一種固廢厭氧發酵沼液的處理方法
2023-11-02 03:16:42
一種固廢厭氧發酵沼液的處理方法
【專利摘要】本發明涉及一種固廢厭氧發酵沼液的處理方法，屬於環境工程領域。該方法包括以下步驟：以秸稈、豬糞和雞糞為原料經發酵後得到沼液為培養溶液置於溫控培養箱中，取活性汙泥作為複合菌群培育的菌種，將溶液的pH調至7-8，在溫度為25-30℃的條件下馴化3-5天，加水稀釋調節沼液；當氨氮濃度低於10mg/L時，將上述沼液調至pH為7-8，在溫度為25-30℃的條件下馴化6-9天；當氨氮濃度低於10mg/L時，將上述沼液調至pH為7-8，在溫度為25-30℃的條件下使用沼液原液篩選上述馴化的複合菌群，馴化4-6天後使沼液汙染物濃度COD為3500mg/L，TN為250mg/L，TP為120mg/L，當培養溶液達到一級標準時篩選完成。
【專利說明】一種固廢厭氧發酵沼液的處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種固廢厭氧發酵沼液的處理方法，屬於環境工程領域。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著新農村建設的速度加快，農村固體廢棄物的減量化、無害化、資源化集中處理受到了國家和社會的高度重視。厭氧發酵產沼氣是農村固廢的重要處理手段，生產過程中所產生的沼氣不僅為農民提供了生活用能，而且改善了農村的生態環境質量，促進了農村經濟的發展。然而，厭氧發酵在產生可利用能源沼氣的同時還產生了高濃度汙染(高C0D、氨氮、TN、TP等)廢水一沼液，若對其處理不當，會增加環境負擔，產生嚴重汙染問題。
[0003]現有技術中針對厭氧發酵沼液的處理方法包括傳統的廢水處理工藝和生物處理方式。傳統的廢水處理工藝一般採用生化法和物化法相結合處理沼液，處理效果較好，氮磷去除率可達到80%以上，但是這種處理的投資成本很大、管理較複雜，與農村地區經濟的發展水平不符。如王峰等人的《雞糞厭氧發酵沼液達標處理工藝研究》(《農業機械學報》2012年5月第43卷第5期)，該文中涉及雞糞發酵沼液的CODra可由9200mg/L降至280mg/L，NH4+-N由3200mg/L降至36mg/L，TP由270mg/L降至3.3mg/L，該方法實現了廢水達標的排放，但是其採用的「鳥糞石-SBR-混凝」處理工藝管理複雜，成本較高，不適合農村地區的固廢厭氧發酵沼液處理。
[0004]而生物處理方式包括小球藻淨化沼液的方法和微藻生物淨化方法。然而，這些生物處理方法仍處於實驗室研究的初期階段，尚未有成功的案例報導。如李博等人的《小球藻(Chlorella vulgaris)淨化沼液和提純沼氣》(《環境工程學報》2013年6月第7卷第6期)，該文中公開了一種利用小`球藻對發酵沼液進行處理的方法，COD、TN、TP和B0D5的去除率分別達到了 88.5%、91.2%,95.3%和87.6%。沼液處理效果較好，成本低，但小球藻要求對汙染物濃度相對較低，且處理規模有限。
[0005]高效微生物技術是一種新型的厭氧沼液生物處理方法，高效微生物為複合菌群，將複合菌群應用到沼液處理工程中是一種新的途徑。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於針對現有技術中存在的上述不足，提供一種成本低，管理簡便，適合高濃度沼液廢水的固廢厭氧發酵沼液的處理方法。
[0007]本發明的上述目的通過以下技術方案實現:一種固廢厭氧發酵沼液的處理方法，該方法包括以下步驟:
[0008]S1、複合菌群的適應期:以秸杆、豬糞和雞糞為原料經發酵後得到沼液為培養溶液，將培養溶液置於溫控培養箱中，取活性汙泥作為複合菌群培育的菌種，加水稀釋調節沼液，使汙染物濃度COD為300-900mg/L，TN為30_45mg/L，TP為15_30mg/L，將溶液的pH調至7-8，在溫度為25-30°C的條件下馴化；[0009]S2、複合菌群的馴化期:當氨氮濃度低於10mg/L時，將步驟SI中的沼液加水稀釋，使汙染物的濃度 COD 為 1500-2000mg/L，TN 為 120_170mg/L，TP 為 60_100mg/L，調節 pH 至7-8，在溫度為25-30°C的條件下馴化；
