CN112499889A - 一种养殖废水资源化回收利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种养殖废水资源化回收利用方法。本发明以生物炭为载体负载复合菌群处理养殖废水的方法，具有材料易得，操作简单，而且还省略了传统方法中的预处理阶段，大大简化了工艺流程，有利于降低养殖废水的处理成本，实现养殖废水的资源化利用，在处理养殖废水方面具有良好的应用前景；通过本发明的方法获得的滤液富含益生菌，可以作为液态有机肥，能够显著促进作物的生长，具有良好的经济效益。

Description

一种养殖废水资源化回收利用方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域，特别涉及一种养殖废水资源化回收利用方法。
背景技术
随着养殖业的快速发展，集约化规模化的养殖场不断增加，在解决了畜产品供应和带动农村经济发展的同时，也带来了日益严重的环境污染问题。畜禽养殖废水通常包括畜禽尿液、冲洗废水(例如饮水槽冲洗废水、圈舍冲洗废水等)和生活用水，这类废水属于富含大量病原体的高浓度有机废水。直接向河流水体排放养殖废水，会造成河流水体的严重污染，养殖废水进入河流水体后会造成严重的富营养化，进而造成河流水体污染和水生动植物的饲喂；养殖废水还容易渗透入地下，使地下水水质的恶化，对地下水造成持久性的污染。由于禽畜废水排放量剧增，加之农业上由传统的使用有机肥转向大量使用化学肥料，禽畜废水利用率低，畜禽养殖废水已成为继工业废水、生活污水后的第三大污染源。因此，如何有效资源化回收利用养殖废水已经成为亟待解决的问题。
目前，养殖废水的处理方法主要有化学处理法、物理化学处理法、物理处理法等，这些处理方法还存在一定的局限性，难以彻底去除养殖废水的污染物，处理效果不理想，更不能产生良好的经济效益。因此，探寻处理高效且实现资源化利用的养殖废水处理方法，已成为解决禽畜养殖业污染的关键所在。
发明内容
本发明的目的在于提供一种养殖废水资源化回收利用方法，以解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种养殖废水资源化回收利用方法，包括如下步骤：
(1)将沼泽红假单胞菌菌种、深红红螺菌菌种、枯草芽孢杆菌菌种分别接种至固体培养基中活化后，再分别加入液体培养基中经扩大繁殖培养后，将得到的沼泽红假单胞菌菌液、深红红螺菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液混合均匀得到混合菌液，将混合菌液与生物炭混合发酵后，经过滤分离出固形物，再经干燥得到微生物处理剂；
(2)将养殖废水杀菌后进行固液分离得到母液；
(3)将微生物处理剂加入步骤(2)所得的母液中，混合均匀，向母液中曝气控制控制母液中的溶解氧浓度为0.5～2mg/L，同时在光照强度为4000～5000lux、温度为25～35℃、搅拌速率为50～100rpm的条件下发酵混合发酵处理24～120h，得到发酵液；
(4)对步骤(3)所得发酵液进行固液分离，收集滤液即可。
优选的，所述步骤(1)中的固体培养基为蛋白胨牛肉膏琼脂培养基。
优选的，所述活化的条件为：温度25～35℃，时间2～8h，100～200rpm的往复式摇床。
优选的，所述步骤(1)中的液体培养基为土豆葡萄糖液体培养基。
优选的，所述扩大繁殖培养的条件为：温度25～35℃，时间12～48h，150～200rpm的往复式摇床。
优选的，所述步骤(1)中的混合发酵的条件为：温度25～35℃，时间6～18h，100～200rpm的往复式摇床。
优选的，所述步骤(1)中的沼泽红假单胞菌菌液、深红红螺菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液的重量比为1～3:1～2:3～5。
优选的，所述步骤(1)中的混合菌液与生物炭的重量比为0.05～0.3:1。
