CN109553445A - 利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法 - Google Patents

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郭志军
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    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
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    • C05G5/20—Liquid fertilisers

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Abstract

本发明提供了一种利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法，包括如下步骤：(1)将养殖废水进行过滤，得到COD小于10000mg/L的滤液；(2)调节滤液的pH值为6.5～7.5；(3)向滤液中加入光合细菌种子液，投入量为占滤液体积的20％～30％，搅拌均匀，得混合液；(4)培养混合液3～5天，培养温度为25℃～30℃，光照强度为1000‑3000lux；即得光合细菌液体肥料。本发明方法不仅可以在低成本的条件下利用养殖废水作为培养基，而且生产出的光合细菌液体肥料可以广泛应用于种植业、淡水和动物养殖。

Description

利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法。
背景技术
光合细菌(Photosynthetic Bacteria)是地球上最早出现具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，可以以自然界中的有机物、硫化物、氨态氮、甲醇、丙烯等有害气体和毒素作为供氢体兼碳源进行光合作用。菌体本身含60％以上的蛋白质，富含多种维生素、辅酶Q、抗病毒物质和促生长因子；可以将土壤中的硫氢和碳氢化合物中的氢分离出来，将有害物质变为无害物质，并以植物根部的分泌物、土壤中的有机物、有害气体(硫化氢等)及二氧化碳、氮等为基质，合成糖类、氨基酸类、维生素类、氮素化合物、抗病毒物质和生理活性物质等，是肥沃土壤和促进动植物生长的主要力量。光合菌群的代谢物质可以被植物直接吸收，还可以成为其它微生物繁殖的养分。并且光合细菌如果增殖，其它的有益微生物也会增殖。
已有中国专利号为201110430901.0(授权公告号：CN102399735A)公开了一种应用沼液培养光合细菌的方法，具体公开了沼液内加入双乙酸钠、碳酸氢铵等物质调节pH后接种光合细菌培养，72小时后得到菌液。其中沼液的提取：取健康畜禽的粪污，使粪污经过15天以上的厌氧发酵，厌氧发酵后得到残料，再对残料进行固液分离，分离后取其上清液得到。该项发明原料沼液要经过前期处理，处理后需加入双乙酸钠、碳酸氢铵等物质调节pH，存在着工艺操作相对复杂、投入成本大等缺陷。
另有中国专利号为201210467930.9(授权公告号：CN102943058A)公开了一种利用沼液厌氧震荡培养光合细菌的方法，具体公开如下：制备种子培养基、制备沼液培养基、种子培养，可以去除沼液中70～80％的COD，培养的光合细菌菌数达到40亿/ml。该项发明存在着工艺操作复杂、原料投入种类多、处理时间长、投入成本大等缺陷。
另有中国专利号为201210165608.0(授权公告号：CN102701460A)公开了利用一株光合细菌处理淀粉废水并实现废水资源化的方法，具体公开了向淀粉废水中投加苹果酸、调节pH，接种培养。该项发明存在着投入成本大、处理效率相对低等缺陷。
另有中国专利号为201210574326.6(授权公告号：CN10305838A)公开了利用光合细菌处理食品加工废水并实现资源化的方法，具体公开了向食品加工废水中投加小分子碳源和氮源物质，调节pH后接种光合细菌，培养过程中控制溶解氧浓度。该项发明存在着工艺操作复杂、处理时间长、投入成本大等缺陷。
另有中国专利号为201610002107.9(授权公告号：CN105461082A)公开了利用光合细菌处理大豆加工废水并实现废水资源化的方法，具体公开了向大豆加工废水中投加小分子碳源物质，调节pH后接种光合细菌，培养过程中控制溶解氧浓度。该项发明存在着工艺操作复杂、处理时间长、投入成本大等缺陷。