[0010]S3、複合菌群的篩選期:當氨氮濃度低於10mg/L時，將步驟S2中的沼液調至pH為7-8，在溫度為25-30°C的條件下使用經過步驟S2馴化篩選得到的複合菌群處理原沼液，當培養溶液達到一級標準時篩選完成。
[0011]複合菌群是由氨化菌、硝化菌、反硝化菌、磷細菌、光合細菌等多種有益微生物群組成的複雜而穩定的微生態系統。本發明固廢厭氧發酵沼液的處理方法是將具有高生命活性的活性汙泥置於培養箱中，通過調節控制沼液的濃度觀測複合菌群對氮磷及有機物的去除效果，採取逐步提高汙染物負荷來篩選具有耐高濃度COD、TN、TP的複合菌群。實際工程應用中，由於硝化菌輕，易於浮在水面，隨排水流失，因此，固廢厭氧發酵沼液的複合菌群處理中，加入少量活性炭可促進菌膠團形成。而當氨氮濃度低於10mg/L時，說明複合菌群已達穩定，可以進入下一步驟。本發明篩選過程中利用分子生物學的手段檢驗菌群的組成，並多次調節來改變複合菌群的構成和組分，經過多次互動優化最終選育出理想的複合菌群。本發明固廢厭氧發酵沼液的處理方法可將C0Dra、TN和TP等主要汙染物降至國家城鎮汙水排放的一級標準，為厭氧發酵技術提供了重要的支撐力量。
[0012]在上述固廢厭氧發酵沼液的處理方法中，步驟S1、S2中所述的活性汙泥濃度為20-25mg/L。所述的活性汙泥優選來自汙水處理廠，對COD、TN、TP等汙染物的去除可達到80%以上的活性汙泥。
[0013]在上述固廢厭氧發酵沼液的處理方法中，步驟SI中所述複合菌群的適應期的馴化時間為3-5天。
[0014]在上述固廢厭氧發酵 沼液的處理方法中，步驟S2中所述複合菌群的馴化期的馴化時間為6-9天。本發明固廢厭氧發酵沼液的處理方法採取交替進行的方式逐級提高馴化溶液的濃度，作為優選，在步驟S2中視菌膠團的形成情況，投加適量甲醇或葡萄糖調整碳源。
[0015]在上述固廢厭氧發酵沼液的處理方法中，步驟S3中所述複合菌群的篩選期的馴化時間為4-6天。
[0016]在上述固廢厭氧發酵沼液的處理方法中，使用鹽酸和氫氧化鈉將溶液的pH調至
7-8。
[0017]與現有技術相比，本發明具有如下優點:本發明固廢厭氧發酵沼液的處理方法中的複合菌群是由氨化菌、硝化菌、反硝化菌、磷細菌、光合細菌等多種有益微生物群組成的複雜而穩定的微生態系統，本發明固廢厭氧發酵沼液的處理方法克服了現有技術成本高、管理複雜的缺點，是一種成本低，管理簡便，適合濃度沼液廢水的處理方法，具有很好的市場推廣性，對改善我國農村生態環境具有非常重要的意義。
具體實施例
[0018]以下是本發明的具體實施例，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明並不限於這些實施例。
[0019]實施例1[0020]複合菌群的適應期:以秸杆、豬糞和雞糞為原料經發酵後得到沼液為培養溶液，將培養溶液置於溫控培養箱中，取濃度為22mg/L的活性汙泥作為複合菌群培育的菌種，加水稀釋調節沼液，使汙染物濃度COD為600mg/L，TN為40mg/L，TP為20mg/L，用鹽酸和氫氧化鈉將溶液的PH調至7，在溫度為28°C的條件下馴化4天；
[0021]複合菌群的馴化期:當氨氮濃度低於10mg/L時，將上述的沼液加水稀釋，使汙染物的濃度COD為1800mg/L，TN為150mg/L，TP為80mg/L，調節pH至7，在溫度為28°C的條件下馴化5天；
[0022]複合菌群的篩選期:當氨氮濃度低於10mg/L時，將上述的沼液調至pH為7，在溫度為28°C的條件下使用經過上述馴化5天篩選得到的複合菌群處理原沼液，使沼液汙染物濃度COD為3500mg/L，TN為250mg/L，TP為120mg/L，當培養溶液達到一級標準時篩選完成。
[0023]實施例2
[0024]複合菌群的適應期:以秸杆、豬糞和雞糞為原料經發酵後得到沼液為培養溶液，將培養溶液置於溫控培養箱中，取濃度為20mg/L的活性汙泥作為複合菌群培育的菌種，加水稀釋調節沼液，使汙染物濃度COD為300mg/L，TN為30mg/L，TP為15mg/L，用鹽酸和氫氧化鈉將溶液的PH調至7，在溫度為25°C的條件下馴化3天；
