CN109020698A - 一种万寿菊发酵脱水废液肥料化利用方法 - Google Patents

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赵雯雅
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崔冠慧
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Abstract

本发明涉及一种万寿菊发酵脱水废液肥料化利用方法，该方法包括求出线性方程、放大中和体系等步骤，能够解决目前万寿菊发酵脱水废液处理费用昂贵的问题，并能够变废为宝，充分利用万寿菊发酵脱水废液中的乳酸、氨基酸等有效成分。本发明所述方法不仅为污染问题提供一条解决之道，并有效解决企业环保治理成本高的问题，同时为当地农作物提供高效的液体肥料，对提高农作物产量起到很好的促进作用。

Description

一种万寿菊发酵脱水废液肥料化利用方法
技术领域
本发明涉及废液肥料化利用方法，特别涉及一种万寿菊发酵脱水废液肥料化利用方法，属于污水处理和环保肥料技术领域。
背景技术
万寿菊是提取叶黄素的主要原料，叶黄素在人体内发挥着多种重要的防治疾病功能，万寿菊叶黄素除用作着色剂外，被广泛应用于食品、医药、保健品、饲料等行业。2016年，全国万寿菊花总产量在260万吨左右。由于万寿菊加工产品市场前景广阔，加之种植万寿菊具有投入低、效益高、种植技术简单的特点，许多地区把万寿菊产业列为当地的农业支柱产业和脱贫产业。
在万寿菊生产加工中，万寿菊花经过乳酸菌发酵处理、脱水等过程产生大量的酸性脱水液，目前采用的浮选法、生物接触氧化法等处理，但由于工艺较为复杂、设备投资大、设备运行费用较高等，后序生化处理效果不理想。需要开发切合实际、投资运营成本较低的脱水液加工处理技术。
发明内容
我们对一个批次的万寿菊发酵脱水液进行了成份检测，脱水液中含有乳酸(含量约为2.0％)、氨基酸(含量约为0.1％)等有益成分。因此万寿菊肥料化技术，可以实现变废为宝，避免环境污染，增加企业效益。
鉴于此，本发明主要解决的技术问题是提供一种万寿菊发酵脱水废液的肥料化利用方法，能够解决目前万寿菊发酵脱水废液处理费用昂贵的问题，并能够变废为宝，充分利用万寿菊发酵脱水废液中的乳酸、氨基酸等有效成分。
本发明所述技术问题是由以下技术方案实现的。
一种万寿菊发酵脱水废液肥料化利用方法，包括如下步骤：
(1)量取多组不同体积的万寿菊发酵脱水废液，分别用生石灰固体进行中和，至pH为6.0-8.0，重复中和三次，根据生石灰用量绘制标准曲线，计算出生石灰用量平均值常数δ及校正常数a，单位为克，得出中和反应的线性方程为Y＝δg/L*X+a，其中，Y为生石灰用量，单位为克；X为万寿菊发酵脱水废液体积，单位为升；
(2)按比例放大万寿发酵脱水废液体积，根据步骤(1)线性方程求出生石灰用量，进行中和，并监测pH，过程中充分搅拌均匀，得到万寿发酵脱水废液CaO中和液；；
(3)将步骤(2)所得万寿菊发酵脱水废液生石灰中和液静置1至3天后，添加硫酸锰1-3g/L、钼酸钠0.1-0.5g/L、四硼酸钠1-5g/L、Na2EDTA 1.5-6g/L、FeSO4 0.5-5g/L，充分搅拌均匀，即得万寿发酵脱水废液肥料化营养液；
(4)将步骤(2)或(3)所得万寿菊发酵脱水废液肥料化利用营养液按1:1-1:20的比例使用清水稀释，即可用于对玉米、万寿菊等作物施肥。
本发明方法也适用于处理其他含有乳酸的废水。
