CN102757156A - 一种沼液高效生态处理系统及其处理方法、高值利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沼液高效生态处理系统及其处理方法、高值利用方法，该沼液高效生态处理系统包括依次连通的沼液储存池、一级水生植物塘、二级水生植物塘，在所述沼液储存池里设有搅拌装置，所述一级水生植物塘水面上种植凤眼莲，水面下种植沉水植物，所述二级水生植物塘里种植挺水植物；并在所述一级水生植物塘底部设有输出二氧化碳的爆气装置，在所述一级水生植物塘水面上、下和所述二级水生植物塘上方分别设有发光装置。本发明的沼液高效生态处理系统采用生态平衡处理方法对沼液进行处理，能从根本上解决沼液的处理问题，避免沼液的随意排放造成水体或土壤富营养化和重金属超标，使沼液达标排放或回用，提高沼气工程的经济效益。

Description

一种沼液高效生态处理系统及其处理方法、高值利用方法

[技术领域]

本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种沼液高效生态处理系统及其处理方法、高值利用方法。

[背景技术]

由于厌氧沼气发酵技术既能够减量化和无害化处理有机废弃物，又能够获得清洁能源沼气，尤其近几年，随着国家在政策和财政上的大力支持和示范推广，沼气工程已经成为规模化畜禽养殖场废弃物和轻工业有机废水（废渣）的重要处理手段。据不完全统计，截至2010年，有畜禽养殖废弃物大中型沼气工程4700多处，工业有机废弃物沼气工程1600多处，总共年产沼气40亿立方米，其中规模最大的畜禽养殖废弃物沼气工程日产气2万立方米（装机容量3兆瓦）。然而，沼气工程不能彻底解决污染问题，沼气产生的发酵残余物如果得不到有效处理或利用，将会造成二次污染，特别是集约化畜禽养殖业畜禽粪污排放量大，而养殖场周围没有足够的土地对发酵残余物进行消纳，使得种植业和养殖业严重脱节，导致发酵残余物在一定区域内过剩而造成污染。

对于大中型沼气工程的发酵残余物通常采用固液分离处理，获得沼渣和沼液。沼渣由于其合适的含水率和较高的肥效，可直接或经过简单加工后作为商品有机肥运输送至需要肥料的地方进行销售，其销售收入远远大于运输成本。然而，沼液的主要成分是水，具有肥效的成分浓度较低，如果作为液体肥出售，其销售收入还不能抵消运输成本；而如果随意排放又会造成环境污染，因为沼液的相关指标远远不能达到畜禽养殖业污染物排放标准（GB 18596-2001）或农田灌溉水质标准（GB5084-92），见表1。因此，沼液的有效处理和消纳是制约沼气工程发展，尤其是大中型沼气工程发展的关键因素之一。

表1

如上表1所示，沼液主要含有无机和有机固体杂质、水溶性氮、磷、钾等营养成分，某些情况下还含有水溶性重金属，因此，沼液的处理实质上是将上述成份从沼液中转移出去，避免上述成份的随意排放造成水体或土壤富营养化和重金属超标。

现有技术中的很多沼液处理系统或方法，基本上都是采用机械设备进行处理，比如吸附、过滤处理、浓缩、杀菌等，然而并未从根本上解决沼液的处理问题，还是会造成一定的环境污染，不能使沼液符合排放标准。

[发明内容]

本发明提供了一种沼液高效生态处理系统及其高值利用方法，其采用生态平衡处理方法对沼液进行处理，能从根本上解决沼液的处理问题，避免沼液的随意排放造成水体或土壤富营养化和重金属超标，使沼液达标排放或回用，提高沼气工程的经济效益。

本发明的技术方案是：

一种沼液高效生态处理系统，包括依次连通的沼液储存池、一级水生植物塘、二级水生植物塘，在所述沼液储存池里设有搅拌装置，所述一级水生植物塘水面上种植凤眼莲，水面下种植沉水植物，所述二级水生植物塘里种植挺水植物；

