求2所述的大狼把草在處理畜禽養殖廢水中的應用，其特徵在於所述 潛流人工溼地填料床包括三層最下層由直徑範圍為30—40mm礫石和灰磚塊按1 1的比例 混合、厚度250mm，中間層由直徑範圍為20—30mm的礫石和灰磚塊按1:1的比例混合，厚度 200mm，最上層鋪設厚度為IOOmm的基質層，直徑範圍為5 — 10mm。
全文摘要
本發明涉及一種大狼把草在處理畜禽養殖廢水中的應用，具體包括在潛流人工溼地填料床上栽種大狼把草，形成潛流人工溼地系統，利用大狼把草潛流人工溼地對畜禽養殖廢水中的CODCr、總磷、總氮、氨氮等汙染物進行吸附。本發明採用的大狼把草具有較強的耐汙能力，生物量大，對畜禽養殖廢水中CODCr、總磷、總氮、氨氮等汙染物具有顯著的吸附和去除特性，並充分利用這種特性，將其應用於潛流人工溼地中處理畜禽養殖廢水，吸收積累畜禽養殖廢水中CODCr、總磷、總氮、氨氮等汙染物，待形成一定生物量時，就可達到減少畜禽養殖廢水中CODCr、總磷、總氮、氨氮等汙染物的含量的目的，進一步淨化畜禽養殖廢水。
文檔編號C02F3/32GK101955262SQ20101050128
公開日2011年1月26日 申請日期2010年10月9日 優先權日2010年10月9日
發明者張彩瑩, 李順義, 王妍豔, 王巖, 鍾崇林 申請人:鄭州大學