CN1829664A - 有机性废水和有机性污泥的处理方法和处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种有机性废水和有机性污泥的处理方法和处理装置,其包括:泡沫分离槽(5),其把对鱼肉片等固体物进行除去处理的废水导入;气泡发生装置(16),其设置在该泡沫分离槽(5)内并使废水中产生微细气泡;养殖水槽(35),其把在泡沫分离槽(5)内产生的泡沫导入,并饲养海底生物(32)。其把渔港、鱼市场和陆地养殖场等产生的有机性废水和在膜分离活性污泥处理槽(10)中被活性污泥处理后产生的剩余有机性污泥向养殖水槽(35)导入,使剩余有机性污泥成为海底生物饲料(饵)而进行消化减量处理。其结果是,能经济地进行渔港、鱼市场和陆地养殖场等处大量产生的有机性废水的净化处理以及净化处理后的剩余有机性污泥的处理。
Description
技术领域
本发明涉及防止海洋污染技术,详细说就是涉及含有渔港、鱼市场和陆地养殖场等在鱼的打捞、鱼的洗净、冷冻鱼的解冻、鱼解体时产生的血液和肉片等的有机性废水以及陆地养殖的有机性废水的处理方法和处理装置,以及涉及所述有机性废水处理后产生的剩余有机性污泥的处理方法及其装置。
背景技术
现在,在渔港和鱼市场等处由于要保持鱼的鲜度等而不使用自来水,而是使用过滤杀菌的海水来进行被打捞上来的鱼的洗净、冷冻鱼的解冻、鱼解体时产生的血液和肉片等的洗净。这样产生的有机性废水,根据渔获量而增减水量,且根据打捞上来的鱼的选择方法和进行鲜鱼放血的活宰(活け缔め)等的作业内容而污浊浓度有增减。这样对于水量和污浊浓度有变动的有机性废水的生物处理,由于污浊负载不固定,难以进行净化处理,现状是其大部分未处理地被直接再放出到海洋中。
特别是直接解决该问题的技术还未被发现,但作为相关技术,提案有使用砂过滤把养鱼水槽的废水进行过滤的水质净化方法(参照专利文献1)。
但由专利文献1所述装置进行的污浊成分的除去,是把使用砂过滤材料等的过滤处理作为主体,所以想把它适用在渔港和鱼市场等产生的有机性废水处理上,则有可能频繁产生过滤用材料堵塞的情况。说起来养殖水槽其污浊浓度是低到大致一定程度的,其产生的污浊物质也仅是由鱼的粪便和残饵等固体物所引起的,水是循环使用的,所以其废水量也几乎就没有变动,即使想把它适用在渔港和鱼市场等大量产生的废水处理上,也远远不能供给实用。特别是把生物处理后产生的剩余有机性污泥使用海底生物进行消化减量的尖端技术没被发现,但作为把养殖海域底部堆积的残饵等有机性污泥进行分解的方法,提案有撒放预先大量培养的线沙蚕而把污泥进行消化减量的方法(参照专利文献2)。
专利文献1:特开平5-96291号公报(第2~3页)
专利文献2:特开平2001-231394号公报(第2~5页)
发明内容
本发明是鉴于上述的现有技术课题而开发的,目的在于提供一种有机性废水的处理方法及其处理装置,其能经济地进行渔港、鱼市场和陆地养殖场等处大量产生的有机性废水的净化处理和净化处理后的剩余有机性污泥的处理。
即,本发明是对渔港和鱼市场等产生的有机性废水的处理方法,第一特征如下:其把对鱼肉片等固体物进行除去处理的废水进行曝气处理,把由曝气处理产生的泡沫进行活性污泥处理的同时进行膜过滤。
本发明第二特征如下:对渔港和鱼市场等产生的有机性废水进行处理的装置包括:泡沫分离槽,其把对鱼肉片等固体物进行除去处理的废水导入;气泡发生装置,其设置在该泡沫分离槽内并使废水中产生微细气泡;膜分离活性污泥处理槽,其把由该气泡发生装置产生的泡沫导入。且第三特征是气泡发生装置是自吸式微细气泡发生装置。
