一種固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法，屬于環(huán)境工程領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：以秸稈、豬糞和雞糞為原料經(jīng)發(fā)酵后得到沼液為培養(yǎng)溶液置于溫控培養(yǎng)箱中，取活性污泥作為復(fù)合菌群培育的菌種，將溶液的pH調(diào)至7-8，在溫度為25-30℃的條件下馴化3-5天，加水稀釋調(diào)節(jié)沼液；當(dāng)氨氮濃度低于10mg/L時(shí)，將上述沼液調(diào)至pH為7-8，在溫度為25-30℃的條件下馴化6-9天；當(dāng)氨氮濃度低于10mg/L時(shí)，將上述沼液調(diào)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復(fù)合菌群，馴化4-6天后使沼液污染物濃度COD為3500mg/L，TN為250mg/L，TP為120mg/L，當(dāng)培養(yǎng)溶液達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)篩選完成。
【專利說(shuō)明】一種固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法，屬于環(huán)境工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著新農(nóng)村建設(shè)的速度加快，農(nóng)村固體廢棄物的減量化、無(wú)害化、資源化集中處理受到了國(guó)家和社會(huì)的高度重視。厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣是農(nóng)村固廢的重要處理手段，生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的沼氣不僅為農(nóng)民提供了生活用能，而且改善了農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。然而，厭氧發(fā)酵在產(chǎn)生可利用能源沼氣的同時(shí)還產(chǎn)生了高濃度污染(高C0D、氨氮、TN、TP等)廢水一沼液，若對(duì)其處理不當(dāng)，會(huì)增加環(huán)境負(fù)擔(dān)，產(chǎn)生嚴(yán)重污染問(wèn)題。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)厭氧發(fā)酵沼液的處理方法包括傳統(tǒng)的廢水處理工藝和生物處理方式。傳統(tǒng)的廢水處理工藝一般采用生化法和物化法相結(jié)合處理沼液，處理效果較好，氮磷去除率可達(dá)到80%以上，但是這種處理的投資成本很大、管理較復(fù)雜，與農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平不符。如王峰等人的《雞糞厭氧發(fā)酵沼液達(dá)標(biāo)處理工藝研究》(《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》2012年5月第43卷第5期)，該文中涉及雞糞發(fā)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(shí)現(xiàn)了廢水達(dá)標(biāo)的排放，但是其采用的“鳥(niǎo)糞石-SBR-混凝”處理工藝管理復(fù)雜，成本較高，不適合農(nóng)村地區(qū)的固廢厭氧發(fā)酵沼液處理。
[0004]而生物處理方式包括小球藻凈化沼液的方法和微藻生物凈化方法。然而，這些生物處理方法仍處于實(shí)驗(yàn)室研究的初期階段，尚未有成功的案例報(bào)道。如李博等人的《小球藻(Chlorella vulgaris)凈化沼液和提純沼氣》(《環(huán)境工程學(xué)報(bào)》2013年6月第7卷第6期)，該文中公開(kāi)了一種利用小`球藻對(duì)發(fā)酵沼液進(jìn)行處理的方法，COD、TN、TP和B0D5的去除率分別達(dá)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(duì)污染物濃度相對(duì)較低，且處理規(guī)模有限。
[0005]高效微生物技術(shù)是一種新型的厭氧沼液生物處理方法，高效微生物為復(fù)合菌群，將復(fù)合菌群應(yīng)用到沼液處理工程中是一種新的途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種成本低，管理簡(jiǎn)便，適合高濃度沼液廢水的固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法。
[0007]本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法，該方法包括以下步驟:
[0008]S1、復(fù)合菌群的適應(yīng)期:以秸桿、豬糞和雞糞為原料經(jīng)發(fā)酵后得到沼液為培養(yǎng)溶液，將培養(yǎng)溶液置于溫控培養(yǎng)箱中，取活性污泥作為復(fù)合菌群培育的菌種，加水稀釋調(diào)節(jié)沼液，使污染物濃度COD為300-900mg/L，TN為30_45mg/L，TP為15_30mg/L，將溶液的pH調(diào)至7-8，在溫度為25-30°C的條件下馴化；[0009]S2、復(fù)合菌群的馴化期:當(dāng)氨氮濃度低于10mg/L時(shí)，將步驟SI中的沼液加水稀釋，使污染物的濃度 COD 為 1500-2000mg/L，TN 為 120_170mg/L，TP 為 60_100mg/L，調(diào)節(jié) pH 至7-8，在溫度為25-30°C的條件下馴化；
