專利名稱：鳥巢蕨在處理畜禽養(yǎng)殖廢水中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及畜禽養(yǎng)殖廢水的自然生物降解技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種人工濕地植物
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)村面源污染的主 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(Cyperus alternifolius)、黃花美人蕉(Ca皿aceaeindica var. f lava)、黃花鳶 尾(Iris pseudoacorus)、菖蒲(Acorus calamus Li皿)、茭白(Zizania latifolia)、戸蘋 (Phragmites australis)等。 但是，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。另外，目前大多數(shù)用于凈化污水的植物為一年生草本，需要每年進行重新栽種，在管理上比較麻煩；而且植株會在冬季枯萎，爛根枯葉進入
水中會給水體造成二次污染，所以它們在冬季對畜禽養(yǎng)殖廢水的處理效果不理想。 鳥巢蕨(Asplenium antiquum Aspleniumnidu)另U名巢蕨、山蘇花、王冠蕨，為l失
角蕨科巢蕨屬多年生陰生草本植物。鳥巢蕨為中型附生蕨，株形呈漏斗狀或鳥巢狀，株高
60-120厘米。根狀莖短而直立，柄粗壯而密生大團海綿狀須根，能吸收大量水分。葉簇生，
輻射狀排列于根狀莖頂部，中空如巢形結(jié)構(gòu)，能收集落葉及鳥糞，革質(zhì)葉闊披針形，長IOO
厘米左右，中部寬9-15厘米，兩面滑潤，葉脈兩面稍隆起。孢子囊群長條形，生于葉背側(cè)脈
上側(cè)達葉片的l/2。鳥巢蕨原產(chǎn)于熱帶亞熱帶地區(qū)，我國廣東、廣西、海南和云南等地均有分
布，亞熱帶其它地區(qū)也有分布。鳥巢蕨具有一定的耐寒性，室外溫度不低5t:時不會出現(xiàn)明
顯的受凍現(xiàn)象。 目前，鳥巢蕨的主要應(yīng)用為觀賞裝飾。鳥巢蕨為較大型的陰生觀葉植物，它株型豐 滿，葉色蔥綠光亮，瀟灑大方，野味濃郁，深得人們的青睞。常懸吊于室內(nèi)，別具熱帶情調(diào)，也 可植于熱帶園林樹木下或假山巖石上，可增添野趣，盆栽的小型植株用于布置明亮的客廳、 會議室及書房，臥室，也顯得小巧玲瓏，端莊美麗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對上述現(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、一年生植物需要每年栽種等問題，提供一種可用于處理廢水尤其是畜禽養(yǎng)殖過 程中產(chǎn)生的廢水的新的植物資源。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的在畜禽養(yǎng)殖廢水污染環(huán)境中，種植鳥巢蕨。
作為優(yōu)選將所述的鳥巢蕨進行直接移栽種植。
作為進一步優(yōu)選定期清除種植的鳥巢蕨的老葉部分。 發(fā)明人在長期大量的試驗研究過程中，發(fā)現(xiàn)鳥巢蕨能有效降低畜禽養(yǎng)殖廢水中的 氨氮(即NH4+-N)、總磷(即TP)、總氮(即TN)、化學(xué)耗氧量(即C0DCr)、總有機碳(即T0C) 等污染物的含量，主要基于在長期大量試驗中發(fā)現(xiàn)的鳥巢蕨對上述污水中常見的污染物的 顯著吸附和去除特性，于是將其應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖的廢水處理。
綜上所述，本發(fā)明的有益效果是 1、本發(fā)明通過長期大量試驗發(fā)現(xiàn)鳥巢蕨對畜禽養(yǎng)殖廢水中NH4+_N、 TP、 TN、 C0D&、 T0C等污染物具有顯著的吸附和去除特性，并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、COD^等污染物，從而降低畜禽養(yǎng) 殖廢水中NH4+-N、 TP、 TN、 COD&、 TOC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NH4+-N、 TP、 TN、 COD&、 TOC等污染物的含量的目的，進一步凈化畜禽養(yǎng)殖廢 水。 2、通過定期對在種植了鳥巢蕨的畜禽養(yǎng)殖廢水中采集水樣以及對其出水水質(zhì)進 行測定，充分證明鳥巢蕨能有效去除畜禽養(yǎng)殖廢水中NH4+-N、 TP、 TN、 C0D&、 TOC等污染物的 含量，從而凈化畜禽養(yǎng)殖廢水。 3、由于鳥巢蕨室外溫度不低于5t:時不會出現(xiàn)明顯的受凍現(xiàn)象，可作為熱帶、亞熱
帶地區(qū)冬季畜禽養(yǎng)殖廢水污染的處理中的植物新品種，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