优选的，所述步骤(3)中的微生物处理剂与养殖废水的重量比为0.01～0.2:1。
进一步优选的，所述步骤(3)中的微生物处理剂与母液的重量比为0.1～0.15:1。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明利用沼泽红假单胞菌、深红红螺菌和枯草芽孢杆菌分解养殖废水中的有机物质，将废水中的氨氮有机物质变废为宝转化为菌体蛋白、氨基酸等营养成分；
(2)本发明利用生物炭的稳定性和吸附性，去除养殖废水中的抗生素等药物；
(3)本发明以生物炭为载体负载复合菌群处理养殖废水的方法，具有材料易得，操作简单，而且还省略了传统方法中的预处理阶段，大大简化了工艺流程，有利于降低养殖废水的处理成本，实现养殖废水的资源化利用，在处理养殖废水方面具有良好的应用前景。
(4)通过本发明的方法获得的滤液富含益生菌，可以作为液态有机肥，能够显著促进作物的生长，具有良好的经济效益。
附图说明
图1为本发明实施例提供的养殖废水资源化回收利用的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
以下实施例的工艺流程如图1所示。
实施例1
本实施例提供的养殖废水资源化回收利用方法，包括如下步骤：
(1)将沼泽红假单胞菌菌种、深红红螺菌菌种、枯草芽孢杆菌菌种分别接种至蛋白胨牛肉膏琼脂培养基中活化后，所述活化的条件为：温度30℃，时间6h，150rpm的往复式摇床，再分别加入土豆葡萄糖液体培养基中经扩大繁殖培养后，所述扩大繁殖培养的条件为：温度30℃，时间36h，180rpm的往复式摇床，将得到的沼泽红假单胞菌菌液、深红红螺菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液按照2:1:4的重量比混合均匀得到混合菌液，将混合菌液与生物炭按照0.1:1的重量比混合发酵后，经过滤分离出固形物，再经干燥得到微生物处理剂；
(2)将养殖废水杀菌后进行固液分离得到母液；
(3)将微生物处理剂加入步骤(2)所得的母液中，微生物处理剂与母液的重量比为0.1:1，混合均匀，向母液中曝气控制控制母液中的溶解氧浓度为1.5mg/L，同时在光照强度为4500lux、温度为30℃的条件下混合发酵处理72h，得到发酵液；
(4)对步骤(3)所得发酵液进行固液分离，收集滤液即可。
为了进一步说明本发明的有益效果，本实施例还在某种植园区进行试验，试验地的土壤为沙壤土，面积为20m2，肥力中下，试验作物为菜心；按常规方法种植菜心，待菜心长出2片真叶后每隔5天施肥一次，施肥方法：先将本实施例所得的滤液兑水，稀释20倍后以喷淋的方式，喷淋在植物的叶片或者根部；直至采收时测量并统计菜心的相关生物性状，具体如下表所示：
生长势 叶色 茎高(cm) 茎粗(cm) 品质
强 油绿 21.3 1.62 优，纤维少
实施例2
本实施例提供的养殖废水资源化回收利用方法，包括如下步骤：
(1)将沼泽红假单胞菌菌种、深红红螺菌菌种、枯草芽孢杆菌菌种分别接种至蛋白胨牛肉膏琼脂培养基中活化后，所述活化的条件为：温度30℃，时间2h，120rpm的往复式摇床，再分别加入土豆葡萄糖液体培养基中经扩大繁殖培养后，所述扩大繁殖培养的条件为：温度30℃，时间48h，150rpm的往复式摇床，将得到的沼泽红假单胞菌菌液、深红红螺菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液按照1:1:3的重量比混合均匀得到混合菌液，将混合菌液与生物炭按照0.01:1的重量比混合发酵后，经过滤分离出固形物，再经干燥得到微生物处理剂；
(2)将养殖废水杀菌后进行固液分离得到母液；
(3)将微生物处理剂加入步骤(2)所得的母液中，微生物处理剂与母液的重量比为0.01:1，混合均匀，向母液中曝气控制控制母液中的溶解氧浓度为0.5mg/L，同时在光照强度为4000lux、温度为30℃的条件下混合发酵处理24h，得到发酵液；
