CN113772878A

CN113772878A - 一种万寿菊发酵废水的处理方法及其应用

Info

Publication number: CN113772878A
Application number: CN202110915173.6A
Authority: CN
Inventors: 梅秀全; 陶正国; 王昆鹏
Original assignee: Yunnan Leader Biotechnology Co ltd
Current assignee: Yunnan Leader Biotechnology Co ltd
Priority date: 2021-08-10
Filing date: 2021-08-10
Publication date: 2021-12-10

Abstract

本发明公开了一种万寿菊发酵废水的处理方法及其应用，其步骤包括：调节万寿菊发酵废水pH值，投加氧化灭菌剂，投加发酵菌剂，投加木醋酸。该处理方法能够充分利用万寿菊发酵废水生产植物肥料，从而变废为宝，避免了万寿菊发酵废水对环境的污染，有效开发了废弃物的再应用，创造了经济价值。而且该处理方法处理成本低廉，无需大型设备，可操作性强，产物具有经济价值，便于推广和使用。利用其产物制备的肥料能有效促进农作物生长，肥效高，适用性广，具有极高的利用度。

Description

一种万寿菊发酵废水的处理方法及其应用

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种万寿菊发酵废水的处理方法及其应用。

背景技术

中国的万寿菊种植产业庞大，种植面积可以达到20万亩的水平，种植区域遍布黑龙江、吉林、辽宁、河北、内蒙、山西、陕西、宁夏、甘肃、新疆、云南等十多个省和自治区，是世界范围内万寿菊种植面积和产出量最大的国家之一。万寿菊种植业的蓬勃发展，也大大带动了万寿菊的粗加工和深加工行业，而对于万寿菊的粗加工和深加工往往绕不开万寿菊发酵工艺。

万寿菊发酵一般为避光厌氧发酵，会产生大量的降解和释放产物，形成万寿菊发酵废水，废水中含有大量的乳酸及其他有机物，pH值为3～4，COD值高，随意排放将对环境产生极大的威胁，会造成土壤酸化板结，破坏植被生长。而基于万寿菊发酵产物的需求，万寿菊发酵废水的产生不可避免，因此，开发一种能够有效利用万寿菊发酵废水产生有益影响的处理方法对于万寿菊相关产业的发展具有极为重要的意义。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种万寿菊发酵废水的处理方法及其应用，能够充分利用万寿菊发酵废水生产植物肥料，从而变废为宝，避免了万寿菊发酵废水对环境的污染，有效开发了废弃物的再应用，创造了经济价值。

本发明的第一个方面，提供一种万寿菊发酵废水的处理方法，包括如下步骤：

(1)调节万寿菊发酵废水pH值为5.5～6.5，稳定22～26h；

(2)投加氧化灭菌剂，反应3～5天；

(3)投加发酵菌剂，发酵28～32天；

(4)投加木醋酸，即可。

相关技术中，多数万寿菊花加工工厂对于万寿菊花发酵废水尚未实施有效的处理，多以存储为主，然后利用自然蒸发或深处排放进行处理，容易对周围环境和地质产生危害。这其中的主要诱因是相关技术中针对万寿菊花重度污染废水净化处理需要大量的设备投入和资金投入，且没有有效经济产出，从而难以推行。而本发明中的处理方法简单，成本低廉，且能获得有经济价值的产物，从而可以推动万寿菊花重度污染废水再循环再利用的发展，解决目前的困境。

