專利名稱:還亮草在處理畜禽養(yǎng)殖廢水中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于人工濕地植物凈化廢水技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及還亮草在處理畜禽養(yǎng)殖廢水中的 應(yīng)用。
背景技術(shù):
畜禽養(yǎng)殖廢水污染具有長期性和不可逆性,其污染特點是高懸浮物、高有機物和高氨氮 ,可生化性強,臭味大。
畜禽業(yè)是我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟的重要組成部分,也是造成我國農(nóng)村水源污染的主要原因 之一,畜禽養(yǎng)殖業(yè)大力發(fā)展所帶來的環(huán)境污染問題日益嚴重,不僅影響經(jīng)濟發(fā)展,而且還危 及生態(tài)安全,已成為人們普遍關(guān)注的社會問題。畜禽養(yǎng)殖場產(chǎn)生的糞便和污水造成地表水、 地下水、土壤和環(huán)境空氣的嚴重污染,直接影響了人們的身體健康和正常生產(chǎn)生活。
目前處理畜禽養(yǎng)殖廢水污染的方法主要有自然生物降解技術(shù)(如土壤處理、氧化塘處理 、人工濕地處理等)、厭氧處理技術(shù)(如厭氧濾池、上流式厭氧污泥床、升流式固體反應(yīng)器 等)、好氧處理技術(shù)(如生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、序批式活性污泥法、A/0工藝及氧化溝等) 等。這些方法都具有一定的特點,并能在一定程度上降低畜禽養(yǎng)殖廢水的污染程度。然而, 采用厭氧或好氧的生物處理技術(shù),其出水水質(zhì)難以達到相應(yīng)的排放標準,更不要說污水綜合 一級排放標準,如果采用強制的物理化學(xué)措施強化處理效果,往往成本過高。自然生物降解 技術(shù)(人工濕地處理)的特點恰好能彌補養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)濟能力有限、缺乏有一定操作與管理水平 的技術(shù)人員的局限,尤其適合地處農(nóng)村地區(qū)的養(yǎng)殖場。采用自然生物降解技術(shù)(人工濕地處 理)強化畜禽養(yǎng)殖廢水污染處理系統(tǒng)的處理效果,不失為一種適宜的處理技術(shù)。
20世紀80年代末90年代初,在美國、英國相繼召開了人工濕地處理污水大會,提出了人 工濕地的有關(guān)凈化機理和一些可供參考的設(shè)計規(guī)范和數(shù)據(jù),標志著人工濕地作為一種獨具特 色的污水處理系統(tǒng)進入環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域。近年來,人工濕地的工程應(yīng)用和凈化機理等研究越來 越受到人們的重視。人工濕地不僅能有效去除污水中的懸浮物、有機污染物、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(zhì),具有建設(shè)成本低,耗能少,運 行費用低和效果好且不造成二次污染等多種特性,不僅有較高的氮、磷去除率,還具有美化 環(huán)境的功效。隨著水污染成為全世界人們所要面臨的最嚴重的環(huán)境問題之一,人工濕地因其 獨特的優(yōu)勢得到了長遠發(fā)展,尤其在凈化畜禽養(yǎng)殖廢水污染中顯示了極大的潛力,成為近年3來開始關(guān)注的研究熱點。目前已用于處理畜禽養(yǎng)殖廢水污染的植物有風(fēng)車草、黃花美人蕉、 黃花鳶尾、菖蒲、旱傘草、茭白、蘆葦?shù)取?br>
但面對目前由于畜禽養(yǎng)殖大力發(fā)展而帶來的畜禽養(yǎng)殖廢水污染日益嚴重的問題,上述可 用于處理畜禽養(yǎng)殖廢水污染的植物品種資源顯得非常有限,難以滿足實際需要,仍然有待于 進一步合理開發(fā)大量可用于處理畜禽養(yǎng)殖廢水污染的植物品種資源,以適應(yīng)不同地區(qū)、不同 水質(zhì)土質(zhì)等廢水處理的需要。
