一種處理畜禽廢水的生物復合填料及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種處理畜禽廢水的生物復合填料及其制備方法和應用，屬于畜禽養(yǎng)殖廢水處理領域。其步驟如下：(1)將小麥秸稈和大豆秸稈洗凈風干并切割；(2)將混合秸稈加熱熱解；(3)配置(NH4)2HPO4溶液；(4)混合秸稈投入到(NH4)2HPO4溶液；(5)取柳木塊加熱熱解；(6)將秸稈、小麥淀粉和小麥麩皮混合攪拌；(7)生物質塊浸泡，烘干；(8)生物質塊經過壓縮機壓縮成塊狀，得到生物復合填料。該生物復合填料投入畜禽廢水中后能大量吸附廢水中的植酸磷、殘留的獸藥、尿素、懸浮物等大分子營養(yǎng)元素以及銅、鐵、鋅等金屬元素，有效的解決了畜禽廢水處理難的問題。
【專利說明】一種處理畜禽廢水的生物復合填料及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于畜禽養(yǎng)殖廢水處理領域；具體地說，涉及一種處理畜禽廢水的生物復合填料及其制備方法和應用，更具體來說，是指針對畜禽養(yǎng)殖廢水氨氮負荷高，出水不易達標，殘留藥物多、處理成本高，提供一種能處理使之達標的生物復合填料。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著我國集約化養(yǎng)殖業(yè)以及規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，農村出現了大量的養(yǎng)殖場，這些養(yǎng)殖場每天排放的廢水量大、集中，并且廢水中含有大量污染物，如重金屬、殘留的獸藥和大量的病原體等，已造成我國新的環(huán)境污染問題。畜禽養(yǎng)殖業(yè)帶來的環(huán)境問題已日趨嚴重，其化學需氧量的排放量已超過我國工業(yè)和生活廢水排放量的總和，是形成農村污染的主要因素之一。由于畜禽糞尿的淋溶性很強，糞尿中的氮、磷及水溶性有機物等淋溶量很大，如不妥善處理，就會通過地表徑流和滲濾進入地下水層污染地下水。對地表水的影響則主要表現為，大量有機物質進入水體后，有機物的分解將大量消耗水中的溶解氧，使水體發(fā)臭；當水體中的溶解氧大幅度下降后，大量有機物質可在厭氧條件下繼續(xù)分解，分解中將會產生甲烷、硫化氫等有毒氣體，導致水生生物大量死亡；廢水中的大量懸浮物可使水體渾濁，降低水中藻類的光合作用，限制水生生物的正常活動，使對有機物污染敏感的水生生物逐漸死亡，從而進一步加劇水體底部缺氧，使水體同化能力降低；氮、磷可使水體富營養(yǎng)化，富營養(yǎng)化的結果會使水體中硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度過高，人畜若長期飲用會引起中毒，而一些有毒藻類的生長與大量繁殖會排放大量毒素于水體中，導致水生動物的大量死亡，從而嚴重地破壞了水體生態(tài)平衡；糞尿中的一些病菌、病毒等隨水流動可能導致某些流行病的傳播等。
