CN109384316A - 一种溢流式浮球载体处理畜禽粪污水的装置及应用 - Google Patents
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Abstract
一种溢流式浮球载体处理畜禽粪污水的装置，该装置是由进水口、浮球养殖载体、出水口、气体分布器、曝气泵、气体流量计、预热箱、养殖箱、温度监测器和溶解氧监测器、进水泵组成，水槽底部设有气体分布器，水槽高度不低于3米，在水槽中投入浮球，浮球中装填有养殖载体，并养殖水丝蚓。在养殖箱底部入口处设置进水泵，在进水泵前设有预热装置；养殖箱底部设置曝气装置，通过气体分布器调节溶解氧；在养殖箱顶部设置出水口，实现了畜禽粪污水的高效资源化利用与水体的净化。本发明的优点是：养殖过程简单、养殖方式便于操作，且由于是固定化养殖，便于水丝蚓采收，有效降低养殖成本，提高产品品质。
Description
技术领域
本发明涉及水丝蚓养殖技术，特别是一种溢流式浮球载体处理畜禽粪污水的装置及应用。
背景技术
随着时代的发展和人民生活水平的提高，人民群众对鱼虾等水产类的需求大幅提高，规模化、设施化养殖已在我国普及，然而规模化养殖所需要的饵料成为制约水产养殖规模的制约因素之一，与此同时，水产养殖中为了提高抗病能力和生长速度常添加有毒有害物质，从而通过食物链严重威胁人民群众身体健康。另一方面，畜禽养殖过程中产生大量废水，这些废水未经处理直接排放会污染地表水、地下水并造成土壤板结等环境危害。因此，如何高效获得无害的水产养殖饵料，又能将环境污染的畜禽粪污水减量化、无害化是解决环境污染和人民群众身体健康的重要任务之一。
当前畜禽粪污水的处理方式包括稀释排放、好氧处理、厌氧处理以及好氧-厌氧联合处理等方法。稀释排放需要大量清洁水，造成水资源浪费；生物法处理具有成本低、二次污染少等优点，但无论是好氧、厌氧还是联合处理的方法都是对畜禽粪污水的无害化处理过程，资源化利用程度低，与此同时，处理周期长是微生物处理的重要制约因素之一。为此，本技术为了解决现有的畜禽粪污水资源化利用程度低、周期长的难题，开发了连续溢流式浮球载体养殖水丝蚓的处理方法。本装置采用粪污水连续流入，通过底部进水，顶部溢流出水的特点，使水体在养殖装置中停留一定时间，同时在固定床载体上养殖水丝蚓，实现水丝蚓的固定化养殖；通过设计固定床载体结构并使其悬浮在养殖装置内，在控制水温及溶解氧的条件下，促进水丝蚓的生长，并有效去除粪污水中的污染物，实现粪污水的资源化利用。本装置包括：养殖箱、浮球、养殖载体、温度监测器和溶解氧监测器。装置设置流量控制系统，通过适度曝气调节水体中溶解氧，通过进水前的粪污水预加热来调节养殖温度，有利于粪污水的降解与资源化利用。本装置通过PLC程序控制实现控温、调节溶解氧、水丝蚓采收时间等一系列自动化操作。该装置具有结构简单、成本低、处理量大、自动化程度高、易于操作、安全可靠等特点。
发明内容
本发明目的在于克服现有处理处置方法的不足，提供一种溢流式浮球载体处理畜禽粪污水的装置及应用，与现有设备相比，可以有效提高降解效率，资源化程度高，实现水丝蚓的固定化养殖，降低采收成本。
本发明的技术方案：
一种溢流式浮球载体处理畜禽粪污水的装置，该装置是由进水口、浮球养殖载体、出水口、气体分布器、曝气泵、气体流量计、预热箱、养殖箱、温度监测器和溶解氧监测器、进水泵组成，水槽底部设有气体分布器，水槽高度不低于3米，在水槽中投入浮球，浮球中装填有养殖载体，并养殖水丝蚓。养殖载体是由经离子液体再生的纤维素材料构成。在养殖箱底部入口处设置进水泵，在进水泵前设有预热装置，调节进水温度；养殖箱底部设置曝气装置，通过气体分布器在养殖箱内均匀分布，调节溶解氧；在养殖箱顶部设置出水口。通过底部进水，经浮球中的水丝蚓进行处理，处理后的水体从顶部流出，实现了畜禽粪污水的高效资源化利用与水体的净化。
一种溢流式浮球载体处理畜禽粪污水装置的应用，采用在养殖载体上固定化微生物菌剂并接种水丝蚓引种，通过微生物菌剂和水丝蚓联合降解粪污水，实现在污水降解的同时养殖水丝蚓的目的，步骤如下：
1）将多孔的纤维素材料养殖载体浸泡于培养有复合微生物菌剂的LB培养基中，12小时后取出，按照1-2条/cm2的接种密度接种于负载有微生物的养殖载体上；
2）将养殖载体材料放置于浮球中，将浮球置于养殖箱中；
3）将畜禽粪污水引入预热箱中，调节水温至35-40℃；
4）通过进水泵将预热后的粪污水从养殖箱底部进水口引入，维持从进水到出水的水力停留时间在24-48小时；