(4)对步骤(3)所得发酵液进行固液分离，收集滤液即可。
为了进一步说明本发明的有益效果，本实施例还在某种植园区进行试验，试验地的土壤为沙壤土，面积为20m2，肥力中下，试验作物为菜心；按常规方法种植菜心，待菜心长出2片真叶后每隔5天施肥一次，施肥方法：先将本实施例所得的滤液兑水，稀释20倍后以喷淋的方式，喷淋在植物的叶片或者根部；直至采收时测量并统计菜心的相关生物性状，具体如下表所示：
生长势 叶色 茎高(cm) 茎粗(cm) 品质
较强 淡绿 19.2 1.52 良好，纤维较少
实施例3
本实施例提供的养殖废水资源化回收利用方法，包括如下步骤：
(1)将沼泽红假单胞菌菌种、深红红螺菌菌种、枯草芽孢杆菌菌种分别接种至蛋白胨牛肉膏琼脂培养基中活化后，所述活化的条件为：温度30℃，时间8h，200rpm的往复式摇床，再分别加入土豆葡萄糖液体培养基中经扩大繁殖培养后，所述扩大繁殖培养的条件为：温度30℃，时间12h，200rpm的往复式摇床，将得到的沼泽红假单胞菌菌液、深红红螺菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液按照3:2:5的重量比混合均匀得到混合菌液，将混合菌液与生物炭按照0.2:1的重量比混合发酵后，经过滤分离出固形物，再经干燥得到微生物处理剂；
(2)将养殖废水杀菌后进行固液分离得到母液；
(3)将微生物处理剂加入步骤(2)所得的母液中，微生物处理剂与母液的重量比为0.2:1，混合均匀，向母液中曝气控制控制母液中的溶解氧浓度为2mg/L，同时在光照强度为5000lux、温度为30℃的条件下混合发酵处理120h，得到发酵液；
(4)对步骤(3)所得发酵液进行固液分离，收集滤液即可。
为了进一步说明本发明的有益效果，本实施例还在某种植园区进行试验，试验地的土壤为沙壤土，面积为20m2，肥力中下，试验作物为菜心；按常规方法种植菜心，待菜心长出2片真叶后每隔5天施肥一次，施肥方法：先将本实施例所得的滤液兑水，稀释20倍后以喷淋的方式，喷淋在植物的叶片或者根部；直至采收时测量并统计菜心的相关生物性状，具体如下表所示：
生长势 叶色 茎高(cm) 茎粗(cm) 品质
强 油绿 20.1 1.57 良好，纤维较少
实施例4
本实施例提供的养殖废水资源化回收利用方法，包括如下步骤：
(1)将沼泽红假单胞菌菌种、深红红螺菌菌种、枯草芽孢杆菌菌种分别接种至蛋白胨牛肉膏琼脂培养基中活化后，所述活化的条件为：温度30℃，时间6h，160rpm的往复式摇床，再分别加入土豆葡萄糖液体培养基中经扩大繁殖培养后，所述扩大繁殖培养的条件为：温度30℃，时间30h，180rpm的往复式摇床，将得到的沼泽红假单胞菌菌液、深红红螺菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液按照2:1.5:4的重量比混合均匀得到混合菌液，将混合菌液与生物炭按照0.01～0.2:1的重量比混合发酵后，经过滤分离出固形物，再经干燥得到微生物处理剂；
(2)将养殖废水杀菌后进行固液分离得到母液；
(3)将微生物处理剂加入步骤(2)所得的母液中，微生物处理剂与母液的重量比为0.1:1，混合均匀，向母液中曝气控制控制母液中的溶解氧浓度为1mg/L，同时在光照强度为4500lux、温度为30℃的条件下混合发酵处理72h，得到发酵液；
(4)对步骤(3)所得发酵液进行固液分离，收集滤液即可。
为了进一步说明本发明的有益效果，本实施例还在某种植园区进行试验，试验地的土壤为沙壤土，面积为20m2，肥力中下，试验作物为菜心；按常规方法种植菜心，待菜心长出2片真叶后每隔5天施肥一次，施肥方法：先将本实施例所得的滤液兑水，稀释20倍后以喷淋的方式，喷淋在植物的叶片或者根部；直至采收时测量并统计菜心的相关生物性状，具体如下表所示：
生长势 叶色 茎高(cm) 茎粗(cm) 品质
强 油绿 21.5 1.63 优，纤维少
实施例5