并在所述一级水生植物塘底部设有输出二氧化碳的爆气装置，在所述一级水生植物塘水面上、下和所述二级水生植物塘上方分别设有发光装置。

进一步地，还包括设置在所述沼液储存池和一级水生植物塘之间的微生物燃料电池，所述微生物燃料电池的输入口与所述沼液储存池的输出口连通，所述微生物燃料电池的输出口与所述一级水生植物塘的输入口连通；所述微生物燃料电池的二氧化碳出气口与所述爆气装置的输入口连接，所述微生物燃料电池的电能输出端与所述发光装置连接。

进一步地，在所述微生物燃料电池、一级水生植物塘、二级水生植物塘外面还设置有温室大棚。

进一步地，所述挺水植物为食用型挺水植物。

进一步地，所述凤眼莲、沉水植物和挺水植物分别种植在网箱上。

进一步地，所述爆气装置的输入口还与沼气利用尾气出口连接。

一种如上所述的沼液高效生态处理系统的处理方法，包括步骤：

收集经固液分离后得到的沼液置于沼液储存池里，经过搅拌装置搅拌均匀后排入微生物燃料电池的阳极室里；

沼液在产电微生物的代谢作用下降解利用有机质，降低沼液的化学需氧量和生化需氧量，并获得电能和产生二氧化碳，获得的电能对供发光装置供电，产生的二氧化碳经过爆气装置输出到一级水生植物塘里；沼液在微生物燃料电池里停留1-4天后，排入一级水生植物塘；

一级水生植物塘里的沉水植物吸收利用沼液中的氮、磷进行一级脱氮脱磷处理；凤眼莲吸收沼液中的氮、磷进行二级脱氮脱磷处理；当沼液中存在重金属时，凤眼莲的根部进行重金属脱除处理；沉水植物利用水面下设置的发光装置和爆气装置输出的二氧化碳进行光合作用，凤眼莲在光照强度弱时利用一级水生植物塘水面上的发光装置进行光合作用；沼液在一级水生植物塘里停留10-25天后排入二级水生植物塘；

二级水生植物塘里的挺水植物吸收利用沼液中的氮、磷进行三级脱氮脱磷处理，挺水植物在光照强度弱时利用二级水生植物塘上方的发光装置进行光合作用；沼液在二级水生植物塘里停留5-20天后达标排放或回用。

一种如上所述的沼液高效生态处理系统的高值利用方法，包括步骤：

食用型挺水植物经过收割包装后作为有机蔬菜销售；

沉水植物和凤眼莲经过收割后，抽验凤眼莲根部重金属含量，当根部重金属含量符合饲料卫生标准时，将凤眼莲与沉水植物混合、粉碎、压滤后获得滤液和滤渣，滤渣烘干作为饲料，滤液进行高效沼气发酵；

当凤眼莲根部重金属含量不符合饲料卫生标准时，将凤眼莲进行根茎分离，凤眼莲茎与沉水植物混合、粉碎、压滤后获得滤液和滤渣，滤渣烘干作为饲料，滤液进行高效沼气发酵；凤眼莲根经粉碎、压滤后获得滤液和滤渣，滤渣烘干作为固体有机肥，滤液进行高效沼气发酵。

进一步地，所述高效沼气发酵的水力停留时间为2-5天，采用的反应器包括升流式厌氧污泥床、升流式固体反应器、膨胀颗粒污泥床、内循环厌氧反应器、厌氧滤器、纤维填料床。

本发明的沼液高效生态处理系统，采用生态平衡处理方法对沼液进行处理，将沼液中的水溶性营养成分(氮、磷等)转移到易于打捞的水生植物中，避免了较高的采收成本，且凤眼莲根部具有较强的重金属富集能力，能去除沼液中的重金属物质；所以本发明的生态处理系统能从根本上解决沼液的处理问题，避免沼液的随意排放造成水体或土壤富营养化和重金属超标，使沼液达标排放或回用，提高沼气工程的经济效益；而且通过在一级水生植物塘水面上下、二级水生植物塘上方分别设置发光装置、并往一级水生植物塘里通入二氧化碳，可以保证沉水植物的不间断光合作用，凤眼莲和挺水植物在夜晚或阴天等光照强度弱时也能较好地进行光合作用生长，从而强化水生植物对沼液中氮和磷的脱除，提高脱氮除磷效率，解决脱氮除磷效率低下而导致氧化塘需要占地面积较大的问题。另外，本发明不仅解决了沼液的达标排放问题，还获得了高附加值产品，例如饲料、固体有机肥、有机蔬菜，实现沼气工程的效益延伸，提高沼气工程业主对沼液达标处理的积极性。

