一种养殖废水的菌藻共生处理剂及其制备方法和应用技术

技术编号:35098535 阅读:18 留言:0更新日期:2022-10-01 17:03
本申请涉及废水处理技术领域,具体涉及一种养殖废水的菌藻共生处理剂及其制备方法和应用。本申请的菌藻共生处理剂,每升包括以下组分:吸附载体100

【技术实现步骤摘要】
一种养殖废水的菌藻共生处理剂及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及废水处理
,具体涉及一种养殖废水的菌藻共生处理剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]畜禽养殖业是农村经济的支柱产业,在保障人民食物安全、增加农民收入等有极其重要的意义。但畜禽养殖业在提供肉食蛋白的同时,也给周边生态环境和居民健康带来了严重威胁,每年畜禽养殖的废水排放量超过100亿吨,远远超过全国工业废水与生活污水排放量总和。据第一次中国污染源普查公告,在全国排放的废水COD、总氮和总磷中,农业污染源分别占了43.7%、57.2%和67.4%,而畜禽养殖业的污染分别占到农业污染源的96%、38%和56%。尤其是作为世界第一大国的养猪业,因各种因素,传统的废水处理工艺出水水质很难达标排放。
[0003]微藻作为食物链营养级中的初级生产者,通过吸收大量的氮、磷维持其生长与增殖过程,并通过光合作用,固定二氧化碳,实现二氧化碳减排,因而其自身的生长增殖过程就是对水中氮、磷的去除过程,实现降低水中氮、磷含量的效果。同时,微藻通过生物絮凝剂进行收集,回收的微藻可以提炼生物柴油,既显著提高了畜禽废水资源化利用效率,又为解决国家能源短缺问题提供了更多的解决方案。因此,利用微藻实现养殖废水的资源化处理具有良好的前景。
[0004]微藻培养体系并非是仅仅微藻在工作,体系中的微生物在有机物的分解过程中起着重要的作用。藻菌共生系统不仅可以进行光合增氧,减少废水处理的曝气成本,还能减少废水处理过程中的温室气体排放。近年来很多学者对藻菌共生系统光合增氧功能、废水脱氮除磷、有机物生物降解等方面进行了深入的探索。
[0005]然而,目前使用菌藻共生体系在处理养殖废水时,人们需要先将微藻接种到养殖废水中培养至对数生长期,然后再投入设定量的净化细菌,由此构建的菌藻共生体系对养殖废水的处理效果有限,而且操作步骤繁琐,使得养殖废水的处理效率较低。

技术实现思路

[0006]为了简化养殖废水的处理步骤,本申请提供一种养殖废水的菌藻共生处理剂及其制备方法和应用,该菌藻共生处理剂利用微藻与取自养殖废水的细菌配制成一个相对稳定的菌藻共生体系,其可以直接投入养殖废水中进行废水处理,能有效去除养殖废水中的COD、总氮和总磷,实现了资源的循环利用,具有良好的使用便利性和净水效果。
[0007]第一方面,本申请提供一种养殖废水的菌藻共生处理剂,每升所述菌藻共生处理剂包括以下组分:吸附载体100

