CN106892743A - 一种沼液、粪水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沼液、粪水的处理方法，包括：步骤1：分解：向沼液或粪水中加入有机碳菌液，使沼液或粪水中的有机物转化为小分子水溶有机碳，获得有机碳水肥，所述有机碳菌液中有机碳养分≥12.5%、水溶有机质≥25%，有效活菌数≥2亿/mL；步骤2：将上述有机碳水肥排入环沟中，在环沟中栽种沉水植物，在环沟两边的垅上栽种菌草。本发明将沼液、粪水就地转化利用，推动循环经济，促进良好生态；获得有机碳水肥用于植物种植，减少化肥和农药的使用量，让现代化农业摆脱化学农业的阴影。

Description

一种沼液、粪水的处理方法
技术领域
本发明涉及环保生物处理技术领域，特别是涉及一种沼液、粪水的处理方法。
背景技术
沼液、化粪池是在固液混合状态下对有机质进行分解，这种处理使大量有机物由高分子分解成大分子团，进而部分分解为小分子溶化或混悬于液体中，从外观上看由固态变为液态。在这个过程中有机小分子部分被分解为甲烷和一氧化碳，这种混合气体就是沼气。但液体就存在两个问题：一是液体高度缺氧；二是一系列不能被厌氧菌分解的有机物（如醌类）都留在液中。将未经处理的沼液或粪水用水稀释后浇灌农作物，刚浇灌时表现出不错的肥效，但多浇灌几次之后，就会导致土壤含氧量下降，加上土壤微生物对残余有机质大分子的分解又耗氧，于是土壤就严重缺氧，导致农作物根系坏死。
现有的处理方法是将沼液和粪水输送到“生物—氧化”系统进行处理，通过生物污泥法吸附污物并予以絮凝沉淀，而水溶部分则通过曝气池不间断地氧化，使溶液中的有机质和氨氮被氧化成气体排掉，以降低 COD 含量而“达标”排放。这种方法不但基建投资大，占地多，耗能严重，还没有任何收益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种沼液、粪水的处理方法，不以降低COD含量为目的，不主张排放，将不能用于灌溉的沼液、粪水经生物腐殖酸分解为完全无害化的有机碳水肥，解决农田用水和用有机肥的所需。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种沼液、粪水的处理方法，包括：
步骤1：分解：向沼液或粪水中加入有机碳菌液，使沼液或粪水中的有机物转化为小分子水溶有机碳，获得有机碳水肥，所述有机碳菌液中有效碳含量≥130克/升，功能菌含量≥2亿个/毫升；
步骤2：将上述有机碳水肥排入环沟中，在环沟中栽种沉水植物，在环沟两边的垅上栽种菌草。
进一步地，以体积计，所述有机碳菌液的添加量为沼液或粪水量的 0.2%。
进一步地，步骤1中沼液或粪水经分解后变得完全无臭味，颜色由青灰色变为浅橙色，有效碳率提高2～3倍，即表示分解完成。优选地，所述分解的时间为10-12天。
其中，有效碳率是指小分子水溶有机碳含有率，有效碳率的计算方法为：
A、先测某容量体积内液体中含碳量Ca0；
B、再测经分解后同体积容量体积内液体中含碳量Cb0；
将A样品经650纳米滤纸得滤液，测其中含碳量Ca1，则A样品有效碳含有率La= Ca1/ Ca0×100%。
将B样品经650纳米滤纸得滤液，测其中含碳量Cb1，则B样品有效碳含有率Lb= Cb1/Cb0×100%。
以Lb为La的2倍以上为分解合格，即比值大于2可保证分解液做为水肥供应植物，对植物是良好的水肥，对土壤无害。