本发明第四特征如下:接受由渔港、鱼市场和陆地养殖场等处产生的有机性废水并进行生物处理,把生物处理后产生的剩余有机性污泥向饲养有海底生物的养殖水槽内导入,使所述剩余有机性污泥成为该海底生物饲料而进行消化减量处理。第五特征是所述生物处理是通过活性污泥法进行的。
本发明第六特征如下:其是对渔港、鱼市场和陆地养殖场等产生的有机性废水和有机性污泥进行处理的装置,其包括:泡沫分离槽,其把对鱼肉片等固体物进行除去处理的废水导入;气泡发生装置,其设置在该泡沫分离槽内并使废水中产生微细气泡;膜分离活性污泥处理槽,其把在泡沫分离槽内产生的泡沫导入;养殖水槽,其把由该膜分离活性污泥处理槽产生的剩余有机性污泥导入,并饲养海底生物。第七特征是其在所述养殖水槽内填充砂等过滤材料而得到过滤水。第八特征是所述海底生物是堆积物食性海底生物和/或悬浊物食性海底生物。
附图说明
图1是模式表示本发明有机性废水处理装置的结构图;
图2是泡沫分离槽的纵剖面图;
图3是自吸式微细气泡发生装置主要部分的剖面图;
图4是膜分离活性污泥处理槽的纵剖面图;
图5是模式表示本发明试验装置的结构图;
图6是模式表示本发明有机性废水和有机性污泥处理装置的结构图;
图7是模式表示养殖水槽水位调整方法其他实施例的结构图;
图8是模式表示本发明试验装置的结构图;
图9是表示污泥投入状态的养殖水槽的内部照片;
图10是表示由沙蚕引起的污泥消化减量状态的养殖水槽的内部照片。
具体实施方式
以下一边参照附图一边详细叙述本发明的实施例。对本发明的实施例是根据图1到图10进行说明的,但当然本发明并不限定于该实施例。
实施例1
图中,1是渔港和鱼市场等产生的有机性废水,其通过沉沙槽2和过滤网3等固液分离装置实施了把鱼肉片等固体物进行除去等的前处理。被前处理过的废水4向泡沫分离槽5导入,并通过泡沫分离槽5内的自吸式微细气泡发生装置16进行一定时间曝气并且进行泡沫分离处理。自吸式微细气泡发生装置16能改变气泡的大小。在此产生的气泡的大小是小于或等于1mm。本实施例是表示了自吸式微细气泡发生装置的例,但也可以是散气装置,只要是能产生微细气泡就没有特别的限制。然后,把漂浮在泡沫分离槽5水面上的泡沫7用公知的刮取机等进行刮取,并从泡沫排出口6排出。在此,由于需要使废水4在泡沫分离槽5的槽内滞留一定的时间,所以在不得不对超过一台泡沫分离槽5收容能力的废水4进行处理的情况下,也可以通过分配计量槽(未图示)预先计量废水4,并向多台泡沫分离槽5进行分配并处理。由于经过泡沫分离槽5进行了曝气处理的曝气处理水8的污浊负载量被充分降低,所以其通常都是被原样地放出,但使其接触臭氧进行氧化处理,或混合凝聚剂并向凝聚沉淀槽内导入而进行沉淀分离处理,或向接触曝气槽等内导入而进行微生物处理,把污浊负载量进一步降低再放出则更好。
而从废水4分离出来的泡沫7的性状,虽然污浊负载浓度比废水4是变高了,但由于其污浊浓度大致是一定的,且与曝气处理前的水量相比是极少量的,所以是适合于活性污泥处理的状态。通过刮取机从泡沫排出口6排出的泡沫7,由输送泵9向膜分离活性污泥处理槽10导入,进行活性污泥处理,同时,被活性污泥处理过的处理水通过分离膜12而被吸引泵13吸入,进行活性污泥的膜分离,作为清澈的膜分离海水放出。作为分离膜12所使用的膜的种类,能利用精密的过滤膜和超滤过滤膜等,作为膜的形状能利用片状的平膜和管状的中空绒等,并没有特别的限制。
下面按每个各结构要素来说明本发明装置的动作。