[0003]目前，畜禽廢水的處理主要采用厭氧-好氧的組合工藝，對COD及懸浮物的去除非常有效，但脫氮除磷效果不明顯，特別是針對高氨氮含量的畜禽廢水，脫氮處理往往不能達標。究其原因:畜禽廢水經過厭氧處理后負荷降低，部分大分子有機物變成小分子，提高了后續(xù)好氧生化的能力，但厭氧出水中污染負荷仍然很大；特別對于較大養(yǎng)殖規(guī)模的高氨氮畜禽廢水來說，色度高，難降解物質較多，此外還含有金屬、殘留的獸藥(抗生素)以及大量的病原體等污染物，這些物質對水體環(huán)境污染大，難分解；僅僅依靠單純的厭氧水解酸化無法分解這些物質，因為來水對微生物影響大，污染物負荷高，往往會造成進行后續(xù)好氧處理時的處理效果差、氮磷的去除效果不佳等問題，無害化處理率低。同時，畜禽廢水的好氧處理后C/N較低，不利于反硝化過程，影響TN(氮含量)的去除效果，尤其是在處理過程中存在臭味難聞的情況，這往往是周圍居民最不樂意的現象，也是改善人居環(huán)境所必須解決的問題。因此尋求一種更為經濟有效的畜禽廢水的處理方法，具有非?，F實的社會效益、經濟效益和環(huán)境效益。
[0004]所以，如何高效處理畜禽養(yǎng)殖廢水已成為一項重要課題。一方面，在畜禽飼料中大量添加的無機磷約75%為植酸磷，由于植酸磷不能被動物吸收利用而直接排出體外，引起污染。另一方面，各飼料廠和養(yǎng)殖場均普遍采用高銅、高鐵、高鋅等微量元素添加劑，由于這些金屬元素的吸收率和利用率都很低易隨糞便排出體外進入環(huán)境，已成為我國的一大環(huán)境公害，而養(yǎng)殖場是設置在農村，而這些銅、鐵、鋅等微量元素添加劑以及氮和磷恰恰是農作物所需要的，所以直接排放到水體有害的物質如果能直接被農田給利用則是最佳方案，可是要想完成這些銅、鐵、鋅等微量元素添加劑以及氮和磷的轉移則要經過一系列的處理工藝。
[0005]現有的資料檢索發(fā)現，中國專利申請?zhí)?200810120397.2，
【公開日】2009年I月14日，公開了一份名稱為畜禽養(yǎng)殖廢水綜合處理方法的專利申請文件，該發(fā)明涉及一種廢水處理方法，該處理方法采用如下措施:(I)用上流式厭氧污泥床處理器(UASB)進行厭氧生物處理；(2)用改進型移動床生物膜反應器(MBBR)進行好氧生物處理；(3)用磷酸銨鎂結晶反應法除N、P。但該發(fā)明厭氧后出水負荷依然很高，且畜禽養(yǎng)殖廢水中含有許多難降解物質，此外還含有金屬、殘留的獸藥(抗生素)以及大量的病原體等污染物，對后續(xù)好氧微生物有抑制作用，無法保證好氧處理效率，同時UASB產生的沼氣沒有合理處理，最主要的處理過程復雜，成本高，而且味道難聞，很難讓周圍的居民接受。
[0006]中國專利申請?zhí)?201010250262.5，
【公開日】2010年12月22日，公開了一份名稱為一種兩級厭氧-塔式濾池畜禽廢水處理系統(tǒng)及處理方法的專利申請文件，該發(fā)明涉及畜禽廢水的處理系統(tǒng)及處理方法，其包括:一級厭氧池、二級厭氧池和塔式濾池，所述塔式濾池出水連接礫石人工濕地，通過兩級厭氧、好氧以及人工濕地去除有機物和氮磷。該發(fā)明的氨氮去除依靠兩級厭氧，但無法保證總氮能夠有效去除，反硝化的作用不明顯，并且設置兩級厭氧，產生的大量沼氣直接進入大氣中，無法得到有效利用。還是無法解決金屬含量的問題。
【發(fā)明內容】
[0007]1、要解決的問題
[0008]針對現有畜禽廢水處理無法解決金屬含量高、含有氮磷和處理過程異味重的問題，本發(fā)明提供一種處理畜禽廢水的生物復合填料及其制備方法和應用，生物復合填料孔隙率和填料機械強度高，投入畜禽廢水中后能大量吸附廢水中的植酸磷、殘留的獸藥(抗生素)、尿素、懸浮物等大分子營養(yǎng)元素以及銅、鐵、鋅等金屬元素，生物膜掛膜性能強，在吸附的同時還具有消毒作用，能殺滅廢水中的病原體，有效的解決了畜禽廢水處理難的問題。