[附图说明]

图1是本发明沼液高效生态处理系统在一实施例中的形状结构图；

图2是本发明沼液高效生态处理系统的高值利用方法在一实施例中的流程图。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明的具体实施例做一详细的阐述。

如图1，本发明的沼液高效生态处理系统，包括依次连通的沼液储存池1、一级水生植物塘3、二级水生植物塘4，在所述沼液储存池1里设有搅拌装置6，所述一级水生植物塘1水面上种植凤眼莲7，水面下种植沉水植物8，所述二级水生植物塘4里种植挺水植物9；

并在所述一级水生植物塘3底部设有输出二氧化碳的爆气装置10，在所述一级水生植物塘3水面上、下和所述二级水生植物塘4上方分别设有发光装置11。发光装置11可以是灯泡等之类的发光体。

由此可见，本发明的沼液高效生态处理系统，采用生态平衡处理方法对沼液进行处理，将沼液中的水溶性营养成分(氮、磷)转移到易于打捞的水生植物中，避免了较高的采收成本，且凤眼莲根部具有较强的重金属富集能力，能去除沼液中的重金属物质；所以本发明的生态处理系统能从根本上解决沼液的处理问题，避免沼液的随意排放造成水体或土壤富营养化和重金属超标，使沼液达标排放或回用，提高沼气工程的经济效益。

为了充分利用沼液中的可生物降解有机质，大幅降低沼液的化学需氧量和生化需氧量，并获得电能和二氧化碳供系统使用，缩短沼液处理时间；本发明还可以包括设置在所述沼液储存池1和一级水生植物塘3之间的微生物燃料电池2，所述微生物燃料电池2的输入口与所述沼液储存池1的输出口连通，所述微生物燃料电池2的输出口与所述一级水生植物塘3的输入口连通；所述微生物燃料电池2的二氧化碳出气口与所述爆气装置10的输入口连接，所述微生物燃料电池2的电能输出端与所述发光装置11连接。

为了保证冬季或寒冷气候条件下，本发明的系统仍然具有良好的沼液处理效果，本发明在所述微生物燃料电池2、一级水生植物塘3、二级水生植物塘4外面还可以设置有温室大棚5。该温室大棚5的温度最好控制在20℃-35℃，能进一步地提高沼液处理效果。

为了产生经济效益，所述挺水植物9可以为食用型挺水植物。通过定时打捞食用型挺水植物，可以包装后作为有机蔬菜销售。

为便于收集水生植物，所述凤眼莲7、沉水植物8和挺水植物9可以分别种植在网箱上。

为了充分利用系统附近的沼气利用尾气，主要成分为二氧化碳，比如附近的厌氧发酵反应器就会排出二氧化碳，所述爆气装置10的输入口还可以与沼气利用尾气出口连接。

需要说明的是，上述所述的沉水植物8包括但不局限于金鱼藻、苦草、伊乐藻、狐尾藻、眼子菜、黑藻、菹草，食用型挺水植物9包括但不局限于水蕹菜、水芹菜、西洋菜。

上述所述的沼液高效生态处理系统的处理方法，包括步骤：

收集经固液分离后得到的沼液置于沼液储存池里，经过搅拌装置搅拌均匀后排入微生物燃料电池的阳极室里；

沼液在产电微生物的代谢作用下降解利用有机质，降低沼液的化学需氧量和生化需氧量，并获得电能和产生二氧化碳，获得的电能对供发光装置供电，产生的二氧化碳经过爆气装置输出到一级水生植物塘里；沼液在微生物燃料电池里停留1-4天后，排入一级水生植物塘；