[0010]S3、復(fù)合菌群的篩選期:當(dāng)氨氮濃度低于10mg/L時(shí)，將步驟S2中的沼液調(diào)至pH為7-8，在溫度為25-30°C的條件下使用經(jīng)過(guò)步驟S2馴化篩選得到的復(fù)合菌群處理原沼液，當(dāng)培養(yǎng)溶液達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)篩選完成。
[0011]復(fù)合菌群是由氨化菌、硝化菌、反硝化菌、磷細(xì)菌、光合細(xì)菌等多種有益微生物群組成的復(fù)雜而穩(wěn)定的微生態(tài)系統(tǒng)。本發(fā)明固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法是將具有高生命活性的活性污泥置于培養(yǎng)箱中，通過(guò)調(diào)節(jié)控制沼液的濃度觀測(cè)復(fù)合菌群對(duì)氮磷及有機(jī)物的去除效果，采取逐步提高污染物負(fù)荷來(lái)篩選具有耐高濃度COD、TN、TP的復(fù)合菌群。實(shí)際工程應(yīng)用中，由于硝化菌輕，易于浮在水面，隨排水流失，因此，固廢厭氧發(fā)酵沼液的復(fù)合菌群處理中，加入少量活性炭可促進(jìn)菌膠團(tuán)形成。而當(dāng)氨氮濃度低于10mg/L時(shí)，說(shuō)明復(fù)合菌群已達(dá)穩(wěn)定，可以進(jìn)入下一步驟。本發(fā)明篩選過(guò)程中利用分子生物學(xué)的手段檢驗(yàn)菌群的組成，并多次調(diào)節(jié)來(lái)改變復(fù)合菌群的構(gòu)成和組分，經(jīng)過(guò)多次互動(dòng)優(yōu)化最終選育出理想的復(fù)合菌群。本發(fā)明固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法可將C0Dra、TN和TP等主要污染物降至國(guó)家城鎮(zhèn)污水排放的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，為厭氧發(fā)酵技術(shù)提供了重要的支撐力量。
[0012]在上述固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法中，步驟S1、S2中所述的活性污泥濃度為20-25mg/L。所述的活性污泥優(yōu)選來(lái)自污水處理廠，對(duì)COD、TN、TP等污染物的去除可達(dá)到80%以上的活性污泥。
[0013]在上述固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法中，步驟SI中所述復(fù)合菌群的適應(yīng)期的馴化時(shí)間為3-5天。
[0014]在上述固廢厭氧發(fā)酵 沼液的處理方法中，步驟S2中所述復(fù)合菌群的馴化期的馴化時(shí)間為6-9天。本發(fā)明固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法采取交替進(jìn)行的方式逐級(jí)提高馴化溶液的濃度，作為優(yōu)選，在步驟S2中視菌膠團(tuán)的形成情況，投加適量甲醇或葡萄糖調(diào)整碳源。
[0015]在上述固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法中，步驟S3中所述復(fù)合菌群的篩選期的馴化時(shí)間為4-6天。
[0016]在上述固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法中，使用鹽酸和氫氧化鈉將溶液的pH調(diào)至
7-8。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法中的復(fù)合菌群是由氨化菌、硝化菌、反硝化菌、磷細(xì)菌、光合細(xì)菌等多種有益微生物群組成的復(fù)雜而穩(wěn)定的微生態(tài)系統(tǒng)，本發(fā)明固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法克服了現(xiàn)有技術(shù)成本高、管理復(fù)雜的缺點(diǎn)，是一種成本低，管理簡(jiǎn)便，適合濃度沼液廢水的處理方法，具有很好的市場(chǎng)推廣性，對(duì)改善我國(guó)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境具有非常重要的意義。
具體實(shí)施例
[0018]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0019]實(shí)施例1[0020]復(fù)合菌群的適應(yīng)期:以秸桿、豬糞和雞糞為原料經(jīng)發(fā)酵后得到沼液為培養(yǎng)溶液，將培養(yǎng)溶液置于溫控培養(yǎng)箱中，取濃度為22mg/L的活性污泥作為復(fù)合菌群培育的菌種，加水稀釋調(diào)節(jié)沼液，使污染物濃度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(diào)至7，在溫度為28°C的條件下馴化4天；
[0021]復(fù)合菌群的馴化期:當(dāng)氨氮濃度低于10mg/L時(shí)，將上述的沼液加水稀釋，使污染物的濃度COD為1800mg/L，TN為150mg/L，TP為80mg/L，調(diào)節(jié)pH至7，在溫度為28°C的條件下馴化5天；
[0022]復(fù)合菌群的篩選期:當(dāng)氨氮濃度低于10mg/L時(shí)，將上述的沼液調(diào)至pH為7，在溫度為28°C的條件下使用經(jīng)過(guò)上述馴化5天篩選得到的復(fù)合菌群處理原沼液，使沼液污染物濃度COD為3500mg/L，TN為250mg/L，TP為120mg/L，當(dāng)培養(yǎng)溶液達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)篩選完成。
[0023]實(shí)施例2