[0009]2、技術方案
[0010]為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術方案。
[0011]一種處理畜禽廢水的生物復合填料的制備方法，步驟如下:
[0012](I)將小麥秸桿和大豆秸桿洗凈風干并切割成長度為8_15mm的顆粒，按照(3-5):I的質量比選擇小麥秸桿和大豆秸桿混合，得到顆粒狀的混合秸桿；
[0013](2)將上述顆粒狀的混合秸桿在缺氧或無氧中加熱熱解，熱解溫度為230-310°C，熱解時間為0.5-1.5小時，熱解后冷卻，得到熱解后的混合秸桿；
[0014](3)稱取磷酸二銨和水配置濃度為120_150g/L的(NH4)2HPO4溶液；
[0015](4)將步驟⑵中熱解后的混合秸桿投入到步驟⑶配制的(NH4)2HPO4溶液中，振蕩10-50分鐘，然后向溶液中投加氯化鉀，其中氯化鉀的投加量為控制溶液中氯化鉀的濃度為90-120g/L，振蕩20-40分鐘，放置5_8小時之后，過濾并收集固體，得到改性后的秸桿；
[0016](5)取柳木切成塊，然后在無氧環(huán)境中加熱熱解，熱解溫度為200-280°C，熱解時間為1_3小時，得到熱解后的柳木塊；
[0017](6)將步驟(4)中改性后的秸桿、小麥淀粉和小麥麩皮混合攪拌，其中改性后的秸桿、小麥淀粉和小麥麩皮的質量比為(6-9): (1-1.8): 1，得到混合外料；將混合外料包裹在熱解后的柳木塊的外側，經過壓力機壓縮成塊，得到生物質塊；其中混合外料和柳木塊的質量比為(5-9):1 ；
[0018](7)將步驟(6)中生物質塊重新放入步驟(4)中用過的浸泡溶液中浸泡1-2.5小時；浸泡后取出，烘干；
[0019](8)將步驟(7)中烘干的生物質塊經過壓縮機壓縮成塊狀，得到生物復合填料。
[0020]優(yōu)選地，所述的步驟(6)中壓力機的壓強為1.8-2.3MPa，生物質塊的長度為20_29cm,寬度為 9_13cm,厚度為 5_9cm。
[0021]優(yōu)選地，所述的步驟(8)中壓力機的壓強為2.4-2.7MPa，生物復合填料的長度為20_29cm,寬度為 9_13cm,厚度為 4_8cm。
[0022]優(yōu)選地，所述的步驟(J)中再次浸泡后的溶液直接排入沼氣池中或者發(fā)酵3天后排入農田中作為肥料使用。
[0023]優(yōu)選地，所述的發(fā)酵是指放置在一個敞口容器中自然反應。
[0024]前面所述的一種處理畜禽廢水的生物復合填料的制備方法制備的生物復合填料。該生物復合填料能應用于處理畜禽廢水。
[0025]前面所述的生物復合填料在螃蟹養(yǎng)殖池作為底層鋪料的應用。將該填料投加到螃蟹養(yǎng)殖池中使用，能大大的凈化水質，提高螃蟹的成活率。
[0026]本發(fā)明解決了小麥秸桿在處理畜禽廢水的生物復合填料的制備中的應用問題，擴大了小麥秸桿的應用范圍。
[0027]上面制備的生物復合填料處理畜禽廢水的方法，其步驟如下:
[0028](a)將生物復合填料投入到待處理的畜禽廢水中，浸泡3-10小時，其中生物復合填料與畜禽廢水的體積比為1: (10-20)；