一级水生植物塘里的沉水植物吸收利用沼液中的氮、磷等营养物质进行一级脱氮脱磷处理；凤眼莲吸收沼液中的氮、磷等营养物质进行二级脱氮脱磷处理；当沼液中存在重金属时，凤眼莲的根部进行重金属脱除处理，这是由于凤眼莲的根部具有较强的重金属吸收富集能力；

在一级水生植物塘处理过程中，能进一步降低沼液的化学需氧量和生化需氧量；由于沼液的透光度较低以及凤眼莲的遮蔽效应，且水面下的二氧化碳浓度较低，沉水植物的光合作用难以进行，沉水植物利用水面下设置的发光装置和爆气装置输出的二氧化碳进行不间断光合作用，凤眼莲在阴天或夜晚等光照强度弱时利用一级水生植物塘水面上的发光装置进行光合作用；沼液在一级水生植物塘里停留10-25天后排入二级水生植物塘；并可以定期打捞收集沉水植物和凤眼莲，提高经济效益，但要保证打捞后剩余植株数为原有植株数的1/4以上；

二级水生植物塘里的挺水植物吸收利用沼液中的氮、磷等营养物质进行三级脱氮脱磷处理，挺水植物在阴天或夜晚等光照强度弱时利用二级水生植物塘上方的发光装置进行光合作用；沼液在二级水生植物塘里停留5-20天后达标排放或回用。

由此可见，本发明通过在一级水生植物塘水面上下、二级水生植物塘上方分别设置发光装置、并往一级水生植物塘里通入二氧化碳，可以保证沉水植物的不间断光合作用，凤眼莲和挺水植物在夜晚或阴天等光照强度弱时也能较好地进行光合作用生长，从而强化水生植物对沼液中氮和磷的脱除，提高脱氮除磷效率，解决脱氮除磷效率低下而导致氧化塘需要占地面积较大的问题。

如上所述的沼液高效生态处理系统的高值利用方法，如图2，主要是水生植物的收获方法，包括步骤：

二级水生植物食用型挺水植物经过收割包装后作为有机蔬菜销售；

一级水生植物沉水植物和凤眼莲经过收割后，抽验分析凤眼莲根部重金属含量，当根部重金属含量符合饲料卫生标准（GB13078-2001）时，将凤眼莲与沉水植物混合、粉碎、压滤后获得滤液和滤渣，滤渣烘干作为饲料，滤液进行高效沼气发酵；

当凤眼莲根部重金属含量不符合饲料卫生标准（GB13078-2001）时，将凤眼莲进行根茎分离，凤眼莲茎与沉水植物混合、粉碎、压滤后获得滤液和滤渣，滤渣烘干作为饲料，滤液进行高效沼气发酵；凤眼莲根经粉碎、压滤后获得滤液和滤渣，滤渣烘干作为固体有机肥，滤液进行高效沼气发酵。高效沼气发酵获得的沼气用于烘干滤渣，烘干后的滤渣作为饲料或固体有机肥使用，沼液排入沼气储存池，使用本发明的生态处理系统做进一步的处理。

由此可见，本发明不仅解决了沼液的达标排放问题，还获得了高附加值产品，例如饲料、固体有机肥、有机蔬菜，实现沼气工程的效益延伸，提高沼气工程业主对沼液达标处理的积极性。

进一步地，所述高效沼气发酵的水力停留时间为2-5天，采用的反应器可以包括升流式厌氧污泥床、升流式固体反应器、膨胀颗粒污泥床、内循环厌氧反应器、厌氧滤器、纤维填料床等。

下面通过具体的实施例来说明下本发明所取得的显著效果。

实施例1

某热带地区中型养猪场存栏5000头，粪便污水经沼气工程处理后，每天产生约70立方米沼液，化学需氧量、生化需氧量、悬浮固体、氨氮、总磷浓度分别约为1000mg/L、500mg/L、800mg/L、500mg/L、60mg/L，重金属含量均达到农田灌溉水质标准（GB5084-92）。