還亮草(Delphinium anthriscifolium Hance),別名還魂草、魚燈蘇,為毛茛科翠雀 屬一年生草本,分布于我國大部分地區(qū),生于山坡草地。易于種植,分布范圍廣,有較高的 藥用價值,也是園藝花卉的好材料。喜陽光充足和涼爽的氣候,怕高溫,能耐寒、耐旱,忌 漬水,在肥沃富含腐殖質(zhì)的粘質(zhì)土壤中生長較好,生于海拔200-1200米間丘陵或低山的山坡 草叢或溪邊草地。花果期一般3月到7月,花期較長,其花形花色都很美,具有較好的觀賞價 值。而且,其根、莖可入藥,能治風(fēng)濕骨疼。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人在長期大量的試驗研究過程中,發(fā)現(xiàn)還亮草能有效降低畜禽養(yǎng)殖廢水中的氨氮、 總磷、總氮、CODcr等污染物的含量,從而有望用于凈化畜禽養(yǎng)殖廢水;因此,本發(fā)明的主 要目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)可用于處理畜禽養(yǎng)殖廢水污染的植物資源不足的問題,提供一 種可用于處理畜禽養(yǎng)殖廢水污染的新的植物資源,將還亮草合理用于處理畜禽養(yǎng)殖廢水污染 ;具有種植成本低、運行費用低、處理效果好、可操作性強等特點。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
還亮草在處理畜禽養(yǎng)殖廢水中的應(yīng)用,通過在畜禽養(yǎng)殖廢水污染的環(huán)境中種植還亮草,
利用還亮草對廢水中氨氮、總磷、總氮、CODcr等污染物的吸附和去除特性,達到凈化畜禽
養(yǎng)殖廢水的目的。
還亮草為直根性花卉,須根少,以直播為好;不耐移植,如需移植,幼苗移植可在2片 真葉時帶土球移植,否則影響成活率。因此,在用于處理畜禽養(yǎng)殖廢水中時,也以采用播種 繁殖方法為優(yōu)選。春、秋季節(jié)均可播種,以秋播為好,播后2周左右即可發(fā)芽,若溫度過高 ,反而出苗不整齊。
由于還亮草的生命力非常旺盛,易于成活,在還亮草的整個生長過程中,不需要進行特 殊管理;可通過定期留茬收割植物的上部,其根部可繼續(xù)存活、生長,且自然繁殖生長快速
,不需要每年栽種,因而操作簡單易行。
本發(fā)明用于處理畜禽養(yǎng)殖廢水的還亮草,為毛茛科翠雀屬一年生直立草本植物,拉丁名為Delphinium anthriscifolium Hance。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明意外發(fā)現(xiàn)還亮草對畜禽養(yǎng)殖廢水中氨氮、總磷、總氮、CODcr等污染物具有顯著 的吸附和去除特性,并充分充分利用了這種特性,將其種植于畜禽養(yǎng)殖廢水污染環(huán)境中,吸 收積累畜禽養(yǎng)殖廢水中氨氮、總磷、總氮、CODcr等污染物,從而降低畜禽養(yǎng)殖廢水中氨氮 、總磷、總氮、CODcr等污染物的含量;待形成一定生物量時,就可達到減少畜禽養(yǎng)殖廢水 中氨氮、總磷、總氮、CODcr等污染物的含量的目的,進一步凈化畜禽養(yǎng)殖廢水。
通過定期對在種植了還亮草的畜禽養(yǎng)殖廢水中采集水樣以及對其出水水質(zhì)進行測定,充 分證明能有效去除畜禽養(yǎng)殖廢水中氨氮、總磷、總氮、CODcr等污染物的含量,從而凈化畜 禽養(yǎng)殖廢水。
由于還亮草的生命力非常旺盛,易于成活,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;同時也為畜禽養(yǎng)殖廢水污染的處理開發(fā) 了新的植物資源品種,為人工濕地植物處理畜禽養(yǎng)殖廢水污染的深入發(fā)展帶來了新的進步和 發(fā)展空間。
同時,還亮草還具有較高的藥用價值,具有祛風(fēng)、理濕、解毒、止痛等作用;也是園藝 花卉的好材料。因此,本發(fā)明將還亮草用于處理畜禽養(yǎng)殖廢水,通過在畜禽養(yǎng)殖廢水污染的 環(huán)境中大量種植還亮草,還可以充分合理的利用資源,實現(xiàn)一物多用。
圖l是還亮草對廢水中NH4tN的處理效果圖2是還亮草對廢水中TP的處理效果圖3是還亮草對廢水中TN的處理效果圖4是還亮草對廢水中C0Dcr的處理效果圖5是還亮草對廢水中濁度的處理效果圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明的上述發(fā)明內(nèi)容作進一步的詳細描述。 但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)