[0029](b)浸泡后，取出步驟(a)中的生物復合填料，將浸泡后的生物復合填料堆成錐形，然后在表面覆蓋一層小麥秸桿或者玉米秸桿，進行高溫堆肥，堆肥的環(huán)境日平均溫度設為T，其中T的取值范圍為0-45 °C，堆肥時間為t，單位為h，其中t的值為240- (T-10) X2.4 ；通過合理的控制時間，起到最大的腐化效果；
[0030](c)將步驟(b)中浸泡過生物復合填料的畜禽廢水溶液直接排入沼氣池中或者發(fā)酵3天后排入農田中作為肥料使用；
[0031](d)將步驟(b)中高溫堆肥后的產物晾干，作為有機肥使用。
[0032]3、有益效果
[0033]相比于現有技術，本發(fā)明的有益效果為:
[0034](I)本發(fā)明綜合考慮原料的經濟成本及使用效果，經過大量實驗，最終確定采用小麥秸桿和大豆秸桿，并且經過大量的優(yōu)選實驗，確定熱解溫度為230-310°C，熱解時間為0.5-1.5小時，這樣熱解后的秸桿的吸附性能和后續(xù)的力學性能都能達到最佳狀態(tài)，同時起到了以廢治廢的作用，不但解決了畜禽廢水處理難的問題，而且解決了秸桿的問題，如果推廣使用，則秸桿焚燒問題可以給與解決；
[0035](2)本發(fā)明對秸桿的改性處理采用的是磷酸二銨和氯化鉀，這些元素都是植物生長所必須的元素，使用后可以直接作為肥料處理，本發(fā)明最大的成本是柳木，柳木熱解之后能形成大量的空隙，尤其是柳木中的微量元素對尿素等含氮大分子和抗生素有良好的吸附效果;
[0036](3)本發(fā)明壓塊時采用秸桿、小麥淀粉和小麥麩皮混合攪拌，原料來源成本低，為后續(xù)的高溫堆肥提供鋪墊，有利于使用時生物膜掛膜，吸附抗生素，也能提高后續(xù)高溫堆肥的效果；
[0037](4)本發(fā)明步驟(6)中壓力機的壓強為1.8-2.3MPa，生物質塊的尺寸的長度為20-29cm,寬度為9-13cm，厚度為5_9cm，步驟(8)中壓力機的壓強為2.4-2.7MPa，生物復合填料的長度為20-29cm，寬度為9-13cm，厚度為4-8cm，這是因為處理畜禽廢水要控制合適的時間，合適的壓力來確保合適的空隙和吸附能力，而大小則決定吸附時間，如果太小，吸附效果不明顯，太大則會延長吸附時間，這樣導致在吸附的過程中可能還會有尿素等含氮物質重新溢出，會在處理過程中釋放微量的難聞氣體，影響周圍居民，也不利于工人的身體健康，而按照本發(fā)明的要求操作，則不會產生難聞氣體；
[0038](5)本發(fā)明的步驟(7)中再次浸泡后的溶液直接排入沼氣池中或者發(fā)酵3天后排入農田中作為肥料使用，發(fā)酵是指放置在一個敞口容器中自然反應，這時候由于含氮大分子和抗生素以及銅、鐵、鋅等金屬元素已經被吸附，這樣基本上沒有難聞氣體釋放，經過沼氣池中或者發(fā)酵3天，ph值中性，可以直接排入農田中，不但起到澆灌的作用，其內部含有的微量的磷和鉀也是對農田肥料的補充；
[0039](6)本發(fā)明在解決畜禽廢水的同時，也能解決小麥和大豆秸桿的處理難題，以廢治廢，制備的生物復合填料廉價、易得、環(huán)保，吸附飽和的填料經高溫堆肥后繼續(xù)作為有機肥使用，無廢料排出。
【具體實施方式】
[0040]下面結合具體的實施例中對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0041]實施例1
[0042]一種處理畜禽廢水的生物復合填料的制備方法，步驟如下:
[0043](I)將小麥秸桿和大豆秸桿洗凈風干并切割成長度為8-lOmm的顆粒，按照4:1的質量比選擇小麥秸桿和大豆秸桿混合，得到顆粒狀的混合秸桿；
