CN101805061A - 一种有机污水人工湿地处理及高产非粮能源植物栽种技术 - Google Patents

一种有机污水人工湿地处理及高产非粮能源植物栽种技术 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种有机污水人工湿地处理及高产非粮能源植物栽种技术，其特征是：将有机污水依次送入沼气池、氧化塘、人工湿地，达到净化污水的目的；同时栽种非粮能源植物。本发明积极效果在于：可确保地埋式ABR系统处于中温发酵状态，快速消化有机物，高产沼气；所产沼气用于系统增光、增温、增施二氧化碳气肥增强光合作用高产非粮能源植物；在前述条件下，氧化塘(稳定塘)和人工湿地上的种苗和能源植物可以快速生长获得高产和生产优质蛋白饲料，并且保证能在冬天正常生长吸收污水中的富营养物质；同时经过净化的中水资源也得到充分利用；系统内外的植物快速生长，吸收利用了大量的二氧化碳，实现了污水、沼气的零排放。

Description

一种有机污水人工湿地处理及高产非粮能源植物栽种技术
所属技术领域
本发明涉及环境污染治理与可再生能源、循环经济技术领域。
背景技术
胡锦涛主席在世界气候变化会议上宣称：中国应对气候变化要节能减排40％，使用新能源要达到15％。为此，要大力发展绿色经济，积极发展低碳经济和循环经济，研究和推广气候友好技术。
现有治理有机污水，尤其是生活污水的人工湿地技术，通过厌氧消化有机物产生的沼气无组织排放所产生的湿室效应，是同质量二氧化碳的21倍。植物吸收了污水中的富营养物质，将其净化，但仍然存在着明显的缺陷：
现有人工湿地都是露天平面工程，普遍种植的植物是香蒲、美人蕉、灯芯草、芦苇、菖蒲、茭白、黄花鸢尾、风车草、芋头、八仙花、小玉竹、杜鹃和岩豆藤等等。这些植物在人工湿地里吸收污水中的富营养物质、美化环境，有的还能产生一定的经济价值，比如芦苇可以用来造纸。
但是上述植物多数在表面流型人工湿地上生长良好，随着技术进步，占用土地相对较少的潜流型和占地更少的垂直流型人工湿地出现后，它们中有的就不适合在这些湿地上生长了。
前述的香蒲、美人蕉、灯芯草、芦苇等植物中，除风车草有报道可以在华南地区的冬天正常生长，继续吸收污水中的富营养物质，其他大部分植物到冬天生长停滞，乃至枯死，不能够消除污水中的富营养物质。而且，这些植物一般产量不高，有的腐烂在水里再次污染水环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机污水人工湿地处理及高产非粮能源植物栽种技术以弥补现有技术之不足。
本发明采用的技术方案是：一种有机污水人工湿地处理及高产非粮能源植物栽种技术，其特征是：
a.有机污水送入沼气池，进行发酵，产生的沼气燃点沼气灯，沼渣取出用作养殖蚯蚓的饲料；
b.沼液排至氧化塘，在氧化塘内液体上用浮床育苗，培育出种苗，同时种苗的根部吸收污水中的富营养物质；
c.氧化塘排出的水进入人工湿地，人工湿地是在水池中加入不同尺寸的填料，在填料上种植非粮能源植物，非粮能源植物在生长过程中根部吸收污水中的富营养物质，达到净化污水的目的；同时在非粮能源植物行间养殖蚯蚓；
d.人工湿地排出的水已基本达标，排入中水池，在中水池内养殖水葫芦，以对水进行深度净化处理，使出水达标，排出即可灌溉。
e.沼气池、氧化塘、人工湿地和中水池被温室大棚覆盖。
所述的种苗是蕉藕、皇竹草、甜象草的种苗；
所述的填料是卵石或者表面呈蜂窝状的碳渣；
所述的非粮能源植物，是蕉藕、皇竹草、甜象草、美人蕉；
所述的养殖蚯蚓使用的饲料为沼渣、秸秆、水葫芦和人、畜、禽粪便；
在太阳能大棚内，设置有沼气灯。
本发明积极效果在于：由于整个污水处理系统覆了太阳能温室大棚，可确保地埋式ABR(沼气池)系统处于中温发酵状态，快速消化有机物，高产沼气；所产沼气用于系统增光、增温、增施二氧化碳气肥增强光合作用高产非粮能源植物，同时也防止沼气无组织排放，进入大气中产生温室效应；在前述条件下，氧化塘(稳定塘)和人工湿地上的种苗和能源植物可以快速生长获得高产和生产优质蛋白饲料，并且保证能在冬天正常生长吸收污水中的富营养物质；同时经过净化的中水资源也得到充分利用；系统内外的植物快速生长，吸收利用了大量的二氧化碳，实现了污水、沼气的零排放。
这样，既可净化污水，充分利用沼气，又可充分利用污水中的富营养物质，高产非粮能源植物等，为发展可再生能源提供原料，获取一定的经济效益，为农民增收，治理农村面源污染保护生态环境起到积极作用。将污染治理与低碳循环经济、减排二氧化碳、科技富民有机结合。
下面通过实施例，对本发明作进一步描述：
具体实施方式：
在覆盖了太阳能温室大棚的有机污水处理系统中，地埋式沼气池的发酵温度会得到显著的提高，可达到中温发酵，使污水中的有机物厌氧消化加快，所产生的沼气收集于袋式储气柜中，用管道输送至系统各大棚内，燃点棚内的沼气灯具，为系统增光、增温、增施二氧化碳气肥，促进各单元棚内的植物快速生长；在地埋式沼气池上方的大棚内，可全年立体种植蔬菜、瓜果或其他经济作物；在氧化塘(稳定塘)水面上，用浮盘养殖良种种苗，吸收污水里的富营养物质，比如良种蕉藕等，供给周围农民种植确保农民脱贫致富；在潜流或垂直流型人工湿地上，种植蕉藕、皇竹草、甜象草、美人蕉等非粮能源植物全年生长，人工湿地种植蕉藕以前没有先例，现在已有成功的例子，可以获得高产，全株亩产近20吨；在上述非粮能源植物行间，利用沼渣、秸秆、中水池快速生长的水葫芦及人、畜、禽粪便等混合腐熟，养殖蚯蚓，获得优质蛋白饲料蚯蚓和高效有机肥料蚓粪；如果人工湿地还有露地部分，则冬天种植胡豆吸收污水中的富营养物质；经过处理后的中水池里，放养水葫芦继续净化，保证系统外排的中水达标，所产生的水葫芦用于高产沼气、沼渣养殖蚯蚓改善人工湿地功能；用水泵将中水抽到附近山顶的储水池里，浇灌竹木和农田；在处理系统周边种植柜桉、笋竹等，吸收了污水，又营造优美的环境。
在上述实施例中，尤其指出的是：蕉藕是我们根据人工湿地特点，经过实际种植试验后选用的。蕉藕是非粮高淀粉能源植物，其根茎(干物质)含淀粉40％-45％，粗蛋白7.7％，粗纤维3.1％，用它全株发酵生产的乙醇可作为液体燃料的替代品。我们在垂直流型人工湿地上种植的蕉藕，生长八个月后粗测，蕉藕全株亩产量近20吨，若是经年生长，产量必将更高。专家指出，将其全株发酵生产乙醇，可得到两吨多乙醇。效益可观！蕉藕只要在11℃以上的温度条件下，其营养生长会不断进行。在太阳能温室大棚里，蕉藕、皇竹草、甜象草和蚯蚓等，全年都可正常生长，获得高产。

