CN112707500A - 一种利用家禽粪便制备生物滤池填料营养剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物滤池填料技术领域，特别涉及一种利用家禽粪便制备生物滤池填料营养剂的方法，包括：(1)收集家禽粪便，搅拌混合，控制含水率为50‑55％，然后按重量均分为5‑10份；将生物质辅助原料烘干、炭化，然后加入菌种促进剂，搅拌混合均匀后再加入1等份的家禽粪便，接种EM菌，搅拌均匀，静置48h，然后每两天加入1等份的家禽粪便直至全部加完，发酵处理完成；(2)向发酵处理完成的产物中加入硫酸铵、亚铁盐、碳酸氢钠、淀粉和过硫酸盐，经搅拌混合均匀后即得所述的生物滤池填料营养剂；本发明提供的营养剂促进了细菌微生物在生物滤池填料上的吸附、驻足和繁殖，进而促进了生物膜的形成速率，使在较快的速度下实现对污水的生物处理。
Description
技术领域
本发明属于生物滤池填料技术领域，特别涉及一种利用家禽粪便制备生物滤池填料营养剂的方法。
背景技术
生物滤池是一种污水处理技术，以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为主要处理介质，充分发挥生物代谢、生物过滤、生物膜和填料颗粒的物理吸附作用，集生物氧化过程和固液分离于一体，使得BOD、COD的去除，SS的过滤和硝化过程可以在同一个单元反应器中完成，并且如果在曝气生物滤池中增加厌氧区，还可以同时进行反硝化脱氮及除磷。填料作为曝气生物滤池的核心组成部分，对曝气生物滤池的功效有直接的影响。
现有技术中，应用最广泛的普通陶粒或火山岩填料的曝气生物滤池有良好的脱除COD的能力，但是其脱氨氮能力有限，一般情况下污水在经过曝气生物滤池处理后氨氮仍有可能超标。所以针对低C/N比的黑臭水体及生活污水难以实现快速达标。硝化菌的世代期较异养菌长得多，生长繁殖速度缓慢，产率较低，若曝气生物滤池挂膜启动进水中有机污染物(COD)大大超过氨氮时，异养菌大量繁殖，并在与硝化菌竞争中占优势，逐渐成为优势菌种，从而降低反应器的硝化效率。硝化菌的挂膜效率影响较大的包括滤料对细菌的亲和性、比表面积等。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种利用家禽粪便制备生物滤池填料营养剂的方法，通过营养剂的改善加快生物滤池填料的挂膜速度，以及，快速实现硝化菌的富集培养和挂膜启动。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种利用家禽粪便制备生物滤池填料营养剂的方法，包括以下步骤：
(1)收集家禽粪便，搅拌混合，控制含水率为50-55％，然后按重量均分为5-10份；将生物质辅助原料烘干、炭化，然后加入菌种促进剂，搅拌混合均匀后再加入1等份的家禽粪便，接种EM菌，搅拌均匀，静置48h，然后每两天加入1等份的家禽粪便直至全部加完，发酵处理完成；
(2)向发酵处理完成的产物中加入硫酸铵、亚铁盐、碳酸氢钠、淀粉和过硫酸盐，经搅拌混合均匀后即得所述的生物滤池填料营养剂。
在进一步的技术方案中，所述生物质辅助原料选自秸秆粉末、细锯末、花生壳粉末中的一种或一种以上的组合物。
在进一步的技术方案中，所述的菌种促进剂由磷酸二氢钾、尿素、红糖与水按照(0.05-0.1)：(0.05-0.15)：(0.1-0.5)：1的重量比混合而成。
在进一步的技术方案中，所述的EM菌选自乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放线菌、醋酸菌中的一种或一种以上的混合物。
在进一步的技术方案中，所述家禽粪便、生物质辅助原料和菌种促进剂的重量比为1：(0.05-0.1)：(0.02-0.05)。
在进一步的技术方案中，步骤(1)中，整个发酵处理的过程中，物料的温度保持在40-50℃。
在进一步的技术方案中，所述EM菌的接种量为所述家禽粪便总重量的5-10％。
本发明还提供了一种利用家禽粪便制备生物滤池填料营养剂，根据上述方法制备得到。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明提供的技术方案中，通过对家禽粪便进行逐渐量的添加，使接种的菌群被逐渐的诱导驯化，对添加的家禽粪便进行充分的发酵分解，进而使最终发酵形成的产物具有丰富的营养元素；再进一步的添加硫酸铵、亚铁盐、碳酸氢钠、淀粉和过硫酸盐，确保了提供的营养剂的营养元素的含量和广度，将上述营养剂添加到生物滤池填料中去，促进了细菌微生物在生物滤池填料上的吸附、驻足和繁殖，进而促进了生物膜的形成速率，使在较快的速度下实现对污水的生物处理。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