4發(fā)展空間。 4、由于鳥巢蕨本身的生命力非常旺盛，易成活，可進行直接移栽；在自然條件下即 可存活，在其整個生長過程中不需要進行特殊管理；同時，鳥巢蕨為多年生植物，不需要每 年栽種，在操作上簡單易行，由于采用了定期清除種植的鳥巢蕨的老葉部分的方案，可以防 止植物對水體的二次污染。 5、鳥巢蕨株型豐滿，葉色蔥綠光亮，瀟灑大方，野味濃郁，具有較強的景觀價值，與 現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明無論在運行成本、操作維護、處理效果上，還是在所帶來的景觀價值 上，都具有明顯的優(yōu)勢。


圖1是鳥巢蕨對畜禽養(yǎng)殖廢水中NH4+_N的處理效果示意圖；
圖2是鳥巢蕨對畜禽養(yǎng)殖廢水中TP的處理效果示意圖；
圖3是鳥巢蕨對畜禽養(yǎng)殖廢水中TN的處理效果示意圖；
圖4是鳥巢蕨對畜禽養(yǎng)殖廢水中C0Dtt的處理效果示意圖；
圖5是鳥巢蕨對畜禽養(yǎng)殖廢水中T0C的處理效果示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細的說明。 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
實施例1 : 自然條件下，將采集到的鳥巢蕨幼苗直接移栽至高29cm，底徑26cm、高32cm的橡 膠桶中，其底部設(shè)布水管，由底至上依次為厚度5cm、直徑2-5cm左右的礫石層，10cm厚的粗 沙層，10cm厚(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)(水力停留時間設(shè)為7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(1)得 0 = 4 (1) 式中Q——設(shè)計廢水流量，mVd ; 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1.22L。據(jù)^ = (2) 公式得Q為1. 6L。 公式(2)中Q、F同公式(1); q——水力負荷，m/周，取q為20cm/d ; t——運行時間(全年運行周數(shù))，周/a ;
0. 03565-換算系數(shù)。 經(jīng)計算Q = 2. 2L。 通過測定污水中的NH4+_N、 C0Dtt、 TP、 TN、 T0C等污染物的去除效果，本實施例確定 其進水量為2. 2L ;最佳水力停留時間為7天(HRT = 7d);其種植鳥巢蕨的量為1株/桶。
對廢水中NH4+-N、 TP 、 TN、 C0Dtt 、 T0C的測定和計算方法，均參照國家標準測 定方法，即，MV-N采用納氏試劑分光光度法(GB7479-87)， TP采用鉬酸銨分光光度法 (GB11893-89) ，TN采用過硫酸鉀氧化紫外分光光度法(GB11894-89) ， C0D&采用重鉻酸鉀氧 化法(GB11914-89) ， T0C采用燃燒氧化_非分散紅外吸收法(HJ501-2009)。
采用鳥巢蕨凈化畜禽養(yǎng)殖廢水時NH4+-N、TP、TN、C0Dtt、T0C等污染物的進水和出水 濃度以及去除率參見附圖1-5，由圖中可以看出，其對畜禽養(yǎng)殖廢水中NH4+-N、TP、TN、C0D&、 T0C的平均凈化效率分別為88. 02%、93. 53%、88. 84%、90. 91%、97. 48%。
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)境中種植鳥巢蕨，對去 除畜禽養(yǎng)殖廢水中NH4+-N、 TP、 TN、 C0D&、 T0C等污染物具有顯著的效果，達到了很好的凈化 畜禽養(yǎng)殖廢水污染的目的。
權(quán)利要求
鳥巢蕨在處理畜禽養(yǎng)殖廢水中的應(yīng)用，其特征在于在畜禽養(yǎng)殖廢水污染環(huán)境中，種植鳥巢蕨。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用，其特征在于將所述的鳥巢蕨進行直接移栽種植。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用，其特征在于定期清除種植的鳥巢蕨的老葉部分。
全文摘要
本發(fā)明公開了鳥巢蕨在處理畜禽養(yǎng)殖廢水中的應(yīng)用，屬于廢水處理領(lǐng)域，采用的技術(shù)方案為在畜禽養(yǎng)殖廢水污染環(huán)境中，種植鳥巢蕨，本發(fā)明充分利用鳥巢蕨對廢水中污染物的吸附去除特性，以及鳥巢蕨本身的生命力非常旺盛、可進行直接移栽、在其整個生長過程中不需要進行特殊管理、不需要每年栽種等特點，將其種植于畜禽養(yǎng)殖廢水污染的環(huán)境中，吸收積累廢水中的污染物，從而降低污水中污染物的含量，凈化畜禽養(yǎng)殖廢水；具有成本低、運行費用低、效果好，在操作上簡單易行等特點，保證了凈水效果同時也為畜禽養(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。
文檔編號C02F3/32GK101767880SQ20101012312
公開日2010年7月7日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者孫百曄, 張小洪, 張延宗, 彭宏, 李遠偉, 李黎, 楊剛, 王應(yīng)軍, 肖鴻, 袁野, 鄧仕槐, 鐘華男, 陽路芳 申請人:四川農(nóng)業(yè)大學(xué)