[0044](2)將上述顆粒狀的混合秸桿在缺氧或無氧中加熱熱解，熱解溫度為290°C，熱解時間為I小時，熱解后冷卻，得到熱解后的混合秸桿；
[0045](3)稱取磷酸二銨和水配置濃度為135g/L的(NH4) 2ΗΡ04溶液(溶液的量能浸沒混合秸桿即可，本實施例配置了 10kg的溶液，混合秸桿準備了 230kg)；
[0046](4)步驟⑵中熱解后的混合秸桿投入到步驟⑶配制的(NH4)2HPO4溶液中，振蕩30分鐘，然后向溶液中投加氯化鉀，其中氯化鉀的投加量為控制溶液中氯化鉀的濃度為110g/L，振蕩30分鐘，放置6小時之后，過濾并收集固體，得到改性后的秸桿；
[0047](5)取柳木切成塊，然后在無氧環(huán)境中加熱熱解，熱解溫度為240°C，熱解時間為2小時，得到熱解后的柳木塊；
[0048](6)將步驟(4)中改性后的秸桿、小麥淀粉和小麥麩皮混合攪拌，其中改性后的秸桿、小麥淀粉和小麥麩皮的質量比為7:1.5:1，得到混合外料；將混合外料包裹在熱解后的柳木塊的外側，經過壓力機壓縮成塊，得到生物質塊；其中混合外料和柳木塊的質量比為7:1，芯部為柳木塊，外部為混合外料；壓力機的壓強為2.0MPa,生物質塊的長度為26cm，寬度為10cm，厚度為8cm。
[0049](7)將步驟(6)中生物質塊重新放入步驟(4)中用過的浸泡溶液中浸泡1.5小時；浸泡后取出，烘干；再次浸泡后的溶液直接排入沼氣池中；處理后的溶液無異味；
[0050](8)將步驟(7)中烘干的生物質塊經過壓縮機壓縮成塊狀，壓力機的壓強為2.6MPa，生物復合填料的尺寸的長度為26cm，寬度為10cm，厚度為6cm，得到生物復合填料。
[0051]上面制備的生物復合填料處理畜禽廢水的方法，其步驟如下:
[0052](a)將生物復合填料投入到待處理的畜禽廢水中，浸泡5小時，其中生物復合填料與畜禽廢水的體積比為1:15 ;
[0053](b)浸泡后，取出步驟(a)中的生物復合填料，將浸泡后的生物復合填料堆成錐形，然后在表面覆蓋一層小麥秸桿，進行高溫堆肥，堆肥的環(huán)境日平均溫度設為T，堆肥時間為t，單位為h，其中t的值為240-(T-10) X2.4 ;由于環(huán)境溫度經常波動，此公式是在實驗室中模擬的合理溫度，如果遇到連續(xù)幾天日平均溫度波動的情況，則T的取值是按照溫度最低一天的溫度計算，本實施例實驗時最低的日平均氣溫為26V，t為201.6h，此時間僅僅表示腐化完成，不代表需要立馬取出；
[0054](c)將步驟(b)中浸泡過生物復合填料的畜禽廢水溶液直接排入沼氣池中；處理后的溶液無異味；
[0055](d)將步驟(b)中高溫堆肥后的產物晾干，得到干物質，干物質作為有機肥使用，經檢測，干物質中不但不含有病原體，而且抗生素已經得到分解，干物質中不但為農田提供氮、磷、鉀元素，還含有豐富的銅、鐵、鋅等金屬元素，作為有機肥施加到農田中，不用再施加微量元素，而且能明顯的改善土壤的板結情況，減少工業(yè)化肥的使用。
[0056]前面制備的生物復合填料也可以在螃蟹養(yǎng)殖池作為底層鋪料的應用。將該填料投加到螃蟹養(yǎng)殖池中使用，能大大的凈化水質，提高螃蟹的成活率，螃蟹的養(yǎng)殖密度比不投加的情況提聞了 13%。
[0057]實施例2
[0058]一種處理畜禽廢水的生物復合填料的制備方法，步驟如下:
[0059](I)將小麥秸桿和大豆秸桿洗凈風干并切割成長度為9_13mm的顆粒，按照3:1的質量比選擇小麥秸桿和大豆秸桿混合，得到顆粒狀的混合秸桿；
[0060](2)將上述顆粒狀的混合秸桿在缺氧或無氧中加熱熱解，熱解溫度為230°C，熱解時間為1.5小時，熱解后冷卻，得到熱解后的混合秸桿；
[0061 ] (3)稱取磷酸二銨和水配置濃度為150g/L的(NH4) 2ΗΡ04溶液(溶液的量能浸沒混合秸桿即可，本實施例配置了 10kg的溶液，混合秸桿準備了 250kg)；
[0062](4)步驟⑵中熱解后的混合秸桿投入到步驟⑶配制的(NH4)2HPO4溶液中，振蕩10分鐘，然后向溶液中投加氯化鉀，其中氯化鉀的投加量為控制溶液中氯化鉀的濃度為90g/L，振蕩40分鐘，放置5小時之后，過濾并收集固體，得到改性后的秸桿；
[0063](5)取柳木切成塊，然后在無氧環(huán)境中加熱熱解，熱解溫度為280°C，熱解時間為I小時，得到熱解后的柳木塊；
[0064](6)將步驟(4)中改性后的秸桿、小麥淀粉和小麥麩皮混合攪拌，其中改性后的秸桿、小麥淀粉和小麥麩皮的質量比為9:1:1，得到混合外料；將混合外料包裹在熱解后的柳木塊的外側，經過壓力機壓縮成塊，得到生物質塊；其中混合外料和柳木塊的質量比為5:1，芯部為柳木塊，外部為混合外料；壓力機的壓強為1.8MPa，生物質塊的長度為29cm，寬度為13cm，厚度為9cm。
[0065](7)將步驟(6)中生物質塊重新放入步驟⑷中用過的浸泡溶液中浸泡2.5小時；浸泡后取出，烘干；再次浸泡后的溶液發(fā)酵3天后排入農田中作為肥料使用；發(fā)酵是指放置在一個敞口容器中自然反應；處理后的溶液無異味；
[0066](8)將步驟(7)中烘干的生物質塊經過壓縮機壓縮成塊狀，壓力機的壓強為2.7MPa，生物復合填料的尺寸的長度為29cm，寬度為13cm，厚度為8cm，得到生物復合填料。
[0067]上面制備的生物復合填料處理畜禽廢水的方法，其步驟如下:
[0068](a)將生物復合填料投入到待處理的畜禽廢水中，浸泡10小時，其中生物復合填料與畜禽廢水的體積比為1:20 ;
[0069](b)浸泡后，取出步驟(a)中的生物復合填料，將浸泡后的生物復合填料堆成錐形，然后在表面覆蓋一層玉米秸桿，進行高溫堆肥，堆肥的環(huán)境日平均溫度設為T，其中T的取值范圍為0-45°C，堆肥時間為t，單位為h，其中t的值為240-(T-10) X 2.4 ;由于環(huán)境溫度經常波動，此公式是在實驗室中模擬的合理溫度，如果遇到連續(xù)幾天日平均溫度波動的情況，則T的取值是按照溫度最低一天的溫度計算，這樣通過合理的控制時間，起到最大的腐化效果，同時改善處理周期；本實施例實驗時最低的日平均氣溫為0°C，t為264h，此時間僅僅表示腐化完成，不代表需要立馬取出；
[0070](c)將步驟(b)中浸泡過生物復合填料的畜禽廢水溶液發(fā)酵3天后排入農田中作為肥料使用，發(fā)酵過程中溶液無異味；；
[0071](d)將步驟(b)中高溫堆肥后的產物晾干，得到干物質，干物質作為有機肥使用，經檢測，干物質中不但不含有病原體，而且抗生素已經得到分解，干物質中不但為農田提供氮、磷、鉀元素，還含有豐富的銅、鐵、鋅等金屬元素，作為有機肥施加到農田中，不用再施加微量元素，而且能明顯的改善土壤的板結情況，減少工業(yè)化肥的使用。