现今，养殖废水污染已成为继工业污染、生活污染之后的第三大污染源，成为我国农村面源污染的主要原因之一，未经处理的养殖废水含有大量有机污染物质、悬浮物以及N、P等营养物，污染负荷很高，化学需氧量COD一般高达5000-20000mg/L，氨氮高达800-2200mg/L。
目前养殖废水处理工艺流程基本都是首先固液分离，固体做堆肥，液体继续进行厌氧、好氧处理后灌溉。具体处理设备工艺流程：调节池——接触氧化池——沉淀池——消毒池及消毒装置——污泥池。调节池的作用是均质和均量的对水量和水质的调节，调节污水pH值、水温，一般还兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。接触氧化池：调节池后出水自流至接触池进行生化处理，有氧处理。沉淀池：生化后污水流到沉淀池，使泥水分离。
消毒池及消毒装置消毒池采用技术成熟的臭氧进行消毒，消毒池接触时间大于12min。污泥池：将沉淀池中污泥输送至污泥池内，同时污泥池的清液会回流至接触氧化池内进行再处理。该种处理方式存在投资大、能耗高、运转费用高，机械设备多，维护管理大，需要专门技术人员管理等问题。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法，不仅可以在低成本的条件下利用养殖废水作为培养基，而且生产出的光合细菌液体肥料可以广泛应用于种植业、淡水和动物养殖。
本发明的技术方案如下：
一种利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法，包括如下步骤：
(1)将养殖废水进行过滤，得到COD小于10000mg/L的滤液；
(2)调节滤液的pH值为6.5～7.5；
(3)向滤液中加入光合细菌种子液，投入量为占滤液体积的20％～30％，搅拌均匀，得混合液；
(4)培养混合液3～5天，培养温度为25℃～30℃，光照强度为1000-3000lux；
即得光合细菌液体肥料。
优选的，所述步骤(2)调节滤液的pH值为7。
优选的，所述步骤(3)中，光合细菌种子液的投入量为占滤液体积的25％。
优选的，所述步骤(4)中培养混合液4天，培养温度为28℃，光照强度为2000lux。
优选的，所述步骤(1)中的过滤是利用PVDF中空纤维膜过滤养殖废水。
优选的，所述步骤(4)中的光照为采用碘钨灯作为外加光源。
本发明还提供一种利用养殖废水生产光合细菌液体肥料，采用上述方法制得。
优选的，所述光合细菌液体肥料的光合细菌菌数为2亿/ml以上。
本发明还提供一种利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的应用，用作农作物的叶面肥。
有益效果：
本发明利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法，操作简单易行，工艺流程简单，不仅可以低成本处理养殖废水，而且生产的光合细菌液体肥料具有经济价值，可以广泛应用于种植业、淡水和动物养殖。同时，本发明能够得到活菌数大于2亿/ml的光合细菌液体肥料，培养光合细菌后的养殖废水COD的去除率高，能达到80-90％。
具体实施方式
以下实施例中对所有原料的来源并没有特殊的限制，所用的原料均为市售，此外，也可通过本发明提供的制备方法制得。
实施列1
本实施例提供一种利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法，首先利用PVDF中空纤维膜过滤养殖废水，得到清澈透光度高的滤液，该滤液的COD为8000mg/L；再将得到的清澈透光度高的滤液滤液调节pH值至6.5；然后量取1L滤液,同时，向1L滤液内投加0.20L光合细菌种子液，搅拌均匀，得到混合液；最后在温度25℃、采用碘钨灯作为外加光源，光照强度1000lux的条件下培养混合液3天，即得利用养殖废水生产光合细菌液体肥料。其中光合细菌菌数为2亿/ml以上。
实施例2
本实施例提供一种利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法，首先利用PVDF中空纤维膜过滤养殖废水，得到清澈透光度高的滤液，该滤液的COD为8000mg/L；再将得到的清澈透光度高的滤液滤液调节pH值至7.0；然后量取1L滤液,同时，向1L滤液内投加0.25L光合细菌种子液，搅拌均匀，得到混合液；最后在温度28℃、采用碘钨灯作为外加光源，光照强度2000lux的条件下培养混合液4天，即得利用养殖废水生产光合细菌液体肥料。其中光合细菌菌数为2亿/ml以上。
实施例3