本发明中所有的原料，对其来源没有特别限定，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。本发明中所有的原料，对其纯度没有特别限定，本发明优选采用分析纯或复合材料领域使用的常规纯度。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种利用家禽粪便制备生物滤池填料营养剂的方法，包括以下步骤：
(1)收集家禽粪便，搅拌混合，控制含水率为50-55％，然后按重量均分为5-10份；将生物质辅助原料烘干、炭化，然后加入菌种促进剂，搅拌混合均匀后再加入1等份的家禽粪便，接种EM菌，搅拌均匀，静置48h，然后每两天加入1等份的家禽粪便直至全部加完，发酵处理完成；
(2)向发酵处理完成的产物中加入硫酸铵、亚铁盐、碳酸氢钠、淀粉和过硫酸盐，经搅拌混合均匀后即得所述的生物滤池填料营养剂。
本发明提供的技术方案中，通过对家禽粪便进行逐渐量的添加，使接种的菌群被逐渐的诱导驯化，对添加的家禽粪便进行充分的发酵分解，进而使最终发酵形成的产物具有丰富的营养元素；再进一步的添加硫酸铵、亚铁盐、碳酸氢钠、淀粉和过硫酸盐，确保了提供的营养剂的营养元素的含量和广度，将上述营养剂添加到生物滤池填料中去，促进了细菌微生物在生物滤池填料上的吸附、驻足和繁殖，进而促进了生物膜的形成速率，使在较快的速度下实现对污水的生物处理。
根据本发明提供的方法，菌种促进剂在与待发酵的家禽粪便混合前，先与生物质辅助原料进行混合，其中，所述生物质辅助原料选自秸秆粉末、细锯末、花生壳粉末中的一种或一种以上的组合物。所述的菌种促进剂由磷酸二氢钾、尿素、红糖与水按照(0.05-0.1)：(0.05-0.15)：(0.1-0.5)：1的重量比混合而成。
如此，在接种EM菌后，EM菌优先与具有诸多孔隙结构，且吸附有菌种促进剂的生物质辅助原料接触，在进一步的接触待发酵的家禽粪便，由此，提高了EM菌的前期存活率，并促进菌群的快速繁殖和富集，经过2天的培养，菌群的数量即可达到较为可观的数量。
根据本发明提供的方法，所述的EM菌选自乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放线菌、醋酸菌中的一种或一种以上的混合物。
根据本发明提供的方法，本发明中，所述家禽粪便、生物质辅助原料和菌群促进剂的比例可以在较宽的范围内进行选择，作为优选的，所述家禽粪便、生物质辅助原料和菌种促进剂的重量比为1：(0.05-0.1)：(0.02-0.05)。
根据本发明提供的方法，为了确保发酵的稳定、高效进行，本发明的步骤(1)中，整个发酵处理的过程中，物料的温度保持在40-50℃。
根据本发明提供的方法，本发明中，EM菌的接种量与待发酵家禽粪便的量有关，作为优选的，所述EM菌的接种量为所述家禽粪便总重量的5-10％。
以下通过具体的实施例对本发明提供的利用家禽粪便制备生物滤池填料营养剂的方法做出进一步的说明。
实施例1
一种利用家禽粪便制备生物滤池填料营养剂的方法，包括以下步骤：
(1)收集家禽粪便，搅拌混合，控制含水率为50％，然后按重量均分为10份；将生物质辅助原料烘干、炭化，然后加入菌种促进剂，搅拌混合均匀后再加入1等份的家禽粪便，接种EM菌，搅拌均匀，静置48h，然后每两天加入1等份的家禽粪便直至全部加完，发酵处理完成，整个发酵处理的过程中，物料的温度保持在45℃；
其中，所述的生物质辅助原料为秸秆粉末；
所述的菌种促进剂由磷酸二氢钾、尿素、红糖与水按照0.08：0.12：0.3：1的重量比混合而成；
所述的EM菌为乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放线菌和醋酸菌按照1:1:1:1：1的重量比混合而成；所述EM菌的接种量为所述家禽粪便总重量的8％；
所述家禽粪便、生物质辅助原料和菌种促进剂的重量比为1：0.08：0.03；
(2)向发酵处理完成的产物中加入硫酸铵、硫酸亚铁、碳酸氢钠、淀粉和过硫酸铵，经搅拌混合均匀后即得所述的生物滤池填料营养剂；
其中，各组分的用量为：发酵处理完成的产物65wt％、硫酸铵5wt％、硫酸亚铁8wt％、碳酸氢铵10wt％、淀粉6wt％、过硫酸铵6wt％。