进一步地，步骤1中的具体操作为：在沼气池或化粪池后建造多个分解池，向沼气池或化粪池中加入有机碳菌液，将沼气池或化粪池中的沼液或粪水通过管道分别排入分解池中，有机碳菌液随着沼液或粪水一起流入到分解池中，使各个分解池轮流产生有机碳水肥。
进一步地，所述分解池的数量为4个，每个分解池的容积是三天中排入的沼液或粪水的体积量，使得在第四个分解池灌满之前，第一个分解池中的沼液或粪水已完成分解。
进一步地，所述沉水植物和菌草的种植面积比为1:4。
进一步地，所述环沟的底部宽80cm，上端口宽60cm，高度为60cm，所述有机碳水肥在环沟中的深度为30cm；环沟两边的陇的底部宽260cm，上端口宽240cm。
本发明中的沉水植物和菌草均为本领域常规的品种，例如沉水植物可以为绿狐尾藻、金鱼藻、黑藻、苦草，菌草可以为巨菌草、杂交狼尾草、象草等，优选地，所述沉水植物为绿狐尾藻，所述菌草为巨菌草。
巨菌草生长迅速，植株高大，一般种植5个月后，植株高度可达3-3.5米，茎粗可达3.5厘米，每亩每年可产30多吨，蛋白质含量高，且其生命力旺盛，繁殖能力强，种植技术简单，管理成本低，环境适应能力强，在有效利用生活污水中氮磷营养的同时永久持续净化污水中高含量的氮磷；巨菌草根系十分发达，可伸入沟边沟底，巨菌草高大数米，可以充分利用阳光。
绿狐尾藻高 50～80 厘米，四季常绿，生长速度快，生物量大，吸收水体氮磷营养数量可观，其繁殖方式可选用绿狐尾藻的断枝、地下茎及根均可作为其种植的繁殖体进行水面种植；绿狐尾藻在散射光下也可很好地进行光合作用。
因此，本发明优选在环沟中栽种绿狐尾藻，环沟两边栽种巨菌草，这两种植物都含高蛋白，既能大量吸收分解液中的氨氮和磷，又是上好的青饲料，营养价值高，收获后加工成饲料；选用这种水陆混搭的栽种方式，有利于大量蒸发水份，大量进行光合作用，光合作用总量越大，消耗水液中肥料能力也就更强，对水液的精华能力也更强。
本发明所获得的有机碳水肥是一种含黄腐酸的有机活性液，它的主要成分是水溶有机碳，具有显著的碳肥特征和功能，给植物补充了可直接被根部吸收的有效碳，又具备了黄腐酸的理化特性，它还包含大量其他的有机营养物质，是一种高有机肥效的含碳混合溶液。
本发明具有如下有益效果：
（1）本发明采用有机碳菌液作为发酵剂，相较于普通的发酵剂，有机碳菌液将沼液或粪水水溶物中的有机质转变成小分子水溶有机碳，这种小分子水溶有机碳可直接被植物根系吸收，不需要用太大面积的湿地植物便能充分净化沼液或粪水，而且小分子水溶有机碳与氨氮有良好的络合反应，不但使废水很快不臭，不需要额外添加除臭剂就能有效降低沼液或粪水的恶臭味，而且有助于这些无机养分同时被植物吸收，提高了植物对其它肥料元素的吸收利用率，从而带来了增产。
（2）将沼液或粪水分解后获得的有机碳水肥排入构建的环沟，环沟中栽种沉水植物，环沟两边栽种菌草，这种水陆混搭方式有利于大量蒸发水份，大量进行光合作用，光合作用总量越大，消耗水液中肥料能力也就更强，对水液的精华能力也更强；同时克服了常规人工湿地过多依赖基质吸附，仅依靠植物高效地生物吸收氮磷与有机物，实现植物的生长和污水的净化。
（3）根据植物吸收水体中营养元素的原理，选择多种植物进行配置，发挥各种植物的特点，使它们互相取长补短，随着植物的生长、发育，完成对水体的净化，使其对水体中的污染物进行最大化的吸收，保持较为稳定的净化效果，使得沼液或粪水得以循环利用；植株再生能力较强，长大后呈现复合植株景观，可改善湿地景观，美化单调的水体环境。