5）气体分布器置于养殖箱底部，距底部0.5-0.8米，通过气泵及流量计控制曝气量；
6）通过溶解氧测定仪和温度测定仪测定养殖箱中的溶解氧和温度，维持溶解氧在2.5-9.6mg/l、水温在15-20℃；
7）连续养殖15-30天即可将浮球中的养殖载体取出采收水丝蚓成虫。
所述粪污水为养猪场废水（包括尿液、粪冲洗水）、养鸡场废水（包括尿液、粪冲洗水），且已过滤固体物质。
所述的微生物菌剂为短小芽孢杆菌（Bacillus Pumilus）、球形红假单胞菌（Rhodopseudomonas sphaeroides）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、地衣芽孢杆菌（Baclicus lincheniformis）、深红红螺菌（Rho-dospirillum rubrum）、汉逊德巴利酵母（Debaryomyces hansenii）组成，其比例为（0.5-0.8）:（0.6-1）:1:（0.4-0.6）:（0.1-0.2）:（0.3-0.5），菌液浓度为1×108CFU/ml。
本发明的优点和有益效果是：
当前水丝蚓的培育有小池培育和稻田、水沟培育等多种方式。其饵料为鱼塘淤泥、稻田肥泥、污水沟边的黑泥等富含有机质的污泥、甘蔗渣等疏松剂和牛粪、鸡粪等有机粪肥。然而这些物质中含有农药、持久性有机污染物、金属等污染物，这些物质进入水丝蚓体内严重影响产品品质。本专利研发的浮球式水丝蚓净化养殖废水技术的原料来源于粪污水，养殖过程简单、养殖方式便于操作，且由于是设施化养殖，便于水丝蚓采收，有效降低养殖成本，提高产品品质。
附图说明
图1为养殖装置正视结构示意图
图中：1. 进水口 2. 浮球养殖载体 3. 出水口 4. 气体分布器
5. 曝气泵 6. 气体流量计 7. 预热箱 8. 养殖箱
9-I、9-II、9-III.溶解氧监测器与温度监测器 10. 进水泵。
具体实施方式
本发明通过以下实施例结合附图进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。
实施例1：
一种溢流式浮球载体处理畜禽粪污水的装置，该装置是由进水口1、浮球养殖载体2、出水口3、气体分布器4、曝气泵5、气体流量计6、预热箱7、养殖箱8、温度监测器和溶解氧监测器9-I、9-II、9-III、进水泵10组成，养殖箱底部设有气体分布器4，养殖箱8高度不低于3米，在养殖箱中投入浮球，浮球中装填有养殖载体2，并养殖水丝蚓。浮球养殖载体2是由经离子液体再生的纤维素材料构成。在养殖箱8底部入口1处设置进水泵10，在进水泵10前设有预热箱7，调节进水温度；养殖箱8底部设置曝气泵5和气体流量计6，通过气体分布器4在养殖箱8内均匀分布，调节溶解氧；在养殖箱顶部设置出水口3。通过底部进水，经浮球中的水丝蚓进行处理，处理后的水体从顶部流出，实现了畜禽粪污水的高效资源化利用与水体的净化。
该实施例中，溢流式浮球载体处理畜禽粪污水的装置的尺寸为长10m、宽5m、高2.5-3m；温度监测器为测温热电偶，型号WRE，江苏金湖仪表电器设备厂产品；溶解氧监测器为型号RD-20N/TS-200，上海阔思电子有限公司。上述溢流式浮球载体养殖水丝蚓处理畜禽粪污水的装置由天津尚誉盛科技发展有限公司制造。
以下实施例为利用上述低温原位降解反应装置进行有机废弃物降解。
实施例2：
一种溢流式浮球载体处理畜禽粪污水装置的应用，采用在养殖载体上固定化微生物菌剂并接种水丝蚓引种，通过微生物菌剂和水丝蚓联合降解粪污水，实现在污水降解的同时养殖水丝蚓的目的，步骤如下：
1）将多孔的纤维素材料养殖载体浸泡于培养有复合微生物菌剂的LB培养基中，12小时后取出，按照1条/cm2的接种密度接种于负载有微生物的养殖载体上；
2）将养殖载体材料放置于浮球中，将浮球置于养殖箱中；
3）将畜禽粪污水引入预热箱中，调节水温至35℃；
4）通过进水泵将预热后的粪污水从养殖箱底部进水口引入，维持从进水到出水的水力停留时间在30小时；
5）气体分布器置于养殖箱底部，距底部0.5米，通过气泵及流量计控制曝气量；
6）通过溶解氧测定仪和温度测定仪测定养殖箱中的溶解氧和温度，维持溶解氧在4mg/l、水温在16℃；
7）连续养殖20天即可将浮球中的养殖载体取出采收水丝蚓成虫。
所述粪污水为养猪场废水（包括尿液、粪冲洗水）、养鸡场废水（包括尿液、粪冲洗水），且已过滤固体物质。