150g、微藻20

50mg、菌种液50

80mL,用蒸馏水定容至1L;所述菌种液取自养殖废水,所述菌种液中菌种的浓度为107‑
109CFU/mL。
[0008]本申请按上述配比将微藻和菌种液与吸附载体配合,利用微藻光合作用产生的氧气对菌种进行发酵,以此能够形成一个相对稳定的菌藻共生体系,其可以直接投入养殖废
水中进行废水处理,菌种无需等微藻培养至对数生长期再加入,在此基础上,选用取自养殖废水的细菌能免去细菌适应环境的阶段,由此能使微藻和菌种更好地发挥作用,有效去除养殖废水中的COD、总氮和总磷,实现了资源的循环利用,具有良好的使用便利性和净水效果。
[0009]优选的,所述微藻为小球藻、葡萄藻和栅藻的混合物。
[0010]优选的,所述小球藻、葡萄藻和栅藻的重量比为2:1:2。
[0011]通过采用上述技术方案,小球藻既可以进行自养又可以进行异养,其对水体中的氮、磷具有比较高的吸收能力,但其光合作用容易受培养通气量的影响;葡萄藻是自营型微体浮游藻类,其生长迅速,能增加小球藻之间的间隔,为溶解氧提供充足的流通通道;栅藻繁殖迅速且适应性强,其细胞内叶绿素含量高,由此能大量生产氧气以加快养殖废水中的气体流通效率。由此,三种微藻相辅相成,使体系中维持有较高含量的活微藻和活菌种含量,能有效发挥净水作用。其中,当小球藻、葡萄藻和栅藻的重量比为2:1:2时,其制得的菌藻共生处理剂具有更高的微藻和菌种的含量增长率,对养殖废水中的COD、总氮和总磷的去除率明显高于其他重量比,因此将其作为进一步的优选。
[0012]优选的,所述吸附载体为甘蔗废渣粉和膨化玉米粉的混合物。
[0013]优选的,所述甘蔗废渣粉与膨化玉米粉的重量比为9:1。
[0014]通过采用上述技术方案,因菌种的结构往往比微藻小,其与微藻混合时,容易与微藻发生分层。对此,本申请使用甘蔗废渣粉为菌种提供支撑,菌种附着在甘蔗废渣粉表面形成菌种团,相对于将菌种游离在处理剂中,菌种团能减少菌种与微藻之间发生竞争,菌种团中的菌种能有效吸收甘蔗废渣粉中的养分进行繁殖;在此技术上,本申请使用膨化玉米粉增加菌藻共生体系的粘性,从而有效增加了菌藻共生处理剂中各组分的稳定性。相对于其他增稠剂,本申请使用的膨化玉米粉也能为微藻和菌种提供养分,有助于微藻和菌种在其形成的菌藻共生体系中具有一定的有效活性,以便于将其进行存储和运输。
[0015]第二方面,本申请提供一种菌藻共生处理剂的制备方法,包括以下步骤:取适量蒸馏水,加入吸附载体100

150g,搅拌至分散均匀,加入微藻20

50mg和菌种液50

80mL,边搅拌边用蒸馏水定容至1L,先在室温下静置处理15

30min,随后在0

4℃的温度下存储备用。
[0016]本申请的菌藻共生处理剂在定容后在室温下静置处理,便于菌种稳定附着在甘蔗废渣粉上,微藻则为菌种的繁殖提供氧气,由此制得的菌藻共生处理剂具有更好的体系稳定性。
[0017]第三方面,本申请提供一种养殖废水的处理方法,使用所述的菌藻共生处理剂。
[0018]优选的,所述养殖废水的处理方法包括以下步骤:对养殖废水进行曝气处理,使养殖废水中的氨氮浓度≤100mg/L,经过滤后获得处理液;往处理液中加入菌藻共生处理剂,经光照培养后收获培养液。
[0019]通过采用上述技术方案,由于养殖废水的氨氮浓度会在一定程度上影响微藻的生长,本申请将其氨氮浓度限定在适于微藻生长的条件下,有助于本申请的菌藻共生处理剂更好地发挥作用。
[0020]优选的,所述菌藻共生处理剂的添加量为所述处理液体积的5

15%。
[0021]通过采用上述技术方案,微藻和菌种的含量在一定程度上会菌藻共生处理剂的处
理效果,因此菌藻共生处理剂的添加量不宜过高或过低,以5

15%为宜。
[0022]优选的,所述光照培养在密闭环境中培养。
[0023]通过采用上述技术方案,密闭环境有助于微藻和菌体在养殖废水中快速形成菌藻共生体系进行废水处理,与此同时还能阻止菌藻培养过程产生的二氧化碳等气体排出,提高资源的利用率。
[0024]综上所述,本申请具有以下有益效果:1、本申请的菌藻共生处理剂利用微藻与取自养殖废水的细菌配制成一个相对稳定的菌藻共生体系,其可以本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种养殖废水的菌藻共生处理剂,其特征在于,每升所述菌藻共生处理剂包括以下组分:吸附载体100

150g、微藻20

50mg、菌种液50

80mL,用蒸馏水定容至1L;所述菌种液取自养殖废水,所述菌种液中菌种的浓度为107‑
109CFU/mL。2.根据权利要求1所述的菌藻共生处理剂,其特征在于:所述微藻为小球藻、葡萄藻和栅藻的混合物。3.根据权利要求2所述的菌藻共生处理剂,其特征在于:所述小球藻、葡萄藻和栅藻的重量比为2:1:2。4.根据权利要求1所述的菌藻共生处理剂,其特征在于:所述吸附载体为甘蔗废渣粉和膨化玉米粉的混合物。5.根据权利要求4所述的菌藻共生处理剂,其特征在于:所述甘蔗废渣粉与膨化玉米粉的重量