图2是泡沫分离槽5的纵剖面图。被前处理的废水4从泡沫分离槽5的水槽本体15下方导入。被导入的废水4由于要进行曝气处理,所以本发明装置中自吸式微细气泡发生装置16的叶轮18通过电机17被驱动旋转,在叶轮18旋转的同时,从空气导入管19吸入空气并混入到废水中,该空气导入管19的上端在水槽本体15外的比水槽水面高的位置处向大气开放,其下端插入在设置于该水槽本体15内的叶轮18的中心内侧。混入的空气通过由叶轮18的旋转所产生的涡流和剪断力而产生微细气泡。产生的微细气泡使废水4中的有机物和微细的浮游物等一边附着在气泡表面上,一边浮上来向泡沫排出口6移动,在排出口6近旁的水面上形成泡沫(浮渣)层7。泡沫层7通过现有公知的刮取机而被排出在水槽本体15外。另一方面,曝气后而被泡沫分离的处理水则从排出口6下降,通过在把泡沫分离槽5内部进行划分的堰板20下方打开的移流口21而从处理水排出口22放出。
图3是自吸式微细气泡发生装置16主要部分的剖面图。当由电机17的驱动而内部中空状的搅拌体叶轮18进行旋转,则在插入并连通到叶轮18中空部内的空气导入管19近旁产生负压,自然地空气就从空气导入管19的向大气开放的上端吸入。该负压是通过使叶轮18附近的水向从叶轮18离开的方向移动那样的搅拌而产生作用的。本实施例并不限定于是自吸式微细气泡发生装置16,其他结构的自吸式微细气泡发生装置也可以被使用。且图中23是整流板是为了防止由叶轮18而产生的泡沫分离槽5内的水都一起转动而设置在水槽本体15内的底部。
图4是膜分离活性污泥处理槽10的纵剖面图。膜分离活性污泥处理槽10通过间隔壁26被划分成:除去废水中氮成分的脱氮槽24和使用微生物等把氨成分进行硝化处理的硝化槽27,但只要活性污泥处理的处理水11的性状没有特别的问题,则即使是只有硝化槽27的结构也可以。被泡沫分离槽5分离的泡沫(浮渣)7,通过输送泵9输送并被导入到脱氮槽24中。脱氮槽24中除了泡沫7之外还有来自硝化槽27的循环液通过循环配管28和循环泵29被输送导入。在脱氮槽24的底部设置有搅拌机25,把泡沫(浮渣)7与该循环液进行搅拌混合。当脱氮槽24内存留了容许量以上的混合液时,则其越过间隔壁26而向硝化槽27流入。硝化槽27内设置有:用于维持槽内良好空气状态的散气装置31和向它送入空气的鼓风机30,以及设置在通气装置31上方的分离膜12和通过分离膜12而吸引膜分离处理水的吸引泵13。流入到硝化槽27内的混合液一边被散气搅拌,一边通过分离膜12和吸引泵13被分离成膜分离处理水11和活性污泥,处理水11被向膜分离活性污泥处理槽10的系统外放出。吸引泵13,在硝化槽27内的水位成为HWL(上限水位)时被启动,在水位成为LWL(下限水位)时则被停止。
若使用本发明的废水处理方法和处理装置,则能从现状不能处理的含有渔港和鱼市场等在鱼的打捞、鱼的洗净、冷冻鱼的解冻、鱼解体时产生的血液和肉片等的大量有机性废水中,把污浊成分在短时间内进行分离处理。且通过对处理废水实施微生物处理,能降低向海洋再放出的海水的污浊负载量。
[试验例]
下面,把根据本发明进行的废水处理试验结果表示如下。使用图5所示的试验装置,在下面的试验条件下,把从渔港采取的打捞物、处理货物的废水通过泡沫分离槽和膜分离活性污泥处理槽来进行废水处理。其结果表示在表1。
试验条件
泡沫分离槽:自吸式泡沫分离槽(有效容量25L,滞留时间30分钟)
膜分离活性污泥处理槽:仅设置了硝化槽(有效容量5L,滞留时间约12个小时)
泡沫分离槽处理水量:50L/小时
泡沫产生量:约420ml/小时
膜过滤水量:约420ml/小时(根据水槽水位而间歇运转)
分离膜模数:膜面积0.1m2,流量0.1m3/m2·日
[表1]
项目 | COD(mg/L) | 浊度(-) | 蛋白质(-) |
泡沫分离处理水 | 18.2 | 0.031 | 0.239 |
泡沫(分离水) | 820 | - | - |
膜分离活性污泥处理水 | 19.8 | - | - |
