專利名稱：一種高效處理畜禽養(yǎng)殖廢水的技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理技術(shù)，確切的說是一種用于畜禽養(yǎng)殖廢水的處理方法。
背景技術(shù)：
伴隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)向規(guī)模化、集約化發(fā)展，畜禽廢棄物總量呈逐年增長態(tài)勢，畜禽 養(yǎng)殖業(yè)污染已成為農(nóng)村面源污染的主要因素之一。國家環(huán)?？偩謱θ珖?3個省市的調(diào)查 發(fā)現(xiàn)，90%的規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場未經(jīng)過環(huán)境影響評價，60%的養(yǎng)殖場缺乏必要的污染防治措 施。據(jù)測算，一只成年雞一天大約排泄糞便0. 11kg，10萬只雞一年排出糞尿約4000t。年產(chǎn) 1萬頭豬的養(yǎng)殖場(按6個月出欄計算)每天的排污量相當(dāng)于5萬人糞尿的BOD (生化需氧 量，又稱生化耗氧量)值。一些省市將規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖作為調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)民收入的 重要途徑加以鼓勵，卻忽視了污染防治工作。每年由畜禽養(yǎng)殖場排放的廢水，其COD(化學(xué) 耗氧量)總量已接近工業(yè)廢水的COD排放總量，排放的固體物是工業(yè)固體廢棄物的4倍，達 19億t。其中氮年產(chǎn)生量約為1597萬t，磷年產(chǎn)生量約為363萬t，氮、磷流失量大于化肥 流失量。畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的污染已成為中國農(nóng)村地區(qū)的主要污染源，處理不當(dāng)將對生態(tài)環(huán)境 產(chǎn)生巨大威脅，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境和社會的可持續(xù)發(fā)展。利用生物安全性的微生物來處理畜禽養(yǎng)殖污水具有無毒、無殘留、無二次污染等 優(yōu)點，無疑是消除和解毒農(nóng)藥殘留的一種安全、有效、廉價的方法，也是近年來的一個主要 努力方向。imMiJrichoderma)是國際上應(yīng)用最為廣泛的生物防治菌，已在多種作物病 害的防治上得到成功應(yīng)用。木霉能夠降解氰化物(Ezzi and Lynch, 2005; Zhou et al., 2007)、農(nóng)藥(付文祥，2005)、甲酸(Sawada et al.，2006)、柴油(Nwaogu et al.，2008)、酚 類(Karetnikova and Zhirkova, 2005)及吸附重金屬等(Sanna et al. , 1997; Yazdania et al.，2009)。我們研究還發(fā)現(xiàn)，木霉菌能夠利用多種有機物作為碳源、氮源或磷源；酵母 菌FJl含絮凝基因，能使污水渾濁物快速沉淀下來。采用微生物固定化技術(shù)在生物反應(yīng)器應(yīng)用中具有以下優(yōu)點較為容易的實現(xiàn)固液 分離、增加對外界環(huán)境的抗逆性和反復(fù)使用性。此外，固定化技術(shù)可以保持較高的微生物菌 體濃度從而保證在整個反應(yīng)過程中獲得更高的效率，同時固定化能夠改變微生物細(xì)胞膜的 通透性從而使外界物質(zhì)更加容易的進入微生物細(xì)胞反應(yīng)系統(tǒng)中。海藻酸鈣交聯(lián)固定法由于 其制作過程簡單、無毒和相對的溫和性，成為最常用的一種固定微生物活體細(xì)胞的技術(shù)。但 是這項重要的技術(shù)至今尚未應(yīng)用于利用生物固定化菌株處理畜禽養(yǎng)殖污水方面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在建立一個適合處理畜禽養(yǎng)殖污水的固定化體系，實現(xiàn)更加快速、有效、 安全的處理畜禽養(yǎng)殖污水。目前還沒有發(fā)現(xiàn)關(guān)于本發(fā)明的有關(guān)報道，本發(fā)明人經(jīng)過反復(fù)試驗研究，終于成功 的探索出一種高效處理畜禽養(yǎng)殖的污水處理技術(shù)，從而完成了本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種高效處理畜禽養(yǎng)殖污水的方法，實現(xiàn)達標(biāo)排放，以改良環(huán)境和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。