收集沼液置于沼液储存池，搅拌均匀后泵入微生物燃料电池的阳极室，沼液中的有机质在产电微生物的代谢作用下获得电能并产生二氧化碳，沼液停留1天后排入一级水生植物塘，经微生物燃料电池处理后，沼液化学需氧量、生化需氧量、悬浮固体浓度分别约为700mg/L、200mg/L、650mg/L；一级水生植物塘底部采用网箱种植菹草和苦草，水面采用网箱种植凤眼莲，来自于微生物燃料电池的电能和二氧化碳为菹草、苦草提供光合作用所需的光源和二氧化碳，当夜晚或阴天时，来自于微生物燃料电池的电能还为凤眼莲提供光合作用所需的光源，沼液在一级水生植物塘停留10天后排入二级水生植物塘，经一级水生植物塘处理后，沼液化学需氧量、生化需氧量、悬浮固体、氨氮、总磷浓度分别约为300mg/L、100mg/L、150mg/L、100mg/L、20mg/L；二级水生植物塘内采用网箱种植水蕹菜，当夜晚或阴天时，来自于微生物燃料电池的电能还为水蕹菜提供光合作用所需的光源，沼液在二级水生植物塘停留5天后排放，经二级水生植物塘处理后，沼液化学需氧量、生化需氧量、悬浮固体、氨氮、总磷浓度分别约为200mg/L、50mg/L、120mg/L、50mg/L、5mg/L，以上各项指标均符合畜禽养殖业污染物排放标准（GB 18596-2001）。

以分片采收、20天为一个循环周期的方式每天打捞收集菹草、苦草、凤眼莲，抽检凤眼莲根部重金属含量符合饲料卫生标准（GB13078-2001），将菹草、苦草、凤眼莲混合、粉碎、压滤获得滤液和滤渣，滤液采用厌氧滤器（AF）进行高效沼气发酵，高效沼气发酵的水力停留时间为2天，获得的沼气用于烘干滤渣，烘干后的滤渣作为饲料使用，沼液排入沼液储存池。以分片采收方式收割水蕹菜，经包装后作为有机蔬菜出售。

实施例2

某热带地区大型养猪场存栏10000头，粪便污水经沼气工程处理后，每天产生约120立方米沼液，化学需氧量、生化需氧量、悬浮固体、凯氏氮、总磷浓度分别约为1500mg/L、700mg/L、900mg/L、700mg/L、80mg/L，除铜和铬以外的其它重金属含量均达到农田灌溉水质标准（GB5084-92），总铜和六价铬的浓度分别为15mg/L和2mg/L。

收集沼液置于沼液储存池，搅拌均匀后泵入微生物燃料电池的阳极室，沼液中的有机质在产电微生物的代谢作用下获得电能并产生二氧化碳，沼液停留2.5天后排入一级水生植物塘，经微生物燃料电池处理后，沼液化学需氧量、生化需氧量、悬浮固体浓度分别约为600mg/L、250mg/L、750mg/L；一级水生植物塘底部采用网箱种植伊乐藻和狐尾藻，水面采用网箱种植凤眼莲，来自于微生物燃料电池的电能和二氧化碳为伊乐藻、狐尾藻提供光合作用所需的光源和二氧化碳，当夜晚或阴天时，来自于微生物燃料电池的电能还为凤眼莲提供光合作用所需的光源，沼液在一级水生植物塘停留18天后排入二级水生植物塘，经一级水生植物塘处理后，沼液化学需氧量、生化需氧量、悬浮固体、凯氏氮、总磷、总铜、六价铬浓度分别约为250mg/L、120mg/L、150mg/L、100mg/L、30mg/L、0.7mg/L、0.05mg/L；二级水生植物塘采用网箱种植西洋菜，当夜晚或阴天时，来自于微生物燃料电池的电能还为西洋菜提供光合作用所需的光源，沼液在二级水生植物塘停留15天后排放，经二级水生植物塘处理后，沼液化学需氧量、生化需氧量、悬浮固体、氨氮、总磷、总铜、六价铬浓度分别约为150mg/L、70mg/L、90mg/L、10mg/L、5mg/L、0.6mg/L、0.04mg/L，以上各项指标均符合畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）或农田灌溉水质标准（GB5084-92）。