万寿菊发酵脱水废液中的乳酸会导致pH过低，直接排放或灌溉土地会造成水或土壤酸化，导致污染区域作物死亡。通过生石灰中和的方式，可以将废液中的乳酸反应成乳酸钙，充分解决废液酸性的问题；且生成的乳酸钙是一种有效的植物生长促进物质，可以提高作物光合作用效率，诱导植物产生抗病性；同时，经上述处理后，可去除万寿菊脱水废液的臭味及酸味，有利于储存或应用时对环境空气的影响。因此，通过本发明可以在解决废水污染的同时，生成植物生长促进的营养液。在上述营养液的基础上，补充添加硫酸锰、钼酸钠、四硼酸钠、Na2EDTA、FeSO4等中微量元素，可以更好地促进植物生长，提高营养液效果。
本发明的有益效果是：本发明不仅为污染问题提供一条解决之道，并有效解决企业环保治理成本高的问题，同时为当地农作物提供高效的液体肥料，对提高农作物产量起到很好的促进作用。
附图说明
图1本发明实施例1中万寿菊发酵脱水废液生石灰(CaO)中和标准曲线。
图2本发明实施例2中不同处理对玉米生长的影响对比图，左侧为万寿菊发酵脱水液稀释液的处理，中间为本发明所得营养液的处理，右侧为水处理对照。
图3本发明实施例3中不同处理对玉米生长的影响对比图，左侧为水处理对照，右侧为本发明所得营养液的处理。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1本发明所述万寿菊发酵脱水废液肥料化利用方法
以万寿菊发酵脱水废液中乳酸含量为3.28g/L、氨基酸总含量为1.06g/L的批次废液为例介绍处理方法。
(1)用量筒量取万寿菊发酵脱水废液100ml、200ml、500ml、800ml、1000ml倒入烧杯中，用生石灰(CaO)固体进行中和，至pH为7.0；重复中和三次，生石灰平均用量数值如下：
表1 CaO作中和剂平均用量表
根据上述数据，以万寿菊脱水液体积(ml)为横坐标，以CaO平均用量(g)为纵坐标，以在Excel表中绘制趋势线的方法计算出中和反应的线性方程为Y＝5.4507g/L*X-0.0444，见图1，该线性方程斜率为生石灰用量平均值常数δ为5.4507，截距为校正常数a为-0.0444，Y为生石灰用量，单位为克，X为万寿菊发酵脱水废液体积，单位为升；
(2)进行10立方米万寿菊发酵脱水废液中和，通过步骤(1)所得方程可求出生石灰用量为54.5kg，先添加49.5kg生石灰到脱水废液中，充分搅拌均匀，使用pH计监测pH变化；再缓慢加入剩余5kg生石灰，过程中充分搅拌均匀，直至pH为7.0，即得到万寿菊发酵脱水废液生石灰中和液；
(3)将步骤(2)所得万寿菊发酵脱水废液生石灰中和液静置3天后，添加硫酸锰1.8g/L、钼酸钠0.15g/L、四硼酸钠2.4g/L、Na2EDTA 3.7g/L、FeSO4 2.8g/L，充分搅拌均匀，得到万寿菊发酵脱水废液肥料化营养液，其pH为6.5-7.5，含水量为97.0-99.0％；
(4)将步骤(3)所得万寿菊发酵脱水废液肥料化利用营养液按1:1～10的比例使用清水稀释，即可用于对玉米、万寿菊等作物施肥。
实施例2万寿菊发酵脱水废液肥料化营养液在玉米盆栽实验上的应用
使用供试玉米品种为“兴农998”，取大小一致、饱满程度相同的玉米种子，浸泡在无菌水中，用玻璃棒搅拌，浸泡两小时致使红色外衣洗脱。播种于花盆土壤表层3-4cm处，每盆4株。待第一片真叶长出时，以清水浇灌作为对照组(CK)，万寿菊发酵压榨脱水液(脱水液)浇灌为对比组、实施例1得到的万寿菊发酵脱水废液肥料化营养液稀释2倍浇灌为试验组，开始分别对不同组玉米幼苗进行浇灌处理，每盆浇灌200ml，每组10盆，分别每隔15天浇灌一次，连续浇灌2次。
测量三组不同的处理方式对玉米的株高、茎粗、根鲜重、茎鲜重、叶绿素等指标的影响，发现使用本发明得到的万寿菊发酵脱水废液肥料化营养液较对照组叶绿素含量提高6.5％，株高提高14.9％，如表2及图2所示。
表2不同处理对玉米生长指标的影响
实施例3万寿菊发酵脱水废液肥料化营养液在玉米大田实验上的应用