根据本发明的第一个方面，在本发明的一些实施方式中，步骤(1)中pH调节剂为碱性试剂。

在本发明的一些优选实施方式中，所述碱性试剂包括：氢氧化钾、碳酸氢钾、氢氧化钠和碳酸氢钠中的至少一种。

在本发明的一些更优选实施方式中，所述碱性试剂为氢氧化钾(KOH)。

在本发明的实施例中，所用的KOH浓度约为90％，v/v。

根据本发明的第一个方面，在本发明的一些实施方式中，步骤(2)中所述氧化灭菌剂包括：过硼酸钾、双氧水中的至少一种。

在本发明的一些优选实施方式中，步骤(2)中所述氧化灭菌剂为双氧水。

由于污水中可能含有万寿菊枯萎病、斑枯病、花腐病等病原菌及小头蓟马、赤蛱蝶等虫害的虫卵，直接使用污水会导致污水中携带的有害菌及虫害的虫卵会再次带入田中，影响植物的生长，降低植物的产量。而且污水中含有大量的乳酸菌及衍生物，虽然乳酸菌在污水中是优势菌，但是污水成分复杂，单一的菌种对污水的发酵效果较差，所以需用复合型的菌种使污水彻底发酵，为了避免乳酸菌影响发酵时加入的复合菌种的生长繁殖，可采用双氧水等试剂在发酵前进行灭菌和消灭虫卵。此外，过量的乳酸菌对植物的生长有一定的分解破坏作用，所以灭菌是必须的操作。与常规使用的次氯酸钠等试剂不同，双氧水在万寿菊发酵废水中的使用，一方面是起到消毒作用，另一方面也是为了褪色，而且其褪色效果好、速度快，不影响后面复合菌种的生长，且又不引起二次污染。

在本发明的一些优选实施方式中，所述氧化灭菌剂的投放量与万寿菊发酵废水的比值为0.5～1kg：1000kg。

根据本发明的第一个方面，在本发明的一些实施方式中，所述发酵菌剂中含有发酵菌和酶。

在本发明的一些优选实施方式中，所述发酵菌的菌属包括：芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、米曲霉、黑曲霉、假丝褐霉菌、固氮细菌和磷钾细菌中的至少一种。

在本发明的一些更优选实施方式中，所述发酵菌的菌属为芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、米曲霉、黑曲霉、假丝褐霉菌、固氮细菌和磷钾细菌。

在本发明的一些优选实施方式中，所述酶包括：纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶和果胶酶中的至少一种。

发明人通过对比安徽禾德助农生物科技有限公司、南宁微瑞生物科技有限公司与云南远博生物环保科技有限公司的发酵菌种产品研究发现，使用南宁微瑞生物科技有限公司生产的畜禽流体粪污快速发酵剂相比其它两家的产品用于处理万寿菊发酵污水的效果最佳。

在本发明的一些优选实施方式中，所述发酵菌剂的投放量与万寿菊发酵废水的比值为0.05～0.1kg：1000kg。

根据本发明的第一个方面，在本发明的一些实施方式中，所述木醋酸的投放量与万寿菊发酵废水的比值为0.5～1.5kg：1000kg。

发明人发现，通过在发酵后的废水中辅助添加适量的木醋酸，能有助于提高发酵后的废水的水肥效果，从而有助于提高农产品的品质和产量，而且，两者混合后还能防虫抑菌，抑制杂草的生长，从而减少农药的用量。

本发明的第二个方面，提供使用本发明第一个方面所述的处理方法处理万寿菊发酵废水得到的产品。

根据本发明的第二个方面，在本发明的一些实施方式中，所述产品的pH值为5.5～6.5；氮元素浓度为500～540mg/L；磷元素含量为220～245mg/L；钾元素含量为250～310mg/L；COD值低于450mg/L。

根据本发明的第二个方面，在本发明的一些实施方式中，本发明中的处理方法可处理的废水中的指标为：pH值为4.2左右，氮元素浓度大于等于574mg/L；磷元素含量大于等于277mg/L；钾元素含量小于等于112mg/L；COD值约为35000mg/L。

本发明的第三个方面，提供本发明第一个方面所述的处理方法处理万寿菊发酵废水得到的产品在制备肥料中的应用。

根据本发明的第三个方面，在本发明的一些实施方式中，所述肥料中含有体积比为75％～100％的本发明第一个方面所述的处理方法处理万寿菊发酵废水得到的产品。

在本发明实施例中，可以发现，使用下述实施例中的处理后的万寿菊发酵废水浇灌后的万寿菊茎粗增加6.2％，花直径增加1.1％，株高增加8.3％，产量增加12.2％。而对比清水浇灌方法浇灌的生姜、玉米和辣椒，使用本实施例中的处理后的万寿菊发酵废水浇灌后的辣椒产量增加15.0％，玉米产量增加9.6％，生姜产量增加8.2％。用于浇灌甜象草时，甜象草长势茂盛，颜色鲜艳青绿，产量也增加了16.5％。浇灌果树时，产量提高15.8％，果子品质也显著提升，酸味减弱，甜味和脆感增加。