[0024]復(fù)合菌群的適應(yīng)期:以秸桿、豬糞和雞糞為原料經(jīng)發(fā)酵后得到沼液為培養(yǎng)溶液，將培養(yǎng)溶液置于溫控培養(yǎng)箱中，取濃度為20mg/L的活性污泥作為復(fù)合菌群培育的菌種，加水稀釋調(diào)節(jié)沼液，使污染物濃度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(diào)至7，在溫度為25°C的條件下馴化3天；
[0025]復(fù)合菌群的馴化期:當(dāng)氨氮濃度低于10mg/L時(shí)，將上述的沼液加水稀釋，使污染物的濃度COD為1500mg/L，TN為120mg/L，TP為60mg/L，調(diào)節(jié)pH至7，在溫度為25°C的條件下馴化6天；
[0026]復(fù)合菌群的篩選期:當(dāng)氨氮濃度低于10mg/L時(shí)，將上述的沼液調(diào)至pH為7，在溫度為25°C的條件下使用經(jīng)過(guò)上述馴化4天篩選得到的復(fù)合菌群處理原沼液，使沼液污染物濃度COD為3500mg/L，TN為250mg/L，TP為120mg/L，當(dāng)培養(yǎng)溶液達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)篩選完成。
[0027]實(shí)施例3
[0028]復(fù)合菌群的適應(yīng)期:以秸桿、豬糞和雞糞為原料經(jīng)發(fā)酵后得到沼液為培養(yǎng)溶液，將培養(yǎng)溶液置于溫控培養(yǎng)箱中，取濃度為25mg/L的活性污泥作為復(fù)合菌群培育的菌種，加水稀釋調(diào)節(jié)沼液，使污染物濃度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(diào)至8，在溫度為30°C的條件下馴化5天；
[0029]復(fù)合菌群的馴化期:當(dāng)氨氮濃度低于10mg/L時(shí)，將上述的沼液加水稀釋，使污染物的濃度COD為2000mg/L，TN為170mg/L，TP為100mg/L，調(diào)節(jié)pH至8，在溫度為30°C的條件下馴化9天；
[0030]復(fù)合菌群的篩選期:當(dāng)氨氮濃度低于10mg/L時(shí)，將上述的沼液調(diào)至pH為8，在溫度為30°C的條件下使用經(jīng)過(guò)上述馴化6天篩選得到的復(fù)合菌群處理原沼液，使沼液污染物濃度COD為3500mg/L，TN為250mg/L，TP為120mg/L，當(dāng)培養(yǎng)溶液達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)篩選完成。
[0031]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
[0032]盡管對(duì)本發(fā)明已作出了詳細(xì)的說(shuō)明并引證了一些具體實(shí)施例，但是對(duì)本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，只要不離開(kāi)本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。
【權(quán)利要求】
1.一種固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:S1、復(fù)合菌群的適應(yīng)期:以秸桿、豬糞和雞糞為原料經(jīng)發(fā)酵后得到沼液為培養(yǎng)溶液，將培養(yǎng)溶液置于溫控培養(yǎng)箱中，取活性污泥作為復(fù)合菌群培育的菌種，加水稀釋調(diào)節(jié)沼液，使污染物濃度 COD 為 300-900mg/L，TN 為 30_45mg/L，TP 為 15_30mg/L，將溶液的 pH 調(diào)至 7-8，在溫度為25-30°C的條件下馴化； S2、復(fù)合菌群的馴化期:當(dāng)氨氮濃度低于10mg/L時(shí)，將步驟SI中的沼液加水稀釋，使污染物的濃度 COD 為 1500-2000mg/L，TN 為 120_170mg/L，TP 為 60_100mg/L，調(diào)節(jié) pH 至 7-8，在溫度為25-30°C的條件下馴化；S3、復(fù)合菌群的篩選期:當(dāng)氨氮濃度低于10mg/L時(shí)，將步驟S2中的沼液調(diào)至pH為7-8，在溫度為25-30°C的條件下使用經(jīng)過(guò)步驟S2馴化篩選得到的復(fù)合菌群處理原沼液，當(dāng)培養(yǎng)溶液達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)篩選完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法，其特征在于，在步驟S1、S2中所述的活性污泥濃度為20-25mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法，其特征在于，步驟SI中所述復(fù)合菌群的適應(yīng)期的馴化時(shí)間為3-5天。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法，其特征在于，步驟S2中所述復(fù)合菌群的馴化期的馴化時(shí)間為6-9天。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法，其特征在于，步驟S3中所述復(fù)合菌群的篩選期的馴化時(shí)間為4-6天。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固廢厭氧發(fā)酵沼液的處理方法，其特征在于，使用鹽酸和氫氧化鈉將溶液的PH調(diào)至7-8。
【文檔編號(hào)】C02F3/34GK103708626SQ201310729010
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】趙永軍, 張躍進(jìn), 張慧, 葛志剛, 王娟, 徐劼, 趙國(guó)華, 孫詩(shī)清 申請(qǐng)人:嘉興學(xué)院