本發(fā)明以生物安全性厭氧菌和好養(yǎng)菌株木霉和酵母菌為主要菌株，通過固定化包 埋技術(shù)，實現(xiàn)高效修復(fù)畜禽養(yǎng)殖的污水。所述的厭氧菌(anaerobicbacteria)是一類在無氧條件下比在有氧環(huán)境中生長好 的細(xì)菌，而不能在空氣(18%氧氣)和(或)10% 二氧化碳濃度下的固體培養(yǎng)基表現(xiàn)生長的細(xì) 菌。木霉屬于半知菌亞門，叢梗孢目，木霉屬，常見的木霉有綠色木霉、康寧木霉等。木霉具 有較強分解纖維素能力，綠色木霉通常能夠產(chǎn)生高度活性的纖維素酶，對纖維素的分解能 力很強。酵母菌是一些單細(xì)胞真菌，并非系統(tǒng)演化分類的單元。酵母菌是人類文明史中被 應(yīng)用得最早的微生物，可在缺氧環(huán)境中生存。本發(fā)明經(jīng)過厭氧-好氧微生物處理，先將污水中大的懸浮物祛除，再祛除細(xì)的懸 浮物和污泥。完成物理性的祛除后，再利用微生物處理，祛除污水中的大腸桿菌、蛔蟲卵等 病原生物和重金屬等污染物。經(jīng)過這樣的處理后，原污水中90%左右的有害物質(zhì)都能夠被 去除。厭氧菌和木霉菌能夠?qū)Π薄⒘蚧?、硫化氫等進行催化和發(fā)酵，轉(zhuǎn)化和分解為無毒、無 害的化合物，達到治污除臭降氨凈化環(huán)境的目的，具有高效性、專一性、反應(yīng)條件溫和及多 樣性特點。本發(fā)明的處理方法具體包括以下步驟 1、木霉菌和酵母菌的大規(guī)模培養(yǎng)
木霉菌FMl和酵母菌FJl從冰箱保存的斜面培養(yǎng)基上活化接種，用營養(yǎng)豐富的馬鈴薯 葡萄糖液體培養(yǎng)基25-30°C，轉(zhuǎn)速為200 rpm的搖床震蕩培養(yǎng)使其擴繁。培養(yǎng)3d后，用轉(zhuǎn)速 為SOOOrpm離心機收集木霉菌絲和酵母菌的菌體用于細(xì)胞固定化。2、木霉菌絲和酵母菌的包埋
新鮮的木霉菌絲和酵母菌按1:20的比例加入到3%海藻酸鈉和1%硅藻土中，200rpm震 蕩4h使菌絲和海藻酸鈉懸液充分混合。然后吸取懸液，勻速滴入3%CaCl2水溶液中，在液 滴接近水面時，海藻酸鈉迅速與Ca2+反應(yīng)形成海藻酸鈣包裹的小球?？刂茰囟?°C硬化4h 后，取出小球，備用。3、畜禽廢水的快速固液分離
畜禽養(yǎng)殖排放的廢水通過專用收集池回收后，加入固定好的海藻酸鈣包裹的酵母菌小 球，渾濁的污水能夠在5-lOmin內(nèi)快速變得澄清，收集固體到高溫殺菌機經(jīng)80°C高溫處理 徹底殺滅蛔蟲卵和大腸桿菌等有害微生物。4、厭氧發(fā)酵
將固液分離后的濾液轉(zhuǎn)入?yún)捬醢l(fā)酵池，厭氧菌可以把不溶性有機物分解為溶解性有機 物或無機物，實現(xiàn)無害化生產(chǎn)，從而達到凈化環(huán)境的目的。畜禽糞便經(jīng)過較長時間的密封厭 氧發(fā)酵，也可直接殺死病菌和寄生蟲，減少生物污染。5、木霉處理
經(jīng)厭氧發(fā)酵處理的廢水中加入固定化的木霉菌絲小球，24h后，回收菌絲小球。對處理 后的污水進行C0D、B0D、NH3-N、總P、大腸菌群數(shù)、蛔蟲卵個數(shù)等相關(guān)指標(biāo)測定，符合《畜禽養(yǎng) 殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596)后直接排出。本發(fā)明制作工藝簡單，操作方便，利用生物技術(shù)處理畜禽養(yǎng)殖污水，效率高，速度 快。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1:
1、木霉菌和酵母菌的大規(guī)模培養(yǎng)
分別取活化的新鮮木霉菌FMl孢子和酵母菌FJl到營養(yǎng)豐富的馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng) 基，初始接種量按IO7個孢子(菌)/毫升，溫度為^°C，轉(zhuǎn)速為200rpm的搖床震蕩培養(yǎng)使其 擴繁。培養(yǎng)3d后，用轉(zhuǎn)速為SOOOrpm離心機收集木霉菌絲和酵母菌的菌體用于細(xì)胞固定化。2、木霉菌絲和酵母菌的包埋
新鮮的木霉菌絲和酵母菌按1:20的比例加入到3%海藻酸鈉和1%硅藻土中，200rpm震 蕩4h，使菌絲和海藻酸鈉懸液充分混合。然后吸取懸液，勻速滴入3%CaCl2水溶液中，在液 滴接近水面時，海藻酸鈉迅速與Ca2+反應(yīng)形成海藻酸鈣包裹的小球?？刂茰囟?°C硬化4h 后，取出小球，備用。3、畜禽廢水的快速固液分離
畜禽養(yǎng)殖排放的廢水通過專用收集池回收后，加入固定好的藻酸鈣包裹的酵母菌小 球，渾濁的污水在IOmin內(nèi)快速變得澄清，收集固體到高溫殺菌機經(jīng)80°C高溫處理徹底殺 滅蛔蟲卵和大腸桿菌等有害微生物。4、厭氧發(fā)酵