本发明的有益效果是：

1.本发明中的万寿菊发酵废水处理方法符合环保要求，变废为宝，避免了土地和水源的污染，实现农业资源循环利用。

2.本发明中的万寿菊发酵废水处理方法处理成本低廉，可操作性强，产物具有经济价值，便于推广和使用。

3.本发明中的万寿菊发酵废水处理方法能有效控制污水中的有害菌及虫害，其产物能有效促进农作物生长，肥效高，适用性广，具有极高的利用度。

附图说明

图1为使用清水和本发明实施例中的发酵废水浇灌的万寿菊(A)、生姜(B)、辣椒(C)和玉米(D)的对比照片；

图2为使用清水(A)和本发明实施例中的发酵废水(B)浇灌的甜象草的对比照片；

图3为使用清水(A)和本发明实施例中的发酵废水(B)浇灌的李子树结果时的对比照片。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

所使用的实验材料和试剂，若无特别说明，均为常规可从商业途径所获得的耗材和试剂。

一种万寿菊发酵废水的处理方法

具体步骤如下：

(1)向万寿菊发酵废水中投加KOH(浓度约为90％，v/v)，直至万寿菊发酵废水pH值达到5.5～6.5(可根据当地土地适宜pH调整)，静置1天。

(2)投加双氧水(浓度约为35％，v/v)，投放量为万寿菊发酵废水体积的0.5～1‰。投放后万寿菊发酵废水会产生大量泡沫，水体颜色变黑，静置3～5天直至泡沫消失。

(3)投加发酵菌液(约为1kg/15吨废水)，发酵约30天。其中，在发酵过程中会产生大量泡沫，发酵约30天后泡沫会自然消失。

(4)向发酵后的废水中投加木醋酸(浓度约为75％，v/v)，投放量为1kg/吨废水，搅拌均匀即可。

发酵后的万寿菊发酵废水可用于浇灌植物或作为肥料加工原料。

万寿菊发酵废水的处理方法的实际应用

实施例1

本实施例中的万寿菊发酵废水取自文山市平坝镇立达尔万寿菊鲜花颗粒厂，废水量约为200吨。

具体处理方法为：

(1)向蓄有200吨万寿菊发酵废水的污水池中投放适量的KOH，使其pH值达到6，静置1天。

(2)投放140kg双氧水，搅拌均匀，静置三天。

(3)取15kg发酵菌液(畜禽流体粪污快速发酵剂，购自南宁微瑞生物科技有限公司)加入发酵底物(15kg红糖和270kg水)密封发酵24小时进行微生物激活。

(4)向处理后的万寿菊发酵废水中投放激活后的菌液，分多次投放，每三天投放一次，共投放三次，搅拌均匀，以第一次投放时间为准，共发酵30天。

(5)向发酵完成的万寿菊发酵废水中投加200kg木醋酸，搅拌均匀即可。

使用本领域常规方法检测废水处理前后的各项指标数据(pH值、N含量、P含量、K含量和COD值)，评测废水气味变化以及显微镜观测废水中细菌数量变化。

结果如表1所示。

表1万寿菊发酵废水处理前后各指标变化情况

指标	处理前	处理后
			pH	4.2	5.8
N(mg/L)	574	511
			P(mg/L)	277	229
K(mg/L)	112	286
			COD(mg/L)	约35000	427
气味	大且具有刺激性	气味较小
			细菌含量	数量多且种类较多	较少

为了进一步验证本实施例中的处理后的万寿菊发酵废水在浇灌植物或作为肥料加工原料中的应用，发明人使用本实施例中的处理后的万寿菊发酵废水浇灌万寿菊(每株0.5kg)、生姜(清水稀释为75％v/v，每亩20吨)、玉米(每株0.6kg)、辣椒(每株0.7kg)等作物，对比使用清水浇灌方法浇灌的作物，比较两者的产量差异。

结果如图1所示：

可以发现，使用本实施例中的处理后的万寿菊发酵废水浇灌后的万寿菊、生姜、玉米、辣椒等作物长势良好，叶子鲜嫩茂盛，在整个生长周期内农药使用量降低，杂草明显减少。相比清水浇灌的万寿菊，使用本实施例中的处理后的万寿菊发酵废水浇灌后的万寿菊茎直径增加6.2％(空白组为1.4cm)，花直径增加1.1％，(空白组为7.1cm)，株高增加8.3％(空白组为63cm)，产量增加12.2％(空白组为2.1吨/亩)。而对比清水浇灌方法浇灌的生姜、玉米和辣椒，使用本实施例中的处理后的万寿菊发酵废水浇灌后的辣椒产量增加15.0％(空白组为1.14吨/亩)，玉米产量增加9.6％(空白组为0.46吨/亩)，生姜产量增加8.2％(空白组为2.46吨/亩)。