表中,COD是根据JIS K0102 19碱性高锰酸钾的氧消耗量,浊度是根据JIS K0101 9.2透射光浊度(波长660nm),蛋白质是通过分光光度计的吸收频谱(波长280nm)来测量的。
然后测量了渔港未处理废水的污浊浓度。其结果表示在表2。
[表2]
项目 | COD(mg/L) | 浊度(-) | 蛋白质(-) |
向海洋排出的废水 | 36.7 | 0.085 | 0.461 |
如从表1、表2的结果了解到的那样,确认了通过本发明的废水处理,废水的污浊负载被降低了约50%,被除去的污浊成分约97.5%进行了活性污泥处理。
实施例2
图6中,1是渔港、鱼市场和陆地养殖场等产生的以海水为主要成分的有机性废水,其通过沉沙槽2和过滤网3等固液分离装置实施把鱼肉片等固体物进行除去等的前处理。被前处理过的废水4向泡沫分离槽5导入,并泡沫分离槽5内的自吸式微细气泡发生装置16进行一定时间曝气并进行泡沫分离处理。自吸式微细气泡发生装置16由于能变化吸气量,所以能变化气泡的大小。在此产生的气泡的大小是小于或等于1mm。本实施例是表示了自吸式微细气泡发生装置的例,但也可以是散气装置,只要是能产生微细气泡就没有特别的限制。然后,把漂浮在泡沫分离槽5水面上的泡沫7用公知的刮取机进行刮取,并从泡沫排出口6排出。在此,由于需要使废水4在泡沫分离槽5的槽内滞留一定的时间,所以在不得不对超过一台泡沫分离槽5收容能力的废水4进行处理的情况下,也可以通过分配计量槽(未图示)预先计量废水4,并向多台泡沫分离槽5进行分配并处理。由于经过泡沫分离槽5进行了曝气处理的曝气处理水8的污浊负载量被充分降低,所以其通常都是被原样地放出,但使其接触臭氧进行氧化处理,或混合凝聚剂并向凝聚沉淀槽内导入而进行沉淀分离处理,或向接触曝气槽等内导入而进行微生物处理,把污浊负载量进一步降低再放出则更好。
而从废水4分离出来的泡沫7的性状,虽然污浊负载浓度比废水4是变高了,但由于其污浊浓度大致是一定的,且与曝气处理前的水量相比其是极少量的,所以是适合于活性污泥处理的状态。通过刮取机从泡沫排出口6排出的泡沫7,由输送泵9向膜分离活性污泥处理槽10导入,进行活性污泥处理,同时,被活性污泥处理过的处理水通过分离膜12而被吸引泵13吸引,进行活性污泥的膜分离,作为清澈的膜分离处理水11放出。作为分离膜12所使用的膜的种类,能利用精密的过滤膜和超滤过滤膜等,作为膜的形状能利用片状的平膜和管状的中空绒膜等,并没有特别的限制。
膜分离活性污泥处理槽10的剩余污泥14,通过泵等吸入排出装置被向养殖有海底生物沙蚕32的养殖水槽35导入。养殖水槽35内包括:容器38,其填充了过滤材料砂39并使砂在底部不脱落,且在底部设置有能透水的连通孔,以及/或在砂的下部设置无纺布;供气装置36,其使用从压气机37送来的空气向养殖水槽内供给空气;循环泵34,其使养殖水槽35内部的过滤水适当地向容器38内还流。在此,连通孔以及/或无纺布是设置在容器38的底部,但也能设置在侧面,没有特别的限制。容器38,只要是能把剩余污泥进行过滤和消化减量,然后把得到的海水排出的结构便可,其没有特别的限制。
下面按每个各结构要素来说明本发明装置的动作。
被前处理过的废水4从泡沫分离槽5的下部供给,并在该分离槽内通过自吸式微细气泡发生装置16进行曝气处理。该微细气泡发生装置所产生的气泡,使泡沫分离槽5内废水4中的有机物和微细的浮游物等一边附着在气泡表面上,一边浮上来向泡沫排出口6移动,在泡沫排出口6近旁的水面上形成泡沫层7。泡沫层7通过现有公知的刮取机而被向泡沫分离槽5外排出。另一方面,曝气后而被泡沫分离的处理水8则从排出口6下降,由把泡沫分离槽5内部进行划分的板的下方通过,并向泡沫分离槽5外排出。