本实施例提供的养殖废水资源化回收利用方法，包括如下步骤：
(1)将沼泽红假单胞菌菌种、深红红螺菌菌种、枯草芽孢杆菌菌种分别接种至蛋白胨牛肉膏琼脂培养基中活化后，所述活化的条件为：温度30℃，时间5h，150rpm的往复式摇床，再分别加入土豆葡萄糖液体培养基中经扩大繁殖培养后，所述扩大繁殖培养的条件为：温度30℃，时间30h，180rpm的往复式摇床，将得到的沼泽红假单胞菌菌液、深红红螺菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液按照2:1.5:4.5的重量比混合均匀得到混合菌液，将混合菌液与生物炭按照0.1:1的重量比混合发酵后，经过滤分离出固形物，再经干燥得到微生物处理剂；
(2)将养殖废水杀菌后进行固液分离得到母液；
(3)将微生物处理剂加入步骤(2)所得的母液中，微生物处理剂与母液的重量比为0.1:1，混合均匀，向母液中曝气控制控制母液中的溶解氧浓度为1.6mg/L，同时在光照强度为5000lux、温度为30℃的条件下混合发酵处理96h，得到发酵液；
(4)对步骤(3)所得发酵液进行固液分离，收集滤液即可。
为了进一步说明本发明的有益效果，本实施例还在某种植园区进行试验，试验地的土壤为沙壤土，面积为20m2，肥力中下，试验作物为菜心；按常规方法种植菜心，待菜心长出2片真叶后每隔5天施肥一次，施肥方法：先将本实施例所得的滤液兑水，稀释20倍后以喷淋的方式，喷淋在植物的叶片或者根部；直至采收时测量并统计菜心的相关生物性状，具体如下表所示：
生长势 叶色 茎高(cm) 茎粗(cm) 品质
强 油绿 22.1 1.64 优，纤维少
实施例6
本实施例提供的养殖废水资源化回收利用方法，包括如下步骤：
(1)将沼泽红假单胞菌菌种、深红红螺菌菌种、枯草芽孢杆菌菌种分别接种至蛋白胨牛肉膏琼脂培养基中活化后，所述活化的条件为：温度30℃，时间6h，150rpm的往复式摇床，再分别加入土豆葡萄糖液体培养基中经扩大繁殖培养后，所述扩大繁殖培养的条件为：温度30℃，时间24h，180rpm的往复式摇床，将得到的沼泽红假单胞菌菌液、深红红螺菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液按照2.8:1.4:3.5的重量比混合均匀得到混合菌液，将混合菌液与生物炭按照0.1:1的重量比混合发酵后，经过滤分离出固形物，再经干燥得到微生物处理剂；
(2)将养殖废水杀菌后进行固液分离得到母液；
(3)将微生物处理剂加入步骤(2)所得的母液中，微生物处理剂与母液的重量比为0.08:1，混合均匀，向母液中曝气控制控制母液中的溶解氧浓度为1.2mg/L，同时在光照强度为5000lux、温度为30℃的条件下混合发酵处理84h，得到发酵液；
(4)对步骤(3)所得发酵液进行固液分离，收集滤液即可。
为了进一步说明本发明的有益效果，本实施例还在某种植园区进行试验，试验地的土壤为沙壤土，面积为20m2，肥力中下，试验作物为菜心；按常规方法种植菜心，待菜心长出2片真叶后每隔5天施肥一次，施肥方法：先将本实施例所得的滤液兑水，稀释20倍后以喷淋的方式，喷淋在植物的叶片或者根部；直至采收时测量并统计菜心的相关生物性状，具体如下表所示：
生长势 叶色 茎高(cm) 茎粗(cm) 品质
强 油绿 22.3 1.63 优，纤维少
实施例7
本实施例提供的养殖废水资源化回收利用方法，包括如下步骤：
(1)将沼泽红假单胞菌菌种、深红红螺菌菌种、枯草芽孢杆菌菌种分别接种至蛋白胨牛肉膏琼脂培养基中活化后，所述活化的条件为：温度30℃，时间6h，160rpm的往复式摇床，再分别加入土豆葡萄糖液体培养基中经扩大繁殖培养后，所述扩大繁殖培养的条件为：温度30℃，时间36h，180rpm的往复式摇床，将得到的沼泽红假单胞菌菌液、深红红螺菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液按照2:1.6:4.8的重量比混合均匀得到混合菌液，将混合菌液与生物炭按照0.1:1的重量比混合发酵后，经过滤分离出固形物，再经干燥得到微生物处理剂；
