CN104986869A - 一种生活污水天然复合植物处理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保领域，具体涉及一种生活污水天然复合植物处理剂及其制备方法，以艾草、桑葚叶、红茶、金银花叶、银杏叶为原料，通过腌制的方法获得腌制液，再通过对腌制液的二次发酵最终获得。该处理剂采用纯天然材料为原料制备，原料来源广泛，且生产成本低，没有其他的化学添加剂，能够起到生物增强剂的作用，明显促进污染物的降解，对环境没有二次污染，对生活污水的处理效果极佳，处理后各项指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级(B)排放标准，具有广泛的推广意义。
Description
技术领域
本发明属于环保领域，具体涉及一种生活污水天然复合植物处理剂及其制备方法。
背景技术
生活污水含有大量的氨氮、磷盐、硫、微生物、病原体以及营养物质，在厌氧性细菌作用下易产生恶臭，容易引起水体富营养化并危及人类健康。随着社会经济的发展以及人口数量的快速增加，生活污水排放量急剧增加，在污水排放量中的百分比也逐年增大。生活污水治理已成为我国水污染治理的重点。
现有的生活污水基本上全部进入污水处理厂进行处理，其一般可归纳为物理法、化学法和生物法等，其中物理法主要是利用物理作用分离污水中的非溶解性物质，在处理过程中不改变化学性质，常用的有重力分离、离心分离、反渗透、气浮等，物理处理方法的污水处理程度很低，对于生活污水的处理效果更差；除此之外还有常用的化学法，其是利用化学反应作用来处理或回收污水的溶解物质或胶体物质的方法，常用的有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法等，虽然其处理效果好且速度快，但是费用很高，且在处理过程中会引入其他的化学物质，使得污水的处理更加困难，所以一般多用于工业废水处理，对于生活污水处理而言效果不佳；另外应用比较广泛的就是生物法，其主要是利用微生物的新陈代谢功能，将污水中呈溶解或胶体状态的有机物分解氧化为稳定的无机物质，使污水得到净化，常用的有活性污泥法和生物膜法，上述方法处理效果较好，但是其所需处理空间和费用较高，只有大型污水处理厂才能应用，对于生活污水处理而言推广范围较小。
发明内容
针对生活污水处理存在的不足，本发明的目的在于提供一种生产成本低、操作简单、效果显著、无二次污染的生活污水天然复合植物处理剂及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：生活污水天然复合植物处理剂以艾草、桑葚叶、红茶、金银花叶、银杏叶为原料，通过腌制的方法获得腌制液，再通过对腌制液的二次发酵最终获得。
本发明所述的生活污水天然复合植物处理剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将由艾草、桑葚叶、红茶、金银花叶和银杏叶组成的植物茎叶混合物与糖蜜和结晶盐按照质量比为1～15：1～7：0.1～2的比例置于腌制槽中压实密封腌制，腌制温度为10～40℃，腌制时间为20～30天；
2)腌制结束后，将腌制液与固体物质分离，固体物质粉碎后加入1-10倍重量的无菌水在室温下浸泡1-12个小时，再次固液分离后得固体残渣和浸泡液，所得固体残渣经离心或压滤后得分离液，将所述的分离液、浸泡液和腌制液混合得腌制母液；
3)将腌制母液与培养液按照重量比0.1～2∶1～25的比例混合均匀置于发酵罐中，利用乳化剪切泵循环1-3小时，之后再通过高压均质机对其进行微粒化1～3小时，均质压力为5～40MPa，温度为常温；