本实施例提供一种利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法，首先利用PVDF中空纤维膜过滤养殖废水，得到清澈透光度高的滤液，该滤液的COD为8000mg/L；再将得到的清澈透光度高的滤液滤液调节pH值至7.5；然后量取1L滤液,同时，向1L滤液内投加0.30L光合细菌种子液，搅拌均匀，得到混合液；最后在温度30℃、采用碘钨灯作为外加光源，光照强度3000lux的条件下培养混合液5天，即得利用养殖废水生产光合细菌液体肥料。其中光合细菌菌数为2亿/ml以上。
性能检测：
根据《光合细菌菌剂(NY 527-2002)》的规定，对实施例1-3制备的利用养殖废水生产光合细菌液体肥料进行检测，检测结果如表1所示。
表1检测结果
从表1检测结果可知：本发明制备的利用养殖废水生产光合细菌液体肥料在外观、pH值、有效活菌数、杂菌率、粪大肠菌群项目上均符合《光合细菌菌剂(NY 527-2002)》的规定要求。
应用试验
供试作物：小白菜
将上述实施例1制备的利用养殖废水生产光合细菌液体肥料应用于小白菜。
供试肥料：实施例1制备的利用养殖废水生产光合细菌液体肥料
试验设计：设5个处理，各处理3次重复。随机区组排列。各处理小区面积20㎡以上，试验地块长方形，小区间设保护行，防止各处理间串喷。处理设置如下：
①当地习惯施肥+稀释100倍光合细菌菌剂叶面喷雾
②当地习惯施肥+稀释300倍光合细菌菌剂灌根
③当地习惯施肥+稀释600倍光合细菌菌剂叶面喷雾和灌根
④当地习惯施肥
⑤空白对照(不施任何肥料)
试验方法：处理①②③中，小白菜于2叶期第一次喷施，以后每间隔15天喷施，共喷施3次。
试验结果见下表2：
表2试验结果
试验结论：供试作物小白菜采用实施例1制备的光合细菌液体肥料灌根和叶面喷雾，能增加株高、根颈粗和绿叶数，从而提高单株重，对小白菜的生长有较好的促进作用。其中对小白菜叶面喷雾有明显的增产效果，增产率16.5％。
供试作物：茼蒿
将上述实施例2制备的利用养殖废水生产光合细菌液体肥料应用于茼蒿。
供试肥料：实施例2制备的利用养殖废水生产光合细菌液体肥料。
试验设计：设5个处理，各处理3次重复。随机区组排列。各处理小区面积20㎡以上，试验地块长方形，小区间设保护行，防止各处理间串喷。处理设置如下：
①当地习惯施肥+稀释100倍光合细菌菌剂叶面喷雾
②当地习惯施肥+稀释300倍光合细菌菌剂灌根
③当地习惯施肥+稀释600倍光合细菌菌剂叶面喷雾和灌根
④当地习惯施肥
⑤空白对照(不施任何肥料)
试验方法：处理①②③中，茼蒿苗高10～12㎝时第一次喷施，以后每间隔15天喷施，共喷施3次。
试验结果：
试验结论：供试作物茼蒿采用实施例2制备的光合细菌液体肥料灌根和叶面喷雾，能增加株高、根颈粗和绿叶数，从而提高单株重，对茼蒿的生长有很好的促进作用。其中对茼蒿叶面喷雾有明显的增产效果，增产率15.7％。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将养殖废水进行过滤，得到COD小于10000mg/L的滤液；
(2)调节滤液的pH值为6.5～7.5；
(3)向滤液中加入光合细菌种子液，投入量为占滤液体积的20％～30％，搅拌均匀，得混合液；
(4)培养混合液3～5天，培养温度为25℃～30℃，光照强度为1000-3000lux；
即得光合细菌液体肥料。
2.根据权利要求1所述的利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法，其特征在于，所述步骤(2)调节滤液的pH值为7。
3.根据权利要求1所述的利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，光合细菌种子液的投入量为占滤液体积的25％。
4.根据权利要求1所述的利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法，其特征在于，所述步骤(4)中培养混合液4天，培养温度为28℃，光照强度为2000lux。
5.根据权利要求1至4任一所述的利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的过滤是利用PVDF中空纤维膜过滤养殖废水。
6.根据权利要求1至4任一所述的利用养殖废水生产光合细菌液体肥料的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的光照为采用碘钨灯作为外加光源。
7.一种利用养殖废水生产光合细菌液体肥料，其特征在于，采用权利要求1-6任一所述方法制得。
8.根据权利要求7所述的利用养殖废水生产光合细菌液体肥料，其特征在于，所述光合细菌液体肥料的光合细菌菌数为2亿/ml以上。
9.权利要求7或8所述的光合细菌液体肥料的应用，其特征在于，用作农作物的叶面肥。
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