[0072]前面制備的生物復合填料也可以在螃蟹養(yǎng)殖池作為底層鋪料的應用。將該填料投加到螃蟹養(yǎng)殖池中使用，能大大的凈化水質，提高螃蟹的成活率，螃蟹的養(yǎng)殖密度比不投加的情況提聞了 9%。
[0073]實施例3
[0074]一種處理畜禽廢水的生物復合填料的制備方法，步驟如下:
[0075](I)將小麥秸桿和大豆秸桿洗凈風干并切割成長度為10_15mm的顆粒，按照5:1的質量比選擇小麥秸桿和大豆秸桿混合，得到顆粒狀的混合秸桿；
[0076](2)將上述顆粒狀的混合秸桿在缺氧或無氧中加熱熱解，熱解溫度為310°C，熱解時間為0.5小時，熱解后冷卻，得到熱解后的混合秸桿；
[0077](3)稱取磷酸二銨和水配置濃度為120g/L的(NH4) 2ΗΡ04溶液(溶液的量能浸沒混合秸桿即可，本實施例配置了 10kg的溶液，混合秸桿準備了 240kg)；
[0078](4)步驟⑵中熱解后的混合秸桿投入到步驟⑶配制的(NH4)2HPO4溶液中，振蕩50分鐘，然后向溶液中投加氯化鉀，其中氯化鉀的投加量為控制溶液中氯化鉀的濃度為120g/L，振蕩20分鐘，放置8小時之后，過濾并收集固體，得到改性后的秸桿；
[0079](5)取柳木切成塊，然后在無氧環(huán)境中加熱熱解，熱解溫度為200°C，熱解時間為3小時，得到熱解后的柳木塊；
[0080](6)將步驟(4)中改性后的秸桿、小麥淀粉和小麥麩皮混合攪拌，其中改性后的秸桿、小麥淀粉和小麥麩皮的質量比為6:1.8:1，得到混合外料；將混合外料包裹在熱解后的柳木塊的外側，經過壓力機壓縮成塊，得到生物質塊；其中混合外料和柳木塊的質量比為9:1，芯部為柳木塊，外部為混合外料；壓力機的壓強為2.3MPa，生物質塊的長度為20cm，寬度為9cm，厚度為5cm。
[0081](7)將步驟(6)中生物質塊重新放入步驟(4)中用過的浸泡溶液中浸泡I小時；浸泡后取出，烘干；再次浸泡后的溶液直接排入沼氣池中；處理后的溶液無異味；
[0082](8)將步驟(7)中烘干的生物質塊經過壓縮機壓縮成塊狀，壓力機的壓強為2.4MPa，生物復合填料的長度為20cm，寬度為9cm，厚度為4cm，得到生物復合填料。
[0083]上面制備的生物復合填料處理畜禽廢水的方法，其步驟如下:
[0084](a)將生物復合填料投入到待處理的畜禽廢水中，浸泡3小時，其中生物復合填料與畜禽廢水的體積比為1:10 ;
[0085](b)浸泡后，取出步驟(a)中的生物復合填料，將浸泡后的生物復合填料堆成錐形，然后在表面覆蓋一層小麥秸桿，進行高溫堆肥，堆肥的環(huán)境日平均溫度設為T，其中T的取值范圍為0-45°C，由于自然環(huán)境中很難連續(xù)平均溫度達到45°C，本實施例的高溫堆肥采用實驗室模擬，平均溫度控制在45°C，堆肥時間為t，單位為h，其中t的值為240-(T-10) X 2.4，即堆肥時間為 156h ；
[0086](c)將步驟(b)中浸泡過生物復合填料的畜禽廢水溶液直接排入沼氣池中或者發(fā)酵3天后排入農田中作為肥料使用；
[0087](d)將步驟(b)中高溫堆肥后的產物晾干，得到干物質，干物質作為有機肥使用，經檢測，干物質中不但不含有病原體，而且抗生素已經得到分解，干物質中不但為農田提供氮、磷、鉀元素，還含有豐富的銅、鐵、鋅等金屬元素，作為有機肥施加到農田中，不用再施加微量元素，而且能明顯的改善土壤的板結情況，減少工業(yè)化肥的使用。
