CN113207617A - 一种利用太平三号蚯蚓同步处理梭鱼草与河道底泥的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物处理固废技术，旨在提供一种利用太平三号蚯蚓同步处理梭鱼草与河道底泥的方法。包括：清淤底泥准备；养殖床准备；引种太平三号蚯蚓；梭鱼草与清淤底泥的处理；蚓粪分离。本发明方法工艺简单，对混合物处理效果好，效率高，投资运行费用低，管理方便，处理产物应用前景广阔。可以有效降解混合物中的有害成分，将混合物中高含量的有机质转化生物有机肥或育苗基质材料，从而解决清淤底泥和处置植物废弃物同步处理的问题。经处理后的蚓粪作为生物有机肥原料，其理化性状完全符合行业标准的要求。

Description

一种利用太平三号蚯蚓同步处理梭鱼草与河道底泥的方法
技术领域
本发明涉及固体废弃物技术领域，属于生物处理固废，特别涉及一种利用太平三号蚯蚓同步处理梭鱼草与河道底泥的方法。
背景技术
伴随着科技的发展和国民经济的进步，水体健康已经引起了社会越来越多的关注，由工农业和人类生活污染导致的水体富营养化已经严重影响到了人们的用水安全。河流底泥污染是水环境问题关注的重点。底泥污染后对上层水体也会造成内源污染，造成水体水质二次污染；此外水体富营养化等也和底泥污染息息相关。
随着我国水环境治理工程如火如荼的展开，大量的污染底泥的疏浚工程正在实施。在这些工程中，污染底泥如何疏浚、疏浚后泥浆如何处理处置，以及如何利用均是需要考虑的。目前适用于河道、湖泊、水库的绞吸式疏浚方式，以及适用于小型河道的水力冲刷疏浚方式是目前普遍使用的两种疏浚方式。这两种方式的共同特点是会产生低浓度的疏浚泥浆。在过去的十余年间，这些体积庞大的低浓度泥浆一般被吹填至堆场，经过数年后的沉降，再予以固化或真空预压等处理利用。长期的土地占用以及可能带来的二次污染均是需要解决的问题。
另一方面，生态湿地的构建是河流水体富营养化生态修复的重要途径。其中梭鱼草已成为景观及水体生态修复中常用的植物品种，但其生长难于控制，在水体修复技术中常因过度繁殖泛滥而影响水体景观，影响其它水生植物的生长。同时，过量繁殖的梭鱼草死亡后进入水体也容易对水质产生一定的影响。在现有的技术下，主要通过打捞梭鱼草，简单堆放或填埋的方法对其进行处理，但这样容易造成对环境的二次污染，也是对这一丰富资源的极大浪费。
清淤底泥的后续处理是目前国内外研究的热点和难点。目前对污染底泥处置方式主要是堆放、填埋、烧制建材或农用等，这些处理方式都存在着许多不足，不利于生态环境的可持续发展。随着生态治理理念的普及，很多地方把河道生态清淤和湿地植物生态修复结合起来，作为河道治理的通行模式，而针对小流域底泥产量小，相对分散，疏浚底泥大规模运出成本高等特点，开发清淤底泥和修复植物同步处理的关键技术非常迫切。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种利用太平三号蚯蚓同步处理梭鱼草与河道底泥的方法。
为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种利用太平三号蚯蚓同步处理梭鱼草与河道底泥的方法，包括以下步骤：
(1)清淤底泥准备
针对河道进行绞吸式疏浚或水力冲刷疏浚，将获得的含水泥浆送入沉砂池初步沉淀，分离泥沙和垃圾；将含水泥浆泵入板框压滤机进行压滤，使泥水分离，获得脱水底泥；
(2)养殖床准备
以脱水底泥铺垫成厚度15厘米、宽60厘米的条带式的底泥养殖床，相邻两条养殖床之间设15cm垄沟；养殖床在自然状态下放置2天，使过量的水分渗出；
(3)引种太平三号蚯蚓
取适量太平三号蚯蚓，引种在底泥养殖床上；在引种后的第10天和第20天，分别向养殖床表面添加一次脱水底泥，每次添加5cm厚度；引种30天后揭开表层的脱水底泥进行观察，如有密集蚯蚓活动则表明引种成功，能够进行后续处理；
(4)梭鱼草与清淤底泥的处理