將固液分離后的濾液轉(zhuǎn)入?yún)捬醢l(fā)酵池，厭氧發(fā)酵15d，厭氧菌可以把不溶性有機物分解 為溶解性有機物或無機物，實現(xiàn)無害化生產(chǎn)，從而達到凈化環(huán)境的目的。畜禽糞便經(jīng)過較長 時間的密封厭氧發(fā)酵，也可直接殺死病菌和寄生蟲，減少生物污染。5、木霉處理
經(jīng)厭氧發(fā)酵處理的廢水中加入固定化的木霉菌絲小球，24h后，回收菌絲小球。對處理 后的污水進行相關(guān)指標(biāo)測定，外排污水的SS、C0D、B0D、NH3_N、總P、大腸菌群數(shù)、蛔蟲卵個數(shù) 分別為 120mg/L、150mg/L、110mg/L、60mg/L、5. lmg/L、500 個 /100mL、0. 5 個 /L，符合《畜禽 養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596)。
附中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB18596—2001畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種高效處理畜禽養(yǎng)殖廢水的方法，其特征在于它包括下列步驟(1)木霉菌和酵母菌的大規(guī)模培養(yǎng)木霉菌FMl和酵母菌FJl從冰箱保存的斜面培養(yǎng)基上活化接種，用營養(yǎng)豐富的馬鈴薯 葡萄糖液體培養(yǎng)基25-30°C，轉(zhuǎn)速為200 rpm的搖床震蕩培養(yǎng)使其擴繁，培養(yǎng)3d后，用轉(zhuǎn)速 為SOOOrpm離心機收集木霉菌絲和酵母菌的菌體用于細(xì)胞固定化；(2)木霉菌絲和酵母菌的包埋新鮮的木霉菌絲和酵母菌按1:20的比例加入到3%海藻酸鈉和1%硅藻土中，200rpm震 蕩4h使菌絲和海藻酸鈉懸液充分混合，然后吸取懸液，勻速滴入3%CaCl2水溶液中，在液滴 接近水面時，海藻酸鈉迅速與Ca2+反應(yīng)形成海藻酸鈣包裹的小球，4°C硬化4h后，取出小球，(3)畜禽廢水的快速固液分離畜禽養(yǎng)殖排放的廢水通過專用收集池回收后，加入海藻酸鈣包裹的酵母菌小球，渾濁 的污水能夠在5-lOmin內(nèi)快速變得澄清，收集固體到高溫殺菌機經(jīng)80°C高溫處理徹底殺滅 蛔蟲卵和大腸桿菌等有害微生物；(4)厭氧發(fā)酵將固液分離后的濾液轉(zhuǎn)入?yún)捬醢l(fā)酵池，厭氧菌可以把不溶性有機物分解為溶解性有機 物或無機物，實現(xiàn)無害化生產(chǎn)，從而達到凈化環(huán)境的目的，畜禽糞便經(jīng)過較長時間的密封厭 氧發(fā)酵，也可直接殺死病菌和寄生蟲，減少生物污染；(5)木霉處理經(jīng)厭氧發(fā)酵處理的廢水中加入固定化的木霉菌絲小球，24h后，回收菌絲小球，對處理 后的污水進行C0D、B0D、NH3-N、總P、大腸菌群數(shù)、蛔蟲卵個數(shù)等相關(guān)指標(biāo)測定，符合《畜禽養(yǎng) 殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596)后直接排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效處理畜禽養(yǎng)殖廢水的方法，其特征在于取活化的新鮮 木霉菌FMl孢子和酵母菌FJl到營養(yǎng)豐富的馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng)基，初始接種量按IO7個 孢子(菌)/毫升，溫度為^°C，轉(zhuǎn)速為200rpm的搖床震蕩培養(yǎng)擴繁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效處理畜禽養(yǎng)殖廢水的方法，其特征在于對處理后的污 水進行相關(guān)指標(biāo)測定，外排污水的SS、COD、BOD、NH3-N、總P、大腸菌群數(shù)、蛔蟲卵個數(shù)分別為 120mg/L、150mg/L、110mg/L、60mg/L、5. lmg/L、500 個/100mL、0. 5 個/L。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效處理畜禽養(yǎng)殖廢水的技術(shù)，它是經(jīng)過厭氧-好氧微生物處理，先將污水中大的懸浮物祛除，再祛除細(xì)的懸浮物和污泥，完成物理性的祛除后，再利用微生物處理，祛除污水中的大腸桿菌、蛔蟲卵等病原生物和重金屬等污染物，經(jīng)過這樣的處理后，原污水中90%左右的有害物質(zhì)都能夠被去除，厭氧菌和木霉菌能夠?qū)Π?、硫化醇、硫化氫等進行催化和發(fā)酵，轉(zhuǎn)化和分解為無毒、無害的化合物，達到治污除臭降氨凈化環(huán)境的目的。
文檔編號C02F9/14GK102070283SQ20101059425
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月19日
發(fā)明者范子山 申請人:范子山