CN115304226B - 一种尾菜垃圾处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种尾菜垃圾处理方法，所述方法包括以下步骤：在多级蓄水池中敷设碎石层、粗砂层和益生碳，注水并种植水生植物和投放水生动物，以形成多级人工湿地，在人工湿地的淤泥层中没入益生菌泥丸；将尾菜切成碎块并进行固液分离，尾菜渣可用作肥料或饲料原料，尾菜液进行好氧发酵，发酵液排入人工湿地；发酵液在每一级人工湿地停留2‑3天后排入下一级人工湿地，依此类推至最后一级人工湿地，尾菜液中的色素和营养元素通过人工湿地逐级净化后达到地下水排放标准进行排放。本发明所述方法处理尾菜垃圾，具有生态环保，净化彻底，可持续等优点，可大大降低城市管理成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种垃圾处理方法，尤其涉及一种用湿地生态工程原理处理尾菜垃圾的方法。
背景技术
在各种蔬菜加工基地、果蔬批发市场、冷库周围等地，每天都有大量的尾菜需要处理。根据尾菜特点，尾菜处理的最佳方案为用于加工饲料和/或肥料，然而，由于市场信息不对称、运输距离远等诸多原因，大宗尾菜并未能充分进行资源化利用。对此，有的环保科技公司将尾菜粉碎后发酵生产沼气，但该方法不具可持续性，一方面沼气产量比较低；另一方面，尾水中的氮、磷和色素等含量高，很难达到排放标准。因此，到目前为止，我国大宗尾菜一直未得到充分开发利用和科学处理，尾菜不合规堆放的事件时有发生。尾菜含水量高(90-95％)而干物质含量低(5-10％)，若不及时处理，堆积的尾菜垃圾极易腐烂变质，产生污水，发出恶臭，严重污染环境，降低人们的生活质量和幸福指数。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服大量尾菜得不到及时有效处理而造成浪费且影响环境的问题，提供一种高效、环保、处理彻底的人工湿地处理尾菜垃圾的方法。
为了解决以上所述技术问题，本发明提供一种尾菜垃圾处理方法，所述方法包括以下步骤：
(1)固液分离和发酵
将尾菜切成碎块于干湿分离机进行固液分离，得尾菜原液和尾菜渣；所述尾菜渣可用作肥料和/或饲料原料；所述尾菜原液加水稀释2-3倍得稀释尾菜液，加入所述稀释尾菜液重量0.1％的益生菌，进行好氧发酵，待稀释尾菜液的PH值为7.0±0.2，得尾菜发酵液，待排入人工湿地进行下一步处理；
(2)建多级人工湿地
依次建不少于四个蓄水池，向所述蓄水池内敷设碎石层、粗砂层和益生碳，注水使表面水深达20-40cm，在所述蓄水池中种植水生植物，所述水生植物成活之后，投放水生动物，以形成多级人工湿地；
(3)尾菜发酵液排入湿地净化
将步骤(1)所述尾菜发酵液排入所述人工湿地，在每一级人工湿地停留2-3天后排入下一级人工湿地，依此类推至最后一级人工湿地，尾菜液中的色素和营养元素通过所述人工湿地逐级净化后达排放标准进行排放。
进一步，本发明所述益生菌包括体积比为2∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶2的潮湿纤维单胞菌、产琥珀酸放线杆菌、巨大芽孢杆菌、褐球固氮菌、胶质芽孢杆菌、细黄链霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌；益生菌种活化、液体发酵后，按所述占比依次加入所述稀释尾菜液，边加入边搅拌。