4)然后在10～40℃的发酵温度下发酵5～30天，在发酵期间每隔3天用乳化剪切泵进行一次循环处理，每次处理时间为1～3小时，发酵结束后所得发酵液即为目标天然复合植物处理剂。
具体地，所述步骤1)中艾草、桑葚叶、红茶、金银花叶和银杏叶的重量配比为30～80：5～20：5～10：5～10：5～10。
具体地，所述步骤1)中的腌制方法具体为：将艾草、桑葚叶、红茶、金银花叶和银杏叶按重量比混合均匀，之后将其平铺于无菌的腌制槽底部，按比例将结晶盐均匀地撒在上述混合天然植物表面，然后按比例将糖蜜浇在上述混合天然植物表面并压实；之后按上述顺序重复操作直到铺满腌制槽为止。
具体地，所述步骤3)中培养液由糖蜜、结晶盐和无菌水按重量比为20～60：0.1～2：500～3500混合均匀而得，混合后经乳化剪切泵循环1～3小时，用以增加培养液的稳定性，提高处理剂中益生菌的生长繁殖速度。
上述方法制得的生活污水天然复合植物处理剂，其pH为1～4，活菌数在106～1010CFU/mL。
本发明的天然复合植物处理剂，可以直接用于生活污水的处理，也可用于污水处理厂的处理过程中。当直接用于家庭生活污水的处理时，可直接将该处理剂按照污水质量的1/10000～5/1000投入到污水中，即可获得极佳的效果；当用于污水处理厂的污水发酵工艺中时，可将将污水处理剂添加到SBR反应器中，其添加量为污水重量的1/10000～5/1000，之所以控制上述的用量是为了保证益生菌的数量达到处理的最低要求，添加量过小则处理剂中益生菌活性过小，达不到处理生活污水的效果；添加量过大则浪费。
采用本发明所选择的植物茎叶进行腌制和发酵后，可以产生大量的植物益生菌如植物乳酸菌群、酵母菌群等，这些植物益生菌具有具有分解有机物、肮脏顽固污垢、残留洗涤剂等的能力，可以将生活污水中大量的氨氮，磷盐及一些营养物质等分解掉，抑制污水中微生物、病原体的生长，从而使生活污水得到净化，能够循环再利用，同时发酵和腌制过程完全为生物处理过程，不会产生其他的污染物，也不像化学处理法一样需要大量的化学试剂，对于环境的影响极小。
该处理剂采用纯天然材料为原料制备，原料来源广泛，且生产成本低，没有其他的化学添加剂，能够起到生物增强剂的作用，明显促进污染物的降解，对环境没有二次污染，对生活污水的处理效果极佳，处理后各项指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级(B)排放标准，具有广泛的推广意义。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
实施例1
一种处理生活污水天然复合植物处理剂的制备方法，其步骤如下：
将艾草、桑葚叶、红茶、金银花叶和银杏叶按重量比70：10：10：5：5混合均匀，之后将其平铺于无菌的腌制槽底部，将结晶盐均匀地撒在上述混合天然植物表面，然后将糖蜜浇在上述混合天然植物表面压实，所述混合天然植物、糖蜜、结晶盐的重量比为15:7:1；之后按上述顺序重复操作直到铺满腌制槽为止，腌制温度为10℃，腌制时间为27天。
腌制结束后，将腌制液与固体物质分离，固体物质粉碎后加入5倍重量的无菌水在室温下浸泡3个小时，固液分离后得固体残渣和浸泡液，所得固体残渣经离心或压滤后得分离液，将所述的分离液、浸泡液和腌制液混合得腌制母液。
将糖蜜、结晶盐和无菌水按重量比为50：1：2500混合均匀制得培养液，将所述腌制母液与上述培养液按照重量比1∶25的比例混合均匀置于发酵罐中，利用乳化剪切泵循环2小时，之后再通过高压均质机对其进行微粒化1小时，均质压力为5MPa，温度为常温；然后在30℃的发酵温度下发酵10天；在发酵期间，每间隔3天用乳化剪切泵进行一次循环处理，每次处理时间为2小时；发酵结束后所得发酵液即为目标天然复合植物处理剂。