思想情況下,根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段,做出各種替換和變更,均應(yīng)包括在本發(fā)
明的范圍內(nèi)。 實施例l
本實施例為還亮草在處理畜禽養(yǎng)殖廢水中的應(yīng)用,具體應(yīng)用方法如下
5自然條件下,將采集到的還亮草幼苗(在2片真葉時)帶土球直接移栽至24cmX 24cmX 33cm的橡膠桶中,其底部設(shè)布水管,底部放置直徑2-5cm左右的礫石,厚度為5cm,其上鋪厚 度為10cm的沙層,最后在沙層上鋪厚度為IO cm(約計8kg)的土壤層,自來水穩(wěn)定15天。待植 株穩(wěn)定后,定期澆灌畜禽養(yǎng)殖廢水,并采集水樣及測定其出水水質(zhì)(其中最佳水力停留時間 為5天)。盆栽試驗進水量根據(jù)以下方法測定由Reed所推薦的估算公式(下述公式l)得
^ 公式l 公式l中Q—設(shè)計廢水流量,m3/d;
F—人工濕地占用的土地面積,hm2;
K--系數(shù),6.57X10—3。 經(jīng)計算,盆栽實驗的處理水量為0.88L。 據(jù)下述公式2計算得
公式2
Q為l. 6L。
公式2中Q、 F同公式l;
q--水力負荷,m/周,取q為20cm/d;
t一運行時間(全年運行周數(shù)),周/a;
0. 03565--換算系數(shù)。 參照前兩個計算水量,還延伸了一個水量(2.5L)。
通過測定污水中的NH:-N、 COD、 TP、 TN等的含量評估污染物的去除效果,本實施例確 定其進水量為1.6L;最佳水力停留時間為5天(HRT=5d);其種植還亮草的量為6株/桶。
在整個試驗階段,還亮草對畜禽養(yǎng)殖廢水中氨氮、總磷、總氮、C0DCr、濁度的平均凈 化效率分別為98.94%、 95.99%、 84.27%、 88.08%、 93.52%。其氨氮、總磷、總氮、C0DCr 、濁度等污染物的進水和出水濃度見圖l-5。(各污染物的測定均參照國家標準測定方法 一一氨氮蒸餾酸滴定法;總磷鉬銻抗比色法;總氮過硫酸鉀氧化紫外分光光度法; C0DCr:重鉻酸鉀氧化法;濁度STZ濁度儀)。
通過上述實施例可見,本發(fā)明利用在畜禽養(yǎng)殖廢水污染環(huán)境中種植還亮草,對去除畜禽 養(yǎng)殖廢水中氨氮、總磷、總氮、CODcr等污染物有顯著的效果,從而達到凈化畜禽養(yǎng)殖廢水 污染的目的。
權(quán)利要求
1.還亮草在處理畜禽養(yǎng)殖廢水中的應(yīng)用,在畜禽養(yǎng)殖廢水污染的環(huán)境中種植還亮草。
2 根據(jù)權(quán)利要求l所述的應(yīng)用,其特征在于所述的還亮草在種植時 采用播種繁殖方法。
3 根據(jù)權(quán)利要求l所述的應(yīng)用,其特征在于所述的還亮草在種植時 采用移植方法,當(dāng)幼苗長出2片真葉時帶土球移植。
4 根據(jù)權(quán)利要求l所述的應(yīng)用,其特征在于對種植的還亮草進行定 期留茬收割植物的地上部分。
全文摘要
本發(fā)明公開了還亮草在處理畜禽養(yǎng)殖廢水中的應(yīng)用,在畜禽養(yǎng)殖廢水污染的環(huán)境中種植還亮草。充分利用還亮草對畜禽養(yǎng)殖廢水中氨氮、總磷、總氮、COD<sub>Cr</sub>等污染物具有的吸附和去除特性,將其種植于畜禽養(yǎng)殖廢水污染環(huán)境中,吸收積累廢水中的氨氮、總磷、總氮、COD<sub>Cr</sub>等污染物,從而降低廢水中污染物的含量,凈化畜禽養(yǎng)殖廢水;具有成本低、運行費用低、效果好、可操作性強等特點;為畜禽養(yǎng)殖廢水污染的處理開發(fā)了新的植物資源品種,為人工濕地植物處理畜禽養(yǎng)殖廢水污染的深入發(fā)展帶來了新的進步和發(fā)展空間,還可充分合理的利用資源,實現(xiàn)一物多用。
文檔編號A01G1/00GK101597107SQ20091030426
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月13日
發(fā)明者吳曉莉, 孫百曄, 張小洪, 張延宗, 宏 彭, 李遠偉, 王應(yīng)軍, 鴻 肖, 鄧仕槐, 陽路芳 申請人:四川農(nóng)業(yè)大學(xué)