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，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，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)溶液達到一級標準時篩選完成。
【專利說明】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，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(fā)酵產(chǎn)沼氣是農(nóng)村固廢的重要處理手段，生產(chǎn)過程中所產(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，促進了農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展。然而，厭氧發(fā)酵在產(chǎn)生可利用能源沼氣的同時還產(chǎn)生了高濃度污染(高C0D、氨氮、TN、TP等)廢水一沼液，若對其處理不當(dāng)，會增加環(huán)境負擔(dān)，產(chǎn)生嚴重污染問題。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中針對厭氧發(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)濟的發(fā)展水平不符。如王峰等人的《雞糞厭氧發(fā)酵沼液達標處理工藝研究》(《農(nóng)業(yè)機械學(xué)報》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，該方法實現(xiàn)了廢水達標的排放，但是其采用的“鳥糞石-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驗室研究的初期階段，尚未有成功的案例報道。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》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(fā)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，但小球藻要求對污染物濃度相對較低，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)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)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(fā)酵沼液的處理方法。
[0007]本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(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，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，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)溶液達到一級標準時篩選完成。
[0011]復(fù)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，通過調(diào)節(jié)控制沼液的濃度觀測復(fù)合菌群對氮磷及有機物的去除效果，采取逐步提高污染物負荷來篩選具有耐高濃度COD、TN、TP的復(fù)合菌群。實際工程應(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菌膠團形成。而當(dāng)氨氮濃度低于10mg/L時，說明復(fù)合菌群已達穩(wěn)定，可以進入下一步驟。本發(fā)明篩選過程中利用分子生物學(xué)的手段檢驗菌群的組成，并多次調(diào)節(jié)來改變復(fù)合菌群的構(gòu)成和組分，經(jīng)過多次互動優(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家城鎮(zhèn)污水排放的一級標準，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)選來自污水處理廠，對COD、TN、TP等污染物的去除可達到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行的方式逐級提高馴化溶液的濃度，作為優(yōu)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(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: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、磷細菌、光合細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，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(nóng)村生態(tài)環(huán)境具有非常重要的意義。
具體實施例
[0018]以下是本發(fā)明的具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0019]實施例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，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，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)溶液達到一級標準時篩選完成。
[0023]實施例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，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，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)溶液達到一級標準時篩選完成。
[0027]實施例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，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，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(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0032]盡管對本發(fā)明已作出了詳細的說明并引證了一些具體實施例，但是對本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說，只要不離開本發(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，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，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)溶液達到一級標準時篩選完成。
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】C02F3/34GK103708626SQ201310729010
【公開日】2014年4月9日 申請日期: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, 張慧, 葛志剛, 王娟, 徐劼, 趙國華, 孫詩清 申請人:嘉興學(xué)院