Claims (6)

1.一种有机污水人工湿地处理及高产非粮能源植物栽种技术，其特征是：
a.有机污水送入沼气池，进行发酵，产生的沼气燃点沼气灯，沼渣取出用作养殖蚯蚓的饲料；
b.沼液排至氧化塘，在氧化塘内液体上用浮床育苗，培育出种苗，同时种苗的根部吸收污水中的富营养物质；
c.氧化塘排出的水进入人工湿地，人工湿地是在水池中加入不同尺寸的填料，在填料上种植非粮能源植物，非粮能源植物在生长过程中根部吸收污水中的富营养物质，达到净化污水的目的；同时在非粮能源植物行间养殖蚯蚓；
d.人工湿地排出的水已基本达标，排入中水池，在中水池内养殖水葫芦，以对水进行深度净化处理，使出水达标，排出即可灌溉。
e.沼气池、氧化塘、人工湿地和中水池被温室大棚覆盖。
2.如权利要求1所述的一种有机污水人工湿地处理及高产非粮能源植物栽种技术，其特征是：所述的种苗是蕉藕、皇竹草、甜象草的种苗。
3.如权利要求1所述的一种有机污水人工湿地处理及高产非粮能源植物栽种技术，其特征是：所述的填料是卵石或者表面呈蜂窝状的碳渣。
4.如权利要求1所述的一种有机污水人工湿地处理及高产非粮能源植物栽种技术，其特征是：所述的非粮能源植物，是蕉藕、皇竹草、甜象草、美人蕉。
5.如权利要求1所述的一种有机污水人工湿地处理及高产非粮能源植物栽种技术，其特征是：所述的养殖蚯蚓使用的饲料为沼渣、秸秆、水葫芦和人、畜、禽粪便。
6.如权利要求1所述的一种有机污水人工湿地处理及高产非粮能源植物栽种技术，其特征是：在太阳能大棚内，设置有沼气灯。
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