将脱水底泥与粉碎后的梭鱼草按质量比8∶2充分混合后，覆于养殖床上，厚度以养殖床+混合物的整体高度不超过30cm；此前引种的蚯蚓将逐渐进入混合物进行生物处理，在该过程中适当喷水，保持混合物湿润；当混合物的表层被颗粒状蚯蚓粪覆盖时，表明处理完全；
(5)蚓粪分离
混合物处理45天后进行蚓粪分离：根据蚯蚓避光性的特点，用强光照射混合物表面使蚯蚓进入深层；用密耙轻轻刮取上层蚓粪，然后继续添加混合物进行处理；按此方式操作，定期进行蚓粪分离。
本发明中，所述脱水底泥的含水量为75～85％。
本发明中，所述养殖床设于温室大棚中，大棚四周布置排水沟，排水沟宽30cm、深25cm；温室大棚内控制温度15～30℃、湿度55～60％。
本发明中，铺垫底泥养殖床时，用生石灰调节养殖床的pH为6.5。
本发明中，太平三号蚯蚓引种量为0.5～0.6千克/平米。
本发明中，所述粉碎后的梭鱼草尺寸小于1.5cm。
本发明中，进行蚓粪分离时，每次收集的蚓粪厚度不超过10厘米。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明方法工艺简单，对混合物处理效果好，效率高，投资运行费用低，管理方便，处理产物应用前景广阔。
2、采用该方法对混合物进行处理，可以有效降解混合物中的有害成分，将混合物中高含量的有机质转化生物有机肥或育苗基质材料，从而解决清淤底泥和处置植物废弃物同步处理的问题。
3、经处理后的蚓粪作为生物有机肥原料，其理化性状完全符合《生物有机肥》中华人民共和国农业行业标准(NY525-2011)。
附图说明
图1为放置蚯蚓养殖床的温室大棚示意图。
图2为用于铺垫养殖床的土槽示意图。
图3为处理后太平三号蚯蚓重量变化情况。
图4为处理后混合物的减量化特征。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
下面的实施例可以使本专业的专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。其中，所有的试剂均使用优级纯标准，利用超纯水进行溶液配制。
(1)清淤底泥准备
河道经绞吸式疏浚和水力冲刷疏浚方式获得体积庞大、含水率较高(通常在90～95％左右)的稀泥浆。稀泥浆首先经过沉砂池初步沉淀分离泥沙、垃圾，随后泥浆泵入板框压滤机进行压滤泥水分离，获得含水量为75～85％的脱水底泥。
(2)蚯蚓养殖床准备
选取排水通畅，大小适宜的地块建立温室大棚，其顶盖结构如图1所示。图2为设于大棚中的用于铺垫养殖床的土槽。多列土槽并列布置在大棚中，中间保留1m宽的操作通道，四周开挖宽30cm、深25cm的排水沟，保持大棚内空气流通，温度15～30℃、湿度55～60％。在土槽内铺垫高15厘米、宽60厘米的脱水底泥作为养殖床，用生石灰调节养殖床的pH为6.5；每个大棚放置四条养殖床，相邻两条养殖床之间设15cm垄沟；每两条养殖床中间有45cm的过道，养殖床放置2天以保证其多余水分渗出后由排水沟排出。
(2)引种太平三号蚯蚓
养殖床放置2天后，将太平三号蚯蚓引种于底泥养殖床上，太平三号蚯蚓引种量为0.5～0.6千克/平米。在引种后第10天和第20天分别添加一次脱水底泥，添加量为每次5cm厚；引种30天后揭开表层底泥观察，有密集蚯蚓活动则表明太平二号引种成功，可用于梭鱼草与清淤底泥混合物的处理。
(3)梭鱼草与清淤底泥混合物处理
处理梭鱼草前需对其进行粉碎，保证粉碎后每块长度小于1.5cm；将粉碎后的梭鱼草与脱水底泥以2:8质量比充分混匀，然后覆于养殖床上，养殖床+混合物的整体高度以不超过30cm为宜。保持大棚内空气流通，适时浇水保持混合物湿润；控制大棚温度在15～30℃，湿度55～60％。
(4)蚓粪分离
混合物处理45天后，可进行蚓粪分离。选择白天，采用强光照射表面使蚯蚓进入深层，利用密耙轻轻刮取上层蚓粪，直至刮层不再是颗粒状的蚯蚓粪，停止收集。获取蚓粪后，继续添加混合物进行处理。