(2)将养殖废水杀菌后进行固液分离得到母液；
(3)将微生物处理剂加入步骤(2)所得的母液中，微生物处理剂与母液的重量比为0.12:1，混合均匀，向母液中曝气控制控制母液中的溶解氧浓度为1mg/L，同时在光照强度为4000lux、温度为30℃的条件下混合发酵处理60h，得到发酵液；
(4)对步骤(3)所得发酵液进行固液分离，收集滤液即可。
为了进一步说明本发明的有益效果，本实施例还在某种植园区进行试验，试验地的土壤为沙壤土，面积为20m2，肥力中下，试验作物为菜心；按常规方法种植菜心，待菜心长出2片真叶后每隔5天施肥一次，施肥方法：先将本实施例所得的滤液兑水，稀释15倍后以喷淋的方式，喷淋在植物的叶片或者根部；直至采收时测量并统计菜心的相关生物性状，具体如下表所示：
生长势 叶色 茎高(cm) 茎粗(cm) 品质
强 油绿 21.1 1.67 优，纤维少
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种养殖废水资源化回收利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将沼泽红假单胞菌菌种、深红红螺菌菌种、枯草芽孢杆菌菌种分别接种至固体培养基中活化后，再分别加入液体培养基中经扩大繁殖培养后，将得到的沼泽红假单胞菌菌液、深红红螺菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液混合均匀得到混合菌液，将混合菌液与生物炭混合发酵后，经过滤分离出固形物，再经干燥得到微生物处理剂；
(2)将养殖废水杀菌后进行固液分离得到母液；
(3)将微生物处理剂加入步骤(2)所得的母液中，混合均匀，向母液中曝气控制控制母液中的溶解氧浓度为0.5～2mg/L，同时在光照强度为4000～5000lux、温度为25～35℃、搅拌速率为50～100rpm的条件下发酵混合发酵处理24～120h，得到发酵液；
(4)对步骤(3)所得发酵液进行固液分离，收集滤液即可。
2.根据权利要求1所述的养殖废水资源化回收利用方法，其特征在于，所述步骤(1)中的固体培养基为蛋白胨牛肉膏琼脂培养基。
3.根据权利要求1所述的养殖废水资源化回收利用方法，其特征在于，所述步骤(1)中的活化的条件为：温度25～35℃，时间2～8h，100～200rpm的往复式摇床。
4.根据权利要求1所述的养殖废水资源化回收利用方法，其特征在于，所述步骤(1)中的液体培养基为土豆葡萄糖液体培养基。
5.根据权利要求1所述的养殖废水资源化回收利用方法，其特征在于，所述步骤(1)中的扩大繁殖培养的条件为：温度25～35℃，时间12～48h，150～200rpm的往复式摇床。
6.根据权利要求1所述的养殖废水资源化回收利用方法，其特征在于，所述步骤(1)中的混合发酵的条件为：温度25～35℃，时间6～18h，100～200rpm的往复式摇床。
7.根据权利要求1所述的养殖废水资源化回收利用方法，其特征在于，所述步骤(1)中的沼泽红假单胞菌菌液、深红红螺菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液的重量比为1～3:1～2:3～5。
8.根据权利要求1所述的养殖废水资源化回收利用方法，其特征在于，所述步骤(1)中的混合菌液与生物炭的重量比为0.05～0.3:1。
9.根据权利要求1所述的养殖废水资源化回收利用方法，其特征在于，所述步骤(3)中的微生物处理剂与养殖废水的重量比为0.01～0.2:1。
10.根据权利要求9所述的养殖废水资源化回收利用方法，其特征在于，所述步骤(3)中的微生物处理剂与母液的重量比为0.1～0.15:1。
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