在泡沫分离槽5中产生的泡沫7通过输送泵9向膜分离活性污泥处理槽10送入。在处理槽10内,被分离的泡沫7的有机物成分通过活性污泥而被生物分解,并通过分离膜12和吸引泵13而被固液分离成活性污泥和处理水11。在处理槽10内设置有散气装置17,其把从压气机16供给的空气向槽内供给,其还同时进行向活性污泥的氧气供给和分离膜12的空气洗净。
把泡沫7进行活性污泥处理并增加而成为剩余的剩余污泥14,通过现有公知的泵等向填充在容器38内的砂的上部导入。被导入的剩余污泥14的结构是:通过过滤材料39过滤固体物部分,过滤水从容器38的下部向养殖水槽35内流出。在容器38内部的过滤材料39中饲养着沙蚕32,当导入剩余污泥14,并且固体物部分通过过滤材料39被补充,则该固体物就作为沙蚕32的饲料(饵)被消化减量。而通过砂过滤的海水则向养殖水槽35移动,通过由散气装置36供给的空气来提高溶解的氧的程度,并通过循环泵34向容器38送出。本实施例中作为海底生物是使用的沙蚕,但也可以是其他的堆积物食性海底生物,或也可以是以双贝壳贝类(二枚貝)为代表的悬浮物食性海底生物,进一步也可以使两者海底生物混合来使用。
在此,养殖水槽35的水位,由于导入的剩余污泥14被输送来而增加,其使用未图示现有公知的水位检测器来检测水位,当水位达到一定的程度,则把水槽下部的水位调整阀33打开,就能把水位降落到通常的水平。作为其他的水位调整装置,也可以使用图7所示那样的溢流管40,通过流出部位的高度进行分别使用便可。
若使用本发明的处理方法和处理装置,则能从现状不能处理的把含有渔港、鱼市场和陆地养殖场等在鱼的打捞、鱼的洗净、冷冻鱼的解冻、鱼解体时产生的血液和肉片等的海水作为主要成分的有机性废水中,仅把污浊成分在短时间内进行分离,然后通过对分离的废水实施微生物处理,能降低向海洋流入的污浊负载量,而且通过把在微生物处理中产生的剩余污泥作为沙蚕等堆积物食性海底生物和/或以双贝壳贝类为代表的悬浮物食性海底生物的饲料(饵)而被消化减量,能减少最终的剩余污泥处理费用。本实施例对以海水为主要成分的的有机性废水进行了叙述,但只要是由鱼类的处理引起的废水,则海水和淡水等处理对象并没有特别的限制。
在是陆地养殖场等废水处理的情况下,由于在有机性废水中不含有大的固体物和砂等的夹杂物,所以,能把从养殖水槽出来的排水直接向泡沫分离槽5投入,并使用上面说明方法进行处理。
下面使用图8所示的试验装置,根据本发明的方法来进行有机性废水和有机性污泥的处理试验。
在由前处理槽A、流量调整槽B、接触曝气槽C、沉淀槽D构成的实际的鱼市场废水处理设施F中设置泡沫分离槽,把流入的废水从所述废水处理设施P的流量调整槽B通过泵向泡沫分离槽5输送,进行曝气处理,把产生的泡沫的一部分临时贮存在泡沫贮存罐41中之后,向小规模的膜分离活性污泥处理槽10投入,进行活性污泥处理,然后把活性污泥一日一次采取40ml地向饲养有沙蚕32的养殖水槽35投入。水质是对从流量调整槽B输送的废水、曝气处理水、产生的泡沫和膜分离活性污泥处理水进行测量。其结果表示在表3。
试验装置和试验条件
泡沫分离槽:自吸式泡沫分离槽,有效容量600L,滞留时间120分钟
膜分离活性污泥处理槽:设置了脱氮槽、硝化槽,有效容量5L
滞留时间:约5日
泡沫分离槽处理水量:300L/小时
泡沫产生量:约15L/小时
膜过滤水量:约125L/小时(根据水槽水位而间歇运转)
分离膜模数:膜面积0.1m2,流量0.03m3/m2·日
养殖水槽:5L长颈瓶(有效容积3L),容器0.5L,沙蚕重量20g
向养殖水槽投入的剩余污泥量:约3g/日(干物)(湿润状态:40ml/日)
还流水量:30ml/分
[表3]