以分片采收、15天为一个循环周期的方式每天打捞收集伊乐藻、狐尾藻、凤眼莲，抽检凤眼莲根部重金属含量，其中六价铬含量为15mg/kg，超过饲料卫生标准（GB13078-2001）对鸡、猪配合饲料中铬含量≤10mg/kg的规定；首先将凤眼莲根茎分离，凤眼莲茎与伊乐藻、狐尾藻混合、粉碎、压滤获得滤液和滤渣，滤液采用升流式厌氧污泥床（UASB）进行高效沼气发酵，获得的沼气用于烘干滤渣，烘干后的滤渣作为饲料使用；凤眼莲根经粉碎、压滤后获得滤液和滤渣，滤液进入升流式厌氧污泥床（UASB）进行高效沼气发酵，获得的沼气用于烘干滤渣，烘干后的滤渣作为固体有机肥使用；所述高效沼气发酵的水力停留时间为3天，沼液排入沼液储存池。以分片采收方式收割西洋菜，经包装后作为有机蔬菜出售。

实施例3

某北方寒冷地区中型养鸡场存栏20万只，粪便污水经沼气工程处理后，每天产生约60立方米沼液，化学需氧量、生化需氧量、悬浮固体、凯氏氮、总磷浓度分别约为2000mg/L、800mg/L、1200mg/L、1000mg/L、70mg/L，重金属含量均达到农田灌溉水质标准（GB5084-92）。

将微生物燃料电池、一级水生植物塘、二级水生植物塘设置于温室大棚内，控制大棚内温度为20℃-35℃。收集沼液置于沼液储存池，搅拌均匀后泵入微生物燃料电池的阳极室，沼液中的有机质在产电微生物的代谢作用下获得电能并产生二氧化碳，沼液停留4天后排入一级水生植物塘，经微生物燃料电池处理后，沼液化学需氧量、生化需氧量、悬浮固体浓度分别约为600mg/L、150mg/L、1000mg/L；一级水生植物塘底部种植眼子菜和黑藻，水面种植凤眼莲，来自于微生物燃料电池的电能和来自于附近沼气利用尾气为眼子菜、黑藻提供光合作用所需的光源和二氧化碳，当夜晚或阴天时，来自于微生物燃料电池的电能还为凤眼莲提供光合作用所需的光源，沼液在一级水生植物塘停留25天后排入二级水生植物塘，经一级水生植物塘处理后，沼液化学需氧量、生化需氧量、悬浮固体、凯氏氮、总磷浓度分别约为300mg/L、100mg/L、250mg/L、150mg/L、25mg/L；二级水生植物塘内种植水芹菜，当夜晚或阴天时，来自于微生物燃料电池的电能还为水芹菜提供光合作用所需的光源，沼液在二级水生植物塘停留20天后排放，经二级水生植物塘处理后，沼液化学需氧量、生化需氧量、悬浮固体、氨氮、总磷浓度分别约为140mg/L、60mg/L、90mg/L、10mg/L、4mg/L，以上各项指标均符合畜禽养殖业污染物排放标准（GB 18596-2001）或农田灌溉水质标准（GB5084-92）。

以分片采收、15天为一个循环周期的方式每天打捞收集眼子菜、黑藻、凤眼莲，抽检凤眼莲根部重金属含量符合饲料卫生标准（GB13078-2001），将眼子菜、黑藻、凤眼莲混合、粉碎、压滤获得滤液和滤渣，滤液采用升流式固体反应器（USR）进行高效沼气发酵，高效沼气发酵的水力停留时间为5天，获得的沼气用于烘干滤渣，烘干后的滤渣作为饲料使用，沼液排入沼液储存池。以分片采收方式收割水芹菜，经包装后作为有机蔬菜出售。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种沼液高效生态处理系统，其特征在于：包括依次连通的沼液储存池、一级水生植物塘、二级水生植物塘，在所述沼液储存池里设有搅拌装置，所述一级水生植物塘水面上种植凤眼莲，水面下种植沉水植物，所述二级水生植物塘里种植挺水植物；