经多次验证试验表明，梭鱼草与脱水底泥混合物处理45天后，太平三号生长良好，混合物转化效率最高，达到了91.6％；反应产物养分全面，富含有机质和有益微生物菌群。处理前后混合物理化性质及重金属含量变化见表1、2。
表1处理前后混合物理化性质(g/kg)
Figure BDA0003009452990000041
表2处理前后混合物重金属含量变化(mg/kg)
Figure BDA0003009452990000042
采用河道湿地植物梭鱼草与脱水底泥作为原料，原料每次处理转化周期为45天。经养殖床多次运行的试验结果表明：该方法能有效将原料中的营养物质转化为有机肥材料，处理产物中NPK总含量超过5％，有机质含量达到46.3％有效去除原料中有毒有害物质，对Cr、As、Cd、Hg、Pb的去除效率分别达到了29.2％，40.2％，16.0％，22.7％和15.8％，太平三号繁殖效果好(图3)，对原料的减量化效果达70％以上(图4)。经该方法处理后，原料中有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量、pH值、重金属含量等指标均满足《生物有机肥》中华人民共和国农业行业标准(NY525-2011)要求。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种利用太平三号蚯蚓同步处理梭鱼草与河道底泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)清淤底泥准备
针对河道进行绞吸式疏浚或水力冲刷疏浚，将获得的含水泥浆送入沉砂池初步沉淀，分离泥沙和垃圾；将含水泥浆泵入板框压滤机进行压滤，使泥水分离，获得脱水底泥；
(2)养殖床准备
以脱水底泥铺垫成厚度15厘米、宽60厘米的条带式的底泥养殖床，相邻两条养殖床之间设15cm垄沟；养殖床在自然状态下放置2天，使过量的水分渗出；
(3)引种太平三号蚯蚓
取适量太平三号蚯蚓，引种在底泥养殖床上；在引种后的第10天和第20天，分别向养殖床表面添加一次脱水底泥，每次添加5cm厚度；引种30天后揭开表层的脱水底泥进行观察，如有密集蚯蚓活动则表明引种成功，能够进行后续处理；
(4)梭鱼草与清淤底泥的处理
将脱水底泥与粉碎后的梭鱼草按质量比8∶2充分混合后，覆于养殖床上，厚度以养殖床+混合物的整体高度不超过30cm；此前引种的蚯蚓将逐渐进入混合物进行生物处理，在该过程中适当喷水，保持混合物湿润；当混合物的表层被颗粒状蚯蚓粪覆盖时，表明处理完全；
(5)蚓粪分离
混合物处理45天后进行蚓粪分离：根据蚯蚓避光性的特点，用强光照射混合物表面使蚯蚓进入深层；用密耙轻轻刮取上层蚓粪，然后继续添加混合物进行处理；按此方式操作，定期进行蚓粪分离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱水底泥的含水量为75～85％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述养殖床设于温室大棚中，大棚四周布置排水沟，排水沟宽30cm、深25cm；温室大棚内控制温度15～30℃、湿度55～60％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，铺垫底泥养殖床时，用生石灰调节养殖床的pH为6.5。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，太平三号蚯蚓引种量为0.5～0.6千克/平米。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粉碎后的梭鱼草尺寸小于1.5cm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行蚓粪分离时，每次收集的蚓粪厚度不超过10厘米。
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