进一步，本发明所述人工湿地建成后，在所述人工湿地中没入益生菌泥丸；所述益生菌泥丸的制备方法为：按重量份计，以0.05-0.1份纳米级铁粉、3-5份有机物料和95份粘土为原料，将活化、液体发酵后的所述益生菌的100倍稀释液与所述原料混匀,做成丸子状，放入有空隙的框子里，避风、置于阴凉处，3-5天后见丸子表面菌丝丛生，即得益生菌泥丸；将所述益生菌泥丸按10-15g/m3淤泥没入所述人工湿地的淤泥层中；作为优选，所述人工湿地的淤泥层厚度达到或超过10cm时，没入所述益生菌泥丸。
进一步，本发明所述蓄水池深1.5-2m；所述蓄水池的上段侧壁设置有出水口或入水口，上级蓄水池的所述出水口与下级蓄水池的所述入水口有高差，以便上级蓄水池的水可以自然流入下级蓄水池；所述出水口或入水口在所述蓄水池侧壁每隔1-2米设置一个；作为优选，所述出水口和入水口为与上表面相通的U形豁口，所述豁口处从里到外平行设置有内挡板、中挡板、外挡板，所述内挡板和中挡板为提拉式网孔挡板，所述外挡板为不透水挡板。
进一步，本发明所述益生碳为用益生菌浸泡一周以上的生物炭，所述益生碳设置于所述碎石层和粗砂层中。
作为优选，本发明所述蓄水池设置为五个。
本发明所述方法，先将尾菜进行固液分离，除去液体后的固体部分其运输和保存都变得容易，可用作肥料或饲料的原料，按常规方法制作成肥料或饲料；液体则经好氧发酵，使尾菜液中的有机酸分解、转化，达到中性后排入人工湿地进行净化处理。在人工湿地底部敷设碎石层和粗砂层主要用于固定水生植物，并为水生动物营造休闲、避难等空间；种植水生植物，养殖水生动物，以构建和丰富湿地生态系统，吸收菜汁中的色素和营养元素；人工湿地中益生菌泥丸的加入，有效补充湿地底部益生菌，加强湿地底部好氧发酵过程，使湿地的淤泥减量，同时提供还原力，还原NO3 -和PO4 3-，提高湿地水质净化效果。
本发明采用多级人工湿地设计，尾菜原液稀释后依次排入每一级湿地并在其中停留一定时间，通过人工湿地生态系统，以及湿地上种植的水生植物、养殖的水生动物、微生物等多种因素综合作用，使尾菜液中的色素降解，营养元素被水生植物、动物和微生物吸收、分解和转化，最后从末级湿地排出的时候，各项水质指标均达到排放标准，可直接排入市政污水网管。
本发明的有益效果：
1、本发明用湿地净化原理处理尾菜液，具有生态环保，净化彻底，费用低等优点，大大降低垃圾处理成本。
2、本发明所述方法需要用到活性炭、水生植物、水生动物，通过项目的执行，可以带动相关产业的发展。
3、本发明所述方法的实施具有很强的科普效应，人工湿地所用的蓄水池根据处理尾菜液的多少可大可小，小的建成小景观，大的建成大景观，供城市居民游览观光，与此同时，还能让居民深刻理解环保和生态循环的意义。
4、本发明所述方法具有良好的持续性。一次构建湿地，在每年投放3-4次益生菌泥丸、正常收获水生植物和动物的情况下，可长期进行尾菜液处理。
5、本发明所述方法处理尾菜液彻底。尾菜液通过本发明所述方法处理后，只要调节湿地的级数就可实现尾水达标排放。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明所述尾菜垃圾处理方法，包括以下步骤：
(1)固液分离和发酵
将尾菜切成碎块于干湿分离机进行固液分离，得尾菜原液和尾菜渣；所述尾菜渣可用作肥料和/或饲料原料；所述尾菜原液加水稀释2-3倍得稀释尾菜液，加入所述稀释尾菜液重量0.1％的益生菌，进行好氧发酵，待稀释尾菜液的PH值为7.0±0.2，得尾菜发酵液，待排入人工湿地进行下一步处理；
(2)建多级人工湿地
依次建不少于四个蓄水池，向所述蓄水池内敷设碎石层、粗砂层和益生碳，注水使表面水深达20-40cm，在所述蓄水池中种植水生植物，所述水生植物成活之后，投放水生动物，以形成多级人工湿地；
(3)尾菜发酵液排入湿地净化