并在所述一级水生植物塘底部设有输出二氧化碳的爆气装置，在所述一级水生植物塘水面上、下和所述二级水生植物塘上方分别设有发光装置。

2.根据权利要求1所述的沼液高效生态处理系统，其特征在于：还包括设置在所述沼液储存池和一级水生植物塘之间的微生物燃料电池，所述微生物燃料电池的输入口与所述沼液储存池的输出口连通，所述微生物燃料电池的输出口与所述一级水生植物塘的输入口连通；所述微生物燃料电池的二氧化碳出气口与所述爆气装置的输入口连接，所述微生物燃料电池的电能输出端与所述发光装置连接。

3.根据权利要求2所述的沼液高效生态处理系统，其特征在于：在所述微生物燃料电池、一级水生植物塘、二级水生植物塘外面还设置有温室大棚。

4.根据权利要求1或2或3所述的沼液高效生态处理系统，其特征在于：所述挺水植物为食用型挺水植物。

5.根据权利要求1或2或3所述的沼液高效生态处理系统，其特征在于：所述凤眼莲、沉水植物和挺水植物分别种植在网箱上。

6.根据权利要求2或3所述的沼液高效生态处理系统，其特征在于：所述爆气装置的输入口还与沼气利用尾气出口连接。

7.一种如权利要求2或3所述的沼液高效生态处理系统的处理方法，其特征在于，包括步骤：

收集经固液分离后得到的沼液置于沼液储存池里，经过搅拌装置搅拌均匀后排入微生物燃料电池的阳极室里；

沼液在产电微生物的代谢作用下降解利用有机质，降低沼液的化学需氧量和生化需氧量，并获得电能和产生二氧化碳，获得的电能对供发光装置供电，产生的二氧化碳经过爆气装置输出到一级水生植物塘里；沼液在微生物燃料电池里停留1-4天后，排入一级水生植物塘；

一级水生植物塘里的沉水植物吸收利用沼液中的氮、磷进行一级脱氮脱磷处理；凤眼莲吸收沼液中的氮、磷进行二级脱氮脱磷处理；当沼液中存在重金属时，凤眼莲的根部进行重金属脱除处理；沉水植物利用水面下设置的发光装置和爆气装置输出的二氧化碳进行光合作用，凤眼莲在光照强度弱时利用一级水生植物塘水面上的发光装置进行光合作用；沼液在一级水生植物塘里停留10-25天后排入二级水生植物塘；

二级水生植物塘里的挺水植物吸收利用沼液中的氮、磷进行三级脱氮脱磷处理，挺水植物在光照强度弱时利用二级水生植物塘上方的发光装置进行光合作用；沼液在二级水生植物塘里停留5-20天后达标排放或回用。

8.一种如权利要求4所述的沼液高效生态处理系统的高值利用方法，其特征在于，包括步骤：

食用型挺水植物经过收割包装后作为有机蔬菜销售；

沉水植物和凤眼莲经过收割后，抽验凤眼莲根部重金属含量，当根部重金属含量符合饲料卫生标准时，将凤眼莲与沉水植物混合、粉碎、压滤后获得滤液和滤渣，滤渣烘干作为饲料，滤液进行高效沼气发酵；

当凤眼莲根部重金属含量不符合饲料卫生标准时，将凤眼莲进行根茎分离，凤眼莲茎与沉水植物混合、粉碎、压滤后获得滤液和滤渣，滤渣烘干作为饲料，滤液进行高效沼气发酵；凤眼莲根经粉碎、压滤后获得滤液和滤渣，滤渣烘干作为固体有机肥，滤液进行高效沼气发酵。

9.根据权利要求8所述的高值利用方法，其特征在于：所述高效沼气发酵的水力停留时间为2-5天，采用的反应器包括升流式厌氧污泥床、升流式固体反应器、膨胀颗粒污泥床、内循环厌氧反应器、厌氧滤器、纤维填料床。

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