项目 | COD(mg/L) | 浊度(-) | 蛋白质(mg/L) |
渔港、鱼市场的废水 | 52.9 | 87 | 349.6 |
泡沫分离处理水 | 11.4 | 21 | 53.5 |
泡沫(分离水) | 290 | 468 | - |
膜分离活性污泥处理水 | 10.5 | - | - |
表中,COD是根据JIS K0102 19碱性高锰酸钾的氧消耗量,浊度是使用HACH社制的DR2000FTU浊度计,蛋白质是由Lowry-Folin法的吸收频谱(波长750nm)来测量的,从检测线计算水中的浓度。
如从表1了解到的那样,确认了通过本发明的处理方法,废水的污浊负载被降低了约78%,被除去的污浊成分约96%被进行了活性污泥处理。
对于由沙蚕引起的污泥消化减量程度,通过目视经过观察过滤补充的污泥补充情况。其经过状态被表示在图9和图10。图9是活性污泥被投入后经过了一小时的养殖水槽的内部照片,图10是活性污泥被投入后经过了一天的养殖水槽的内部照片。从这些照片了解到,在活性污泥被投入后约一天,被投入的污泥大致被沙蚕全部捕食。而且这样饲养的沙蚕还能谋求作为钓饵来进行利用。
如上,通过本发明的废水处理方法和装置,能把渔港和鱼市场等大量产生有机性废水进行净化处理,其结果是能在防止海洋污染上发挥大的作用。
通过本发明的处理方法和装置,能把再放出废水的污浊负载消减约80%左右。且通过使沙蚕等海底生物捕食污泥而引起的污泥消化减量,能不需要把最终的渣滓进行燃烧处理,所以不仅能减少处理设施的维持管理成本,而且其能成为节省化学石油燃料等资源对策的一环。通过本发明方法饲养的沙蚕能作为钓饵来利用,所以能在节省资源和资源再利用利用上发挥大的作用。
Claims (8)
1、一种渔港和鱼市场等产生的有机性废水的处理方法,其特征在于,其把对鱼肉片等固体物进行除去处理的废水进行曝气处理,把由曝气处理产生的泡沫进行活性污泥处理的同时进行膜过滤。
2、一种渔港和鱼市场等产生的有机性废水的处理装置,其特征在于,其包括:泡沫分离槽,其把对鱼肉片等固体物进行除去处理的废水导入;气泡发生装置,其设置在该泡沫分离槽内并使废水中产生微细气泡;膜分离活性污泥处理槽,其把产生的泡沫导入。
3、如权利要求2所述的渔港和鱼市场等产生的有机性废水的处理装置,其特征在于,气泡发生装置是自吸式微细气泡发生装置。
4、一种有机性污泥的处理方法,其特征在于,其接受由渔港、鱼市场和陆地养殖场等产生的有机性废水并进行生物处理,把生物处理后产生的剩余有机性污泥向饲养有海底生物的养殖水槽内导入,使所述剩余有机性污泥成为该海底生物饲料而进行消化减量处理。
5、如权利要求4所述的有机性污泥的处理方法,其特征在于,所述生物处理是通过活性污泥法进行的。
6、一种有机性废水和有机性污泥的处理装置,其特征在于,其是对渔港、鱼市场和陆地养殖场等产生的有机性废水和有机性污泥进行处理的装置,其包括:泡沫分离槽,其把对鱼肉片等固体物进行除去处理的废水导入;气泡发生装置,其设置在该泡沫分离槽内并使废水中产生微细气泡;膜分离活性污泥处理槽,其把在泡沫分离槽内产生的泡沫导入;养殖水槽,其把由该膜分离活性污泥处理槽产生的剩余有机性污泥导入,并饲养海底生物。
7、如权利要求4到权利要求6任一项所述的有机性污泥的处理方法和有机性废水与有机性污泥的处理装置,其特征在于,其在所述养殖水槽内填充砂等过滤材料而得到过滤水。
8、如权利要求4到权利要求7任一项所述的有机性污泥的处理方法和有机性废水与有机性污泥的处理装置,其特征在于,所述海底生物是堆积物食性海底生物和/或悬浊物食性海底生物。
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