将步骤(1)所述尾菜发酵液排入所述人工湿地，在每一级人工湿地停留2-3天后排入下一级人工湿地，依此类推至最后一级人工湿地，尾菜液中的色素和营养元素通过所述人工湿地逐级净化后达排放标准进行排放。
进一步，本发明所述益生菌包括体积比为2∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶2的潮湿纤维单胞菌、产琥珀酸放线杆菌、巨大芽孢杆菌、褐球固氮菌、胶质芽孢杆菌、细黄链霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌；益生菌种活化、液体发酵后，按所述占比依次加入所述稀释尾菜液，边加入边搅拌。
进一步，本发明所述人工湿地建成后，在所述人工湿地中没入益生菌泥丸；所述益生菌泥丸的制备方法为：按重量份计，以0.05-0.1份纳米级铁粉、3-5份有机物料和95份粘土为原料，将活化、液体发酵后的所述益生菌的100倍稀释液与所述原料混匀,做成丸子状，放入有空隙的框子里，避风、置于阴凉处，3-5天后见丸子表面菌丝丛生，即得益生菌泥丸；将所述益生菌泥丸按10-15g/m3淤泥没入所述人工湿地的淤泥层中；作为优选，所述人工湿地的淤泥层厚度达到或超过10cm时，没入所述益生菌泥丸。
进一步，本发明所述蓄水池深1.5-2m；所述蓄水池的上段侧壁设置有出水口或入水口，上级蓄水池的所述出水口与下级蓄水池的所述入水口有高差，以便上级蓄水池的水可以自然流入下级蓄水池；所述出水口或入水口在所述蓄水池侧壁每隔1-2米设置一个；作为优选，所述出水口和入水口为与上表面相通的U形豁口，所述豁口处从里到外平行设置有内挡板、中挡板、外挡板，所述内挡板和中挡板为提拉式网孔挡板，所述外挡板为不透水挡板。
进一步，本发明所述益生碳为用益生菌浸泡一周以上的生物炭，所述益生碳设置于所述碎石层和粗砂层中。
作为优选，本发明所述蓄水池设置为五个。
实施例：
(1)固液分离和发酵
将尾菜切成6-10cm的碎块于干湿分离机进行固液分离，得尾菜原液和尾菜渣；所述尾菜渣按常规办法用于生产肥料或饲料；所述尾菜原液加水稀释2倍后注入一体化发酵设备；
益生菌处理：菌种潮湿纤维单胞菌、产琥珀酸放线杆菌、巨大芽孢杆菌、褐球固氮菌、胶质芽孢杆菌、细黄链霉菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌从市场购买，依照北纳生物-河南省工业微生物菌种工程技术研究中心提供的方法活化菌种，各菌种液体发酵后，按2∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶2的体积比依次序加入上述稀释尾菜液中，益生菌的总加入量为稀释尾菜液重量的0.1％，边加入边搅拌；在一体化发酵设备中进行好氧发酵，待尾菜液的PH值为7.0±0.2，得尾菜发酵液，待排入人工湿地进行下一步处理。
(2)建多级人工湿地
依次建五个1.5-2m深的蓄水池，所述蓄水池的底部和四周侧壁为无渗漏设置，所述蓄水池的底部分层敷设碎石层和粗砂层，在碎石层和粗砂层中间隔设置用益生菌浸泡一周以上的生物碳(益生碳)；碎石层、粗砂层和益生碳所形成的湿地填料厚60-120cm；以此形成五级湿地。向所述湿地内放水使表层至水深20-40cm，在湿地上种植狐尾藻、莲藕等水生植物，待所述水生植物成活之后，投放泥鳅、黑鱼、笊篱蟹等水生动物；每个蓄水池一边设置入水口、相对的一边设置出水口，上一级蓄水池的出水口高于下一级蓄水池的入水口，便于上级蓄水池的水自然流入下级蓄水池；根据需要，在所述蓄水池侧壁每隔1-2米设置一个出水口或入水口；为了方便使用，所述出水口和入水口与上表面相通即形成一U形豁口，在豁口处从里到外平行设置三块挡板——内挡板、中挡板和外挡板，所述内挡板和中挡板为提拉式网孔挡板，主要用于过滤悬浮物；所述外挡板为不透水挡板，用于控制水位。