[0025]複合菌群的馴化期:當氨氮濃度低於10mg/L時，將上述的沼液加水稀釋，使汙染物的濃度COD為1500mg/L，TN為120mg/L，TP為60mg/L，調節pH至7，在溫度為25°C的條件下馴化6天；
[0026]複合菌群的篩選期:當氨氮濃度低於10mg/L時，將上述的沼液調至pH為7，在溫度為25°C的條件下使用經過上述馴化4天篩選得到的複合菌群處理原沼液，使沼液汙染物濃度COD為3500mg/L，TN為250mg/L，TP為120mg/L，當培養溶液達到一級標準時篩選完成。
[0027]實施例3
[0028]複合菌群的適應期:以秸杆、豬糞和雞糞為原料經發酵後得到沼液為培養溶液，將培養溶液置於溫控培養箱中，取濃度為25mg/L的活性汙泥作為複合菌群培育的菌種，加水稀釋調節沼液，使汙染物濃度COD為900mg/L，TN為45mg/L，TP為30mg/L，用鹽酸和氫氧化鈉將溶液的PH調至8，在溫度為30°C的條件下馴化5天；
[0029]複合菌群的馴化期:當氨氮濃度低於10mg/L時，將上述的沼液加水稀釋，使汙染物的濃度COD為2000mg/L，TN為170mg/L，TP為100mg/L，調節pH至8，在溫度為30°C的條件下馴化9天；
[0030]複合菌群的篩選期:當氨氮濃度低於10mg/L時，將上述的沼液調至pH為8，在溫度為30°C的條件下使用經過上述馴化6天篩選得到的複合菌群處理原沼液，使沼液汙染物濃度COD為3500mg/L，TN為250mg/L，TP為120mg/L，當培養溶液達到一級標準時篩選完成。
[0031]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。
[0032]儘管對本發明已作出了詳細的說明並引證了一些具體實施例，但是對本領域熟練技術人員來說，只要不離開本發明的精神和範圍可作各種變化或修正是顯然的。
【權利要求】
1.一種固廢厭氧發酵沼液的處理方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟:S1、複合菌群的適應期:以秸杆、豬糞和雞糞為原料經發酵後得到沼液為培養溶液，將培養溶液置於溫控培養箱中，取活性汙泥作為複合菌群培育的菌種，加水稀釋調節沼液，使汙染物濃度 COD 為 300-900mg/L，TN 為 30_45mg/L，TP 為 15_30mg/L，將溶液的 pH 調至 7-8，在溫度為25-30°C的條件下馴化； S2、複合菌群的馴化期:當氨氮濃度低於10mg/L時，將步驟SI中的沼液加水稀釋，使汙染物的濃度 COD 為 1500-2000mg/L，TN 為 120_170mg/L，TP 為 60_100mg/L，調節 pH 至 7-8，在溫度為25-30°C的條件下馴化；S3、複合菌群的篩選期:當氨氮濃度低於10mg/L時，將步驟S2中的沼液調至pH為7-8，在溫度為25-30°C的條件下使用經過步驟S2馴化篩選得到的複合菌群處理原沼液，當培養溶液達到一級標準時篩選完成。
2.根據權利要求1所述的固廢厭氧發酵沼液的處理方法，其特徵在於，在步驟S1、S2中所述的活性汙泥濃度為20-25mg/L。
3.根據權利要求1所述的固廢厭氧發酵沼液的處理方法，其特徵在於，步驟SI中所述複合菌群的適應期的馴化時間為3-5天。
4.根據權利要求1所述的固廢厭氧發酵沼液的處理方法，其特徵在於，步驟S2中所述複合菌群的馴化期的馴化時間為6-9天。
5.根據權利要求1所述的固廢厭氧發酵沼液的處理方法，其特徵在於，步驟S3中所述複合菌群的篩選期的馴化時間為4-6天。
6.根據權利要求1所述的固廢厭氧發酵沼液的處理方法，其特徵在於，使用鹽酸和氫氧化鈉將溶液的PH調至7-8。
【文檔編號】C02F3/34GK103708626SQ201310729010
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月25日 優先權日:2013年12月25日
【發明者】趙永軍, 張躍進, 張慧, 葛志剛, 王娟, 徐劼, 趙國華, 孫詩清 申請人:嘉興學院