对曝气生物滤池微生物的启动，具体包括以下步骤：
S1：污泥处理，向城市生活污水厂的硝化污泥中加入上述制备得到的营养剂和微量元素，好氧闷曝；污泥的浓度为2000mg/L；所述的微量元素由锰、锌、钴、硼、钼、铜和镍组成，调节pH为8.5；控制氨氮浓度为80-100mg/L，温度为30-35℃，对污泥中的硝化菌进行富集培养；
其中，微量元素中锰、锌、钴、硼、钼、铜和镍的摩尔占比为23％、27％、12％、12％、10％、8％、8％；
所述微量元素与营养剂的重量比为1：50；
S2：脱氮层沸石吸附饱和：向以沸石为填料的脱氮层注满水，持续加入硫酸铵使水中的氨氮浓度维持在80-120mg/L不变，即沸石在该氨氮平衡浓度吸附饱和；
其中，沸石的粒径为3-5mm，孔隙率为50％，比表面积为50m2/g；SiO2/Al2O3比为4.3，阳离子交换量为150mmol/g；
S3：接种，将步骤S1处理后的污泥接入步骤S2处理后的脱氮层，加入上述制备得到的营养剂，控制氨氮浓度为50-100mg/L，调节pH为7.5-8.5，好氧培养，得到硝化菌的挂膜。
S4：通水运行，废水中，氨氮浓度为20mg/L，COD 60mg/L；
监测出水氨氮值，经检测，在持续通水4天后出水氨氮值及COD均达标。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种利用家禽粪便制备生物滤池填料营养剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)收集家禽粪便，搅拌混合，控制含水率为50-55％，然后按重量均分为5-10份；将生物质辅助原料烘干、炭化，然后加入菌种促进剂，搅拌混合均匀后再加入1等份的家禽粪便，接种EM菌，搅拌均匀，静置48h，然后每两天加入1等份的家禽粪便直至全部加完，发酵处理完成；
(2)向发酵处理完成的产物中加入硫酸铵、亚铁盐、碳酸氢钠、淀粉和过硫酸盐，经搅拌混合均匀后即得所述的生物滤池填料营养剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物质辅助原料选自秸秆粉末、细锯末、花生壳粉末中的一种或一种以上的组合物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的菌种促进剂由磷酸二氢钾、尿素、红糖与水按照(0.05-0.1)：(0.05-0.15)：(0.1-0.5)：1的重量比混合而成。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的EM菌选自乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放线菌、醋酸菌中的一种或一种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述家禽粪便、生物质辅助原料和菌种促进剂的重量比为1：(0.05-0.1)：(0.02-0.05)。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，整个发酵处理的过程中，物料的温度保持在40-50℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述EM菌的接种量为所述家禽粪便总重量的5-10％。
8.根据权利要求1-7所述的方法制备得到的生物滤池填料营养剂。
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|---|---|---|---|---|
| CN114570192A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-06-03 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 养鸡舍用气液协同处理生物滴滤装置 |
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- 2020-12-08 CN CN202011424153.0A patent/CN112707500A/zh not_active Withdrawn
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