本发明所述方法，人工湿地建成四级，即可满足尾菜液的净化达标排放，建成五级或以上，尾菜液处理效果更好。
(3)在湿地没入益生菌泥丸
以重量份计，取0.05-0.1份纳米级铁粉、3-5份有机物料和95份粘土作为原料，用以上步骤(1)活化并液体发酵后的复合益生菌的100倍稀释液将所述原料混匀,捏拢做成丸子状，把丸子放入有足够空隙的框子里，避风、置于阴凉处，3-5天后丸子表面菌丝丛生(丸子表面长满白毛)，即得益生菌泥丸；当建好的人工湿地的淤泥层厚度达到或超过10cm时，每立方米淤泥埋入10-15g的益生菌泥丸。益生菌泥丸没入淤泥层即可，若淤泥层较薄，可投放较小的益生菌泥丸，淤泥层较深则投放较大的益生菌泥丸。
(4)尾菜发酵液排入湿地净化
将步骤(1)所得的尾菜发酵液排入所建湿地，在每一级湿地停留2-3天后再排入下一级湿地，依此类推至最后一级湿地，尾菜液中的色素和营养元素通过所述湿地逐级净化后达到排放标准进行排放。
为了验证尾菜叶的处理效果，进行以下模拟实验：
用50cm×30cm×30cm的四个塑料框代替蓄水池构建湿地，在塑料框底部敷设3-4cm的青石、5-6cm的火山石和用水清洗过的建筑用砂，青石和火山石等体积分层放置，每层中相隔10cm放约500g的益生碳。在距离塑料框上边缘10cm处钻孔，在孔内固定PVC管，PVC管出水的一端安装水龙头控制流量和放水时间；每个塑料框放置在不同高度，使上一级框的水能够自然流进下一级框中。在塑料框中加水，在水面种植大飘、水葱、狐尾藻，植物种植间距约10cm，待所有水生植物成活之后，就可注入尾菜发酵液了。
按照实施例所述方法准备益生菌，各菌种按比例和重量要求加入到固液分离后并稀释2倍的稀释尾菜液中，充气，进行好氧发酵；待发酵液PH值稳定在7.0±0.2范围，将全部90升发酵液注入一级塑料框中；发酵液在一级塑料框中静置2-3天，然后排入下一级塑料框依次类推，在每一级塑料框中均静置2-3天。取每一级塑料框中的液体，观察颜色，并经脱脂棉过滤，用高效液相色谱仪测定NO2 -、NO3 -、SO4 2-、F-、CL-、PO4 3-的含量。
颜色及清晰度的目测结果见表一。
表一：尾菜液原液及四个塑料框中的液体肉眼观测结果
| 原液 | 一级 | 二级 | 三级 | 四级 | |
| 颜色 | 黑褐色 | 棕褐色 | 淡黄色 | 近无色 | 无色 |
| 清晰度 | 混浊不透明 | 混浊不透明 | 半透明 | 透明 | 清亮透明 |
(注：表中“原液”为尾菜原液稀释两倍后的发酵液)
从表一可以看出，混浊不透明的黑褐色尾菜原液，经过四级模拟湿地净化后，水质逐渐改善，最后达到无色、清亮透明的效果。
高效液相色谱仪测定结果见表二。除了尾菜发酵液(即尾菜原液稀释两倍的发酵液)和一级塑料框(一级湿地)中水质浑浊不适合上机测定外，第二、三、四级湿地框中液体的NO2 -、NO3 -、SO4 2-、F-、CL-、PO4 3-逐级降低，如表二所示，NO2 -从80.407uS/cm降至4.409uS/cm，NO3 -从100.954uS/cm降至4.012uS/cm，SO4 2-从134.1uS/cm降至10.072uS/cm，BOD5从2600mg/L降低至9mg/L，CODCr从9800降低至60；SS从2800降低至0.04；NH4-N从80降低至3；TP从78.85降低至0.2；F-、CL-、PO4 3-通过高效液相色谱均未检出。