[0088]前面制備的生物復合填料也可以在螃蟹養(yǎng)殖池作為底層鋪料的應用。將該填料投加到螃蟹養(yǎng)殖池中使用，能大大的凈化水質，提高螃蟹的成活率，螃蟹的養(yǎng)殖密度比不投加的情況提聞了 10%。
【權利要求】
1.一種處理畜禽廢水的生物復合填料的制備方法，步驟如下: (1)將小麥秸桿和大豆秸桿洗凈風干并切割成長度為8-15_的顆粒，按照(3-5):1的質量比選擇小麥秸桿和大豆秸桿混合，得到顆粒狀的混合秸桿； (2)將上述顆粒狀的混合秸桿在缺氧或無氧中加熱熱解，熱解溫度為230-310°C，熱解時間為0.5-1.5小時，熱解后冷卻，得到熱解后的混合秸桿； (3)稱取磷酸二銨和水配置濃度為120-150g/L的(NH4)2HPO4溶液； (4)將步驟(2)中熱解后的混合秸桿投入到步驟(3)配制的(NH4)2HPO4溶液中，振蕩10-50分鐘，然后向溶液中投加氯化鉀，其中氯化鉀的投加量為控制溶液中氯化鉀的濃度為90-120g/L，振蕩20-40分鐘，放置5_8小時之后，過濾并收集固體，得到改性后的秸桿； (5)取柳木切成塊，然后在無氧環(huán)境中加熱熱解，熱解溫度為200-280°C，熱解時間為1-3小時，得到熱解后的柳木塊； (6)將步驟(4)中改性后的秸桿、小麥淀粉和小麥麩皮混合攪拌，其中改性后的秸桿、小麥淀粉和小麥麩皮的質量比為(6-9): (1-1.8):1，得到混合外料；將混合外料包裹在熱解后的柳木塊的外側，經過壓力機壓縮成塊，得到生物質塊；其中混合外料和柳木塊的質量比為(5-9):1 ； (7)將步驟(6)中生物質塊重新放入步驟(4)中用過的浸泡溶液中浸泡1-2.5小時；浸泡后取出，烘干； (8)將步驟(7)中烘干的生物質塊經過壓縮機壓縮成塊狀，得到生物復合填料。
2.根據權利要求1所述的一種處理畜禽廢水的生物復合填料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(6)中壓力機的壓強為1.8-2.3MPa，生物質塊的長度為20-29cm，寬度為9_13cm,厚度為 5_9cm。
3.根據權利要求1所述的一種處理畜禽廢水的生物復合填料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(8)中壓力機的壓強為2.4-2.7MPa，生物復合填料的長度為20-29cm，寬度為 9_13cm,厚度為 4_8cm。
4.根據權利要求1所述的一種處理畜禽廢水的生物復合填料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(7)中再次浸泡后的溶液直接排入沼氣池中或者發(fā)酵3天后排入農田中作為肥料使用。
5.根據權利要求1所述的一種處理畜禽廢水的生物復合填料的制備方法，其特征在于，所述的發(fā)酵是指放置在一個敞口容器中自然反應。
6.權利要求1-5中任意一項所述的一種處理畜禽廢水的生物復合填料的制備方法制備的生物復合填料。
7.權利要求6所述的生物復合填料在螃蟹養(yǎng)殖池作為底層鋪料的應用。
8.權利要求6所述的生物復合填料在處理畜禽廢水中的應用。
9.小麥秸桿在處理畜禽廢水的生物復合填料的制備中的應用。
【文檔編號】C02F3/00GK104261550SQ201410530998
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權日:2014年10月10日
【發(fā)明者】丁丹丹, 許旋, 徐震霖 申請人:徐震霖