（4）将绿狐尾藻和巨菌草相结合，并合理控制其栽种面积，发明人出乎意料地发现两者表现出协同作用，具体为：绿狐尾藻和巨菌草的株高和生物量明显提高，与其他水肥管理同等的对照组相比，绿狐尾藻的增产率为35%，巨菌草的增产率达到了40%；与相同的处理方法仅在环沟中种植绿狐尾藻，而不在垅上种植巨菌草的对照组相比，绿狐尾藻的增产率为15%；与相同的处理方法仅在垅上种植巨菌草，而不在环沟中种植绿狐尾藻的对照组相比，巨菌草的增产率达到20%；绿狐尾藻和巨菌草协同生长，带来了意料不到的显著增产；而且收获的绿狐尾藻和巨菌草品质提高，相较于常规种植的绿狐尾藻和巨菌草，其具有特殊的香气和甜味，用作饲料后明显提高了适口性；而且处理同样排量的废水，相较于其他植物的组合，所用湿地面积减少一半以上，大大减少了占用土地的面积。
（5）本发明先将沼液、粪水变为有益的有机碳水肥，再用有机碳水肥灌溉构建的人工湿地，经湿地植物的吸收作用获得的净化水无臭无味，透明度高，氨氮降解率达到 99％以上，净水水质较好。所获得的净化水可用于冲洗养猪场、冲洗厕所、清洗墩布、冬季供暖及绿化地的浇灌等，会节约大量的自来水。
（6）本发明方法简单，易于控制，净化效率高，水质稳定达标、无能耗、无二次污染，成本低廉，减少了大型能耗设备的投入，无需专人管理，是一种环境友好的高效生态循环处理模式。
（7）本发明将沼液、粪水就地转化利用，推动循环经济，促进良好生态；获得有机碳水肥用于植物种植，减少化肥和农药的使用量，让现代化农业摆脱化学农业的阴影。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
本发明中环沟的构建方式为：所述环沟的底部宽80cm，上端口宽60cm，高度为60cm，所述有机碳水肥在环沟中的深度为30cm；环沟两边的陇的底部宽260cm，上端口宽240cm。
实施例1
一种沼液、粪水的处理方法，具体为：
步骤1：在沼气池或化粪池后建造4个分解池，每个分解池的容积是三天中排入的沼液或粪水的体积量，向沼气池或化粪池中加入有机碳菌液，将沼气池或化粪池中的沼液或粪水通过管道分别排入分解池中，有机碳菌液随着沼液或粪水一起流入到分解池中，以体积计，所述有机碳菌液的添加量为沼液或粪水量的 0.2%，分解10-12天，使沼液或粪水中的有机物转化为小分子水溶有机碳，获得有机碳水肥；所述有机碳菌液中有效碳含量≥130克/升，功能菌含量≥2亿个/毫升；
步骤2：将上述有机碳水肥排入环沟中，在环沟中栽种绿狐尾藻，在环沟两边的垅上栽种巨菌草，绿狐尾藻以带芽根兜丢入环沟即可，开始时按每平方米投放12～16兜，待繁殖久还应视密度逐渐分出；巨菌草初时以茎芽植入，按240cm宽植5行，每行每茎块隔40cm左右的密度种植；所述绿狐尾藻和巨菌草的种植面积比为1:4，处理后将获得的净化水从环沟中排出；此净化水无臭无色，可回用做养猪场冲洗用水。
步骤3：绿狐尾藻10-15天收割一次，巨菌草20-30天收割一次，所述绿狐尾藻和巨菌草收割后加工成饲料。
实施例2
一种沼液、粪水的处理方法，具体为：
步骤1：在沼气池或化粪池后建造4个分解池，每个分解池的容积是三天中排入的沼液或粪水的体积量，向沼气池或化粪池中加入有机碳菌液，将沼气池或化粪池中的沼液或粪水通过管道分别排入分解池中，有机碳菌液随着沼液或粪水一起流入到分解池中，以体积计，所述有机碳菌液的添加量为沼液或粪水量的 0.2%，分解10-12天，使沼液或粪水中的有机物转化为小分子水溶有机碳，获得有机碳水肥；所述有机碳菌液中有效碳含量≥130克/升，功能菌含量≥2亿个/毫升；