表二：水样检测结果
(注：“新鲜菜汁”即固液分离后未经处理的尾菜原液，新鲜菜汁和一级塑料框中的水质因样品杂质含量过高，达不到高效液相色谱检测标准，故其中NO2 -、NO3 -、SO4 2-未检出，用“-”表示)
从表二结果可以看出，经四级湿地净化后，NO2 -、NO3 -、SO4 2-、F-、CL-、PO4 3-、BOD5、CODCr、SS、NH4-N、TP等水质指标大幅下降。
以上实施例仅是为了更好地说明本发明，使本领域技术人员清楚地理解本发明所述技术方案，实施例并非用于对本发明的限制，只要使用了以上所述技术方案，均应落入本发明的保护范。
Claims (6)
1.一种尾菜垃圾处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）固液分离和发酵
将尾菜切成碎块于干湿分离机进行固液分离，得尾菜原液和尾菜渣；所述尾菜渣用作肥料和/或饲料原料；所述尾菜原液加水稀释2-3倍得稀释尾菜液，加入所述稀释尾菜液重量0.1%的益生菌，所述益生菌包括体积比为2：1：1：1：1：1：1：2的潮湿纤维单胞菌、产琥珀酸放线杆菌、巨大芽孢杆菌、褐球固氮菌、胶质芽孢杆菌、细黄链霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌；益生菌种活化、液体发酵后，按所述占比依次加入所述稀释尾菜液，边加入边搅拌进行好氧发酵，待稀释尾菜液的pH值为7.0±0.2，得尾菜发酵液，待排入人工湿地进行下一步处理；
（2）建多级人工湿地
依次建不少于四个蓄水池，向所述蓄水池内敷设碎石层、粗砂层和益生碳，注水使表面水深达20-40cm，在所述蓄水池中种植水生植物，所述水生植物成活之后，投放水生动物，以形成多级人工湿地；
在所述人工湿地中没入益生菌泥丸；所述益生菌泥丸的制备方法为：按重量份计，以0.05-0.1份纳米级铁粉、3-5份有机物料和95份粘土为原料，将活化、液体发酵后的所述益生菌的100倍稀释液与所述原料混匀,做成丸子状，放入有空隙的框子里，避风、置于阴凉处，3-5天后见丸子表面菌丝丛生，即得益生菌泥丸；将所述益生菌泥丸按10-15g/ｍ3淤泥没入所述人工湿地的淤泥层中；
（3）尾菜发酵液排入湿地净化
将步骤（1）所述尾菜发酵液排入所述人工湿地，在每一级人工湿地停留2-3天后排入下一级人工湿地，依此类推至最后一级人工湿地，尾菜液中的色素和营养元素通过所述人工湿地逐级净化后达排放标准进行排放。
2.根据权利要求1所述尾菜垃圾处理方法，其特征在于，所述人工湿地的淤泥层厚度达到或超过10cm时，没入所述益生菌泥丸。
3.根据权利要求1所述尾菜垃圾处理方法，其特征在于，所述蓄水池深1.5-2m；所述蓄水池的上段侧壁设置有出水口或入水口，上级蓄水池的所述出水口与下级蓄水池的所述入水口有高差，以便上级蓄水池的水可以自然流入下级蓄水池；所述出水口或入水口在所述蓄水池侧壁每隔1-2米设置一个。
4.根据权利要求3所述尾菜垃圾处理方法，其特征在于，所述出水口和入水口为与上表面相通的U形豁口，所述豁口处从里到外平行设置有内挡板、中挡板、外挡板，所述内挡板和中挡板为提拉式网孔挡板，所述外挡板为不透水挡板。
5.根据权利要求1所述尾菜垃圾处理方法，其特征在于，所述益生碳为用益生菌浸泡一周以上的生物炭，所述益生碳设置于所述碎石层和粗砂层中。
6.根据权利要求1-5任一所述尾菜垃圾处理方法，其特征在于，所述蓄水池设置为五个。
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