所述的微生物菌剂为短小芽孢杆菌、球形红假单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、深红红螺菌、汉逊德巴利酵母组成，其比例为0.6:0.7:1:0.6:0.1:0.3，菌液浓度为1×108CFU/ml。
利用本发明装置及技术能够快速实现水丝蚓的固定化养殖，不但提高水丝蚓的品质，而且还能有效降低生产成本达5%以上。
实施例3：
一种溢流式浮球载体处理畜禽粪污水装置的应用，采用在养殖载体上固定化微生物菌剂并接种水丝蚓引种，通过微生物菌剂和水丝蚓联合降解粪污水，实现在污水降解的同时养殖水丝蚓的目的，步骤如下：
1）将多孔的纤维素材料养殖载体浸泡于培养有复合微生物菌剂的LB培养基中，12小时后取出，按照2条/cm2的接种密度接种于负载有微生物的养殖载体上；
2）将养殖载体材料放置于浮球中，将浮球置于养殖箱中；
3）将畜禽粪污水引入预热箱中，调节水温至37℃；
4）通过进水泵将预热后的粪污水从养殖箱底部进水口引入，维持从进水到出水的水力停留时间在36小时；
5）气体分布器置于养殖箱底部，距底部0.6米，通过气泵及流量计控制曝气量；
6）通过溶解氧测定仪和温度测定仪测定养殖箱中的溶解氧和温度，维持溶解氧在6mg/l、水温在18℃；
7）连续养殖22天即可将浮球中的养殖载体取出采收水丝蚓成虫。
所述粪污水为养猪场废水（包括尿液、粪冲洗水）、养鸡场废水（包括尿液、粪冲洗水），且已过滤固体物质。
所述的微生物菌剂为短小芽孢杆菌、球形红假单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、深红红螺菌、汉逊德巴利酵母组成，其比例为0.8:1:1:0.6:0.2:0.5，菌液浓度为1×108CFU/ml。
利用本发明装置及技术能够快速实现水丝蚓的固定化养殖，不但提高水丝蚓的品质，而且还能有效降低生产成本达5%以上。
Claims (4)
1.一种溢流式浮球载体处理畜禽粪污水的装置，该装置是由进水口、浮球养殖载体、出水口、气体分布器、曝气泵、气体流量计、预热箱、养殖箱、温度监测器和溶解氧监测器、进水泵组成，水槽底部设有气体分布器，水槽高度不低于3米，在水槽中投入浮球，浮球中装填有养殖载体，并养殖水丝蚓。养殖载体是由经离子液体再生的纤维素材料构成。在养殖箱底部入口处设置进水泵，在进水泵前设有预热装置，调节进水温度；养殖箱底部设置曝气装置，通过气体分布器在养殖箱内均匀分布，调节溶解氧；在养殖箱顶部设置出水口。通过底部进水，经浮球中的水丝蚓进行处理，处理后的水体从顶部流出，实现了畜禽粪污水的高效资源化利用与水体的净化。
2.一种溢流式浮球载体处理畜禽粪污水装置的应用，采用在养殖载体上固定化微生物菌剂并接种水丝蚓引种，通过微生物菌剂和水丝蚓联合降解粪污水，实现在污水降解的同时养殖水丝蚓的目的，步骤如下：
1）将多孔的纤维素材料养殖载体浸泡于培养有复合微生物菌剂的LB培养基中，12小时后取出，按照1-2条/cm2的接种密度接种于负载有微生物的养殖载体上；
2）将养殖载体材料放置于浮球中，将浮球置于养殖箱中；
3）将畜禽粪污水引入预热箱中，调节水温至35-40℃；
4）通过进水泵将预热后的粪污水从养殖箱底部进水口引入，维持从进水到出水的水力停留时间在24-48小时；
5）气体分布器置于养殖箱底部，距底部0.5-0.8米，通过气泵及流量计控制曝气量；
6）通过溶解氧测定仪和温度测定仪测定养殖箱中的溶解氧和温度，维持溶解氧在2.5-9.6mg/l、水温在15-20℃；
7）连续养殖15-30天即可将浮球中的养殖载体取出采收水丝蚓成虫。
3.根据权利要求2所述的一种溢流式浮球载体处理畜禽粪污水的装置，其特征在于：所述的粪污水为养猪场废水（包括尿液、粪冲洗水）、养鸡场废水（包括尿液、粪冲洗水），且已过滤固体物质。
4.根据权利要求2所述的一种溢流式浮球载体处理畜禽粪污水的装置，其特征在于：所述的微生物菌剂为短小芽孢杆菌、球形红假单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、深红红螺菌、汉逊德巴利酵母组成，其比例为（0.5-0.8）:（0.6-1）:1:（0.4-0.6）:（0.1-0.2）:（0.3-0.5），菌液浓度为1×108CFU/ml。
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