实施例2

本实施例中的万寿菊发酵废水取自文山市平坝镇二道青村立达尔万寿菊颗粒厂，废水量约为200吨。

具体处理方法为：

(2)投放140kg双氧水，搅拌均匀，静置三天。

(4)向处理后的万寿菊发酵废水中投放激活后的菌液，分多次投放，每三天投放一次，共投放三次，搅拌均匀，以第一次投放时间为准，共发酵29天直至无泡沫产生。

为了进一步验证本实施例中的处理后的万寿菊发酵废水在浇灌植物或作为肥料加工原料中的应用，发明人仅本实施例中的处理后的万寿菊发酵废水与清水以3:1的体积比进行混合，分批次浇灌到甜象草，每次每亩不超过10吨。以等量清水浇灌的甜象草作为对照。

结果如图2所示：

可以发现，使用本实施例中的处理后的万寿菊发酵废水浇灌后的甜象草长势茂盛，颜色鲜艳青绿。在种植第一茬甜象草时，试验组与对照组对比，试验组叶面宽度比对照组宽度宽22.06％(对照组为约3.4cm，实验组为约4.15cm)，产量也增加了17.5％。

实施例3

本实施例中的万寿菊发酵废水取自平坝镇杜孟村立达尔收花站点，其污水中各指标浓度较颗粒厂的污水低。废水量约为100吨。

具体处理方法为：

(1)向蓄有100吨万寿菊发酵废水的污水池中投放适量的KOH，使其pH值达到6，静置1天。

(2)投放55kg双氧水，搅拌均匀，静置三天。

(3)取7.5kg发酵菌液(畜禽流体粪污快速发酵剂，购自南宁微瑞生物科技有限公司)加入发酵底物(7.5kg红糖和135kg水)密封发酵24小时进行微生物激活。

(5)向发酵完成的万寿菊发酵废水中投加100kg木醋酸，搅拌均匀即可。

为了进一步验证本实施例中的处理后的万寿菊发酵废水在浇灌植物或作为肥料加工原料中的应用，发明人仅本实施例中的处理后的万寿菊发酵废水与清水以3:1的体积比进行混合，分批次浇灌李子果树，每次每亩不超过10吨。以等量清水浇灌的果树作为对照。

结果如图3所示：

可以发现，使用本实施例中的处理后的万寿菊发酵废水浇灌后的李子果林生长鲜嫩茂盛，平均单颗果树李子产量相较对照组多15.8％，而且，果子品质也显著提升，酸味减弱，甜味和脆感增加。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种万寿菊发酵废水的处理方法，包括如下步骤：

(1)调节万寿菊发酵废水pH值为5.5～6.5，稳定22～26h；

(2)投加氧化灭菌剂，反应3～5天；

(3)投加发酵菌剂，发酵28～32天；

(4)投加木醋酸，即可。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(1)中通过碱性试剂调节pH剂，所述碱性试剂优选包括：氢氧化钾、碳酸氢钾、氢氧化钠和碳酸氢钠中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(2)中所述氧化灭菌剂包括：过硼酸钾、双氧水中的至少一种。

4.根据权利要求1或3所述的处理方法，其特征在于，所述氧化灭菌剂的投放量与万寿菊发酵废水的比值为0.5～1kg：1000kg。

5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述发酵菌剂中含有发酵菌和酶；

所述发酵菌的菌属优选包括：芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、米曲霉、黑曲霉、假丝褐霉菌、固氮细菌和磷钾细菌中的至少一种；

所述酶优选包括：纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶和果胶酶中的至少一种。

6.根据权利要求1或5所述的处理方法，其特征在于，所述发酵菌剂的投放量与万寿菊发酵废水的比值为0.05～0.1kg：1000kg。

7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述木醋酸的投放量与万寿菊发酵废水的比值为0.5～1.5kg：1000kg。

8.使用权利要求1～7任一项所述的处理方法处理万寿菊发酵废水得到的产品，其特征在于，所述产品的pH值为5.5～6.5；氮元素浓度为500～540mg/L；磷元素含量为220～245mg/L；钾元素含量为250～310mg/L；COD值低于450mg/L。

9.权利要求1～7任一项所述的处理方法处理万寿菊发酵废水得到的产品在制备肥料中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述肥料中含有体积比为75％～100％的权利要求1～7任一项所述的处理方法处理万寿菊发酵废水得到的产品。