步骤2：将上述有机碳水肥排入环沟中，在环沟中栽种金鱼藻，在环沟两边的垅上栽种杂交狼尾草，所述金鱼藻和杂交狼尾草的种植面积比为1:4，将获得的净化水从环沟中排出；
步骤3：收获金鱼藻和杂交狼尾草。
实施例3
一种沼液、粪水的处理方法，具体为：
步骤1：在沼气池或化粪池后建造4个分解池，每个分解池的容积是三天中排入的沼液或粪水的体积量，向沼气池或化粪池中加入有机碳菌液，将沼气池或化粪池中的沼液或粪水通过管道分别排入分解池中，有机碳菌液随着沼液或粪水一起流入到分解池中，以体积计，所述有机碳菌液的添加量为沼液或粪水量的 0.2%，分解10-12天，使沼液或粪水中的有机物转化为小分子水溶有机碳，获得有机碳水肥；所述有机碳菌液中有效碳含量≥130克/升，功能菌含量≥2亿个/毫升；
步骤2：将上述有机碳水肥排入环沟中，在环沟中栽种黑藻，在环沟两边的垅上栽种象草，所述黑藻和象草的种植面积比为1:4，将获得的净化水从环沟中排出；
步骤3：收获黑藻和象草。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种沼液、粪水的处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：分解：向沼液或粪水中加入有机碳菌液，使沼液或粪水中的有机物转化为小分子水溶有机碳，获得有机碳水肥，所述有机碳菌液中有效碳含量≥130克/升，功能菌含量≥2亿个/毫升；
步骤2：将上述有机碳水肥排入环沟中，在环沟中栽种沉水植物，在环沟两边的垅上栽种菌草。
2.如权利要求1所述的沼液、粪水的处理方法，其特征在于：所述沉水植物为绿狐尾藻、金鱼藻、黑藻或苦草，所述菌草为巨菌草、杂交狼尾草或象草。
3.如权利要求2所述的沼液、粪水的处理方法，其特征在于：所述沉水植物为绿狐尾藻，所述菌草为巨菌草。
4.如权利要求1所述的沼液、粪水的处理方法，其特征在于：步骤1中的具体操作为：在沼气池或化粪池后建造多个分解池，向沼气池或化粪池中加入有机碳菌液，将沼气池或化粪池中的沼液或粪水通过管道分别排入分解池中，有机碳菌液随着沼液或粪水一起流入到分解池中，使各个分解池轮流产生有机碳水肥。
5.如权利要求4所述的沼液、粪水的处理方法，其特征在于：所述分解池的数量为4个，每个分解池的容积是三天中排入的沼液或粪水的体积量，使得在第4个分解池灌满之前，第1个分解池中的沼液或粪水已完成分解。
6.如权利要求1所述的沼液、粪水的处理方法，其特征在于：以体积计，所述有机碳菌液的添加量为沼液或粪水量的 0.2%。
7.如权利要求1所述的沼液、粪水的处理方法，其特征在于：所述分解的时间为10-12天。
8.如权利要求1所述的沼液、粪水的处理方法，其特征在于：所述沉水植物和菌草的种植面积比为1:4。
9.如权利要求1所述的沼液、粪水的处理方法，其特征在于：所述环沟的底部宽80cm，上端口宽60cm，高度为60cm，所述有机碳水肥在环沟中的深度为30cm；环沟两边的陇的底部宽260cm，上端口宽240cm。
10.如权利要求3所述的沼液、粪水的处理方法，其特征在于：所述绿狐尾藻和巨菌草收获后加工成饲料。
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