实施例2
一种处理生活污水天然复合植物处理剂的制备方法，其步骤如下：
将艾草、桑葚叶、红茶、金银花叶和银杏叶按重量比50：20：10：10：10混合均匀，之后将其平铺于无菌的腌制槽底部，将结晶盐均匀地撒在上述混合天然植物表面，然后将糖蜜浇在上述混合天然植物表面压实，所述混合天然植物、糖蜜、结晶盐的重量比为15:6:2；之后按上述顺序重复操作直到铺满腌制槽为止，腌制温度为30℃，腌制时间为25天。
腌制结束后，将腌制液与固体物质分离，固体物质粉碎后加入4倍重量的无菌水在室温下浸泡5个小时，固液分离后得固体残渣和浸泡液，所得固体残渣经离心或压滤后得分离液，将所述的分离液、浸泡液和腌制液混合得腌制母液。
将糖蜜、结晶盐和无菌水按重量比为55：1：3500混合均匀制得培养液，将所述腌制母液与培养液按照重量比1∶50的比例混合均匀置于发酵罐中，利用乳化剪切泵循环2小时，之后再通过高压均质机对其进行微粒化1小时，均质压力为5MPa，温度为常温；然后在33℃的发酵温度下发酵15天；在发酵期间，每间隔3天用乳化剪切泵进行一次循环处理，每次处理时间为2小时；发酵结束后所得发酵液即为目标天然复合植物处理剂。
实施例3
一种处理生活污水天然复合植物处理剂的制备方法，其步骤如下：
将艾草、桑葚叶、红茶、金银花叶和银杏叶按重量比60：15：10：10：5混合均匀，之后将其平铺于无菌的腌制槽底部，将结晶盐均匀地撒在上述混合天然植物表面，然后将糖蜜浇在上述混合天然植物表面压实，所述混合天然植物、糖蜜、结晶盐的重量比为13:6:1；之后按上述顺序重复操作直到铺满腌制槽为止，腌制温度为30℃，腌制时间为25天。
腌制结束后，将腌制液与固体物质分离，固体物质粉碎后加入4倍重量的无菌水在室温下浸泡5个小时，固液分离后得固体残渣和浸泡液，所得固体残渣经离心或压滤后得分离液，将所述的分离液、浸泡液和腌制液混合得腌制母液。
将糖蜜、结晶盐和无菌水按重量比为60：1：3500混合均匀制得培养液，将所述腌制母液与培养液按照重量比1∶25的比例混合均匀置于发酵罐中，利用乳化剪切泵循环2小时，之后再通过高压均质机对其进行微粒化1小时，均质压力为10MPa，温度为常温；然后在30℃的发酵温度下发酵5天；在发酵期间，每间隔3天用乳化剪切泵进行一次循环处理，每次处理时间为2小时；发酵结束后所得发酵液即为目标天然复合植物处理剂。
实施例4
一种处理生活污水天然复合植物处理剂的制备方法，其步骤如下：
将艾草、桑葚叶、红茶、金银花叶和银杏叶按重量比70：10：5：10：5混合均匀，之后将其平铺于无菌的腌制槽底部，将结晶盐均匀地撒在上述混合天然植物表面，然后将糖蜜浇在上述混合天然植物表面压实，所述混合天然植物、糖蜜、结晶盐的重量比为10:4:0.5；之后按上述顺序重复操作直到铺满腌制槽为止。腌制温度为40℃，腌制时间为25天。
腌制结束后，将腌制液与固体物质分离，固体物质粉碎后加入4倍重量的无菌水在室温下浸泡5个小时，固液分离后得固体残渣和浸泡液，所得固体残渣经离心或压滤后得分离液，将所述的分离液、浸泡液和腌制液混合得腌制母液。
将糖蜜、结晶盐和无菌水按重量比为45：1：2500混合均匀制得培养液，将所述腌制母液与培养液按照重量比1∶25的比例混合均匀置于发酵罐中，利用乳化剪切泵循环2小时，之后再通过高压均质机对其进行微粒化2小时，均质压力为10MPa，温度为常温；然后在35℃的发酵温度下发酵25天；在发酵期间，每间隔3天用乳化剪切泵进行一次循环处理，每次处理时间为2小时；发酵结束后所得发酵液即为目标天然复合植物处理剂。
实施例5