供试玉米品种为“兴农998”，播种1个月后，在10亩长势均匀并正常管理的玉米大田中，随机选取5m×5m区域进行实验。将实施例1得到的万寿菊发酵脱水废液肥料化营养液5倍稀释后对实验区域进行浇灌，其余区域使用清水进行浇灌作为对照组(CK)。一个月后，测量两组不同的处理方式对玉米的株高、茎粗、叶绿素等指标的影响，发现使用本发明得到的万寿发酵脱水废液肥料化利用营养液较对照组茎粗提高15.12％，株高提高7.84％，叶绿素含量提高10.45％，如表3及图3所示。
表3不同处理对玉米生长指标的影响
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种万寿菊发酵脱水废液肥料化利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)量取多组不同体积的万寿菊发酵脱水废液，分别用生石灰固体进行中和，至pH为6.0-8.0，重复中和三次，根据平均生石灰用量绘制标准曲线，计算出生石灰用量平均值常数δ及校正常数a，单位为克，得出中和反应的线性方程为Y＝δg/L*X+a，其中，Y为生石灰用量，单位为克；X为万寿菊发酵脱水废液体积，单位为升；
(2)按比例放大万寿菊发酵脱水废液体积，根据步骤(1)线性方程求出生石灰用量，进行中和，并监测pH，过程中充分搅拌均匀，得到万寿发酵脱水废液生石灰中和液；；
(3)将步骤(2)所得万寿菊发酵脱水废液生石灰中和液静置1至3天后，添加硫酸锰1-3g/L、钼酸钠0.1-0.5g/L、四硼酸钠1-5g/L、Na2EDTA 1.5-6g/L、FeSO4 0.5-5g/L，充分搅拌均匀，即得万寿菊发酵脱水废液肥料化营养液；
(4)将步骤(2)或(3)所得万寿菊发酵脱水废液肥料化利用营养液按1:1-1:20的比例使用清水稀释，即可用于对玉米、万寿菊等作物施肥。
2.根据权利要求1所述的万寿菊发酵脱水废液肥料化利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)用量筒量取乳酸含量为3.28g/L、氨基酸总含量为1.06g/L的万寿菊发酵脱水废液100ml、200ml、500ml、800ml、1000ml倒入烧杯中，用生石灰固体进行中和，至pH为7.0；重复中和三次，生石灰平均用量数值如下：
表1 CaO作中和剂平均用量表
根据上述数据，以万寿菊脱水液体积(ml)为横坐标，以CaO平均用量(g)为纵坐标，以在Excel表中绘制趋势线的方法计算出中和反应的线性方程为Y＝5.4507g/L*X-0.0444，该线性方程斜率为生石灰用量平均值常数δ为5.4507，截距为校正常数a为-0.0444，Y为生石灰用量，单位为克，X为万寿菊发酵脱水废液体积，单位为升；
(2)进行10立方米万寿菊发酵脱水废液中和，通过步骤(1)所得方程可求出生石灰用量为54.5kg，先添加49.5kg生石灰到脱水废液中，充分搅拌均匀，使用pH计监测pH变化；再缓慢加入剩余5kg生石灰，过程中充分搅拌均匀，直至pH为7.0，即得到万寿菊发酵脱水废液生石灰中和液；
(3)将步骤(2)所得万寿菊发酵脱水废液生石灰中和液静置3天后，添加硫酸锰1.8g/L、钼酸钠0.15g/L、四硼酸钠2.4g/L、Na2EDTA 3.7g/L、FeSO4 2.8g/L，充分搅拌均匀，得到万万寿菊发酵脱水废液肥料化营养液，其pH为6.5-7.5，含水量为97.0-99.0％；
(4)将步骤(2)或(3)所得万寿菊发酵脱水废液肥料化营养液按1:1～10的比例使用清水稀释，即可用于对玉米、万寿菊等作物施肥。
3.根据权利要求1所述的肥料化利用方法，其特征在于，该方法用于处理其他含有乳酸的废水。
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