本实施例为使用实施例4得到的生活污水天然复合植物处理剂的应用效果实验。将实施例4最终得到的生活污水天然复合植物处理剂应用在盛放了生活污水的SBR反应器中，投加5‰的生活污水天然复合植物处理剂，比较处理前后生活污水中COD、NH3-N、TP、TN的去除情况。
检测方法：
1、水样来源
取附近生活区的生活污水，静置后测COD，NH3-N，TP，TN。
(2)验证
在SBR处理器中，加入取来的生活污水，再加入5‰的二次发酵过后的植物益生菌。经过沉淀，排水进水，厌氧搅拌，曝气四个周期，再测COD，NH3-N，TP，TN。
检测分析方法：
COD：GB11914-89，化学需氧量的测定；
TN：GB11894-89，水质中总氮的测定；
NH3-N：HJ 537-2009，水质中氨氮的测定；
TP：GB3838-2002，水质中总磷的测定。
检测结果如下表(单位：mg/L)
| 样品 | COD | TN | NH3-N | TP |
| 处理前的污水 | 357.2 | 39.1 | 32.21 | 3.16 |
| 处理后的污水 | 37.5 | 10.0 | 3.40 | 0.34 |
从上表可以看出，处理后的生活污水都已经达到国家要求的生活污水排放标准一级A标准，由此可见，本发明的生活污水天然复合植物处理剂对处理生活污水具有非常好的处理效果。
Claims (5)
1.一种生活污水天然复合植物处理剂，其特征在于，其pH为1～4，活菌数在106～1010CFU/mL。
2.如权利要求1所述的生活污水天然复合植物处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将由艾草、桑葚叶、红茶、金银花叶和银杏叶组成的植物茎叶混合物与糖蜜和结晶盐按照质量比为1～15：1～7：0.1～2的比例置于腌制槽中压实密封腌制，腌制温度为10～40℃，腌制时间为20～30天；
2)腌制结束后，将腌制液与固体物质分离，固体物质粉碎后加入1-10倍重量的无菌水在室温下浸泡1-12个小时，再次固液分离后得固体残渣和浸泡液，所得固体残渣经离心或压滤后得分离液，将所述的分离液、浸泡液和腌制液混合得腌制母液；
3)将腌制母液与培养液按照重量比0.1～2∶1～25的比例混合均匀置于发酵罐中，利用乳化剪切泵循环1-3小时，之后再通过高压均质机对其进行微粒化1～3小时，均质压力为5～40MPa，温度为常温；
4)然后在10～40℃的发酵温度下发酵5～30天，在发酵期间每隔3天用乳化剪切泵进行一次循环处理，每次处理时间为1～3小时，发酵结束后所得发酵液即为目标天然复合植物处理剂。
3.根据权利要求2所述的生活污水天然复合植物处理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中艾草、桑葚叶、红茶、金银花叶和银杏叶的重量配比为30～80：5～20：5～10：5～10：5～10。
4.根据权利要求2所述的生活污水天然复合植物处理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的腌制方法具体为：将艾草、桑葚叶、红茶、金银花叶和银杏叶按重量比混合均匀，之后将其平铺于无菌的腌制槽底部，按比例将结晶盐均匀地撒在上述混合天然植物表面，然后按比例将糖蜜浇在上述混合天然植物表面并压实；之后按上述顺序重复操作直到铺满腌制槽为止。
5.根据权利要求2所述的生活污水天然复合植物处理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中培养液由糖蜜、结晶盐和无菌水按重量比为20～60：0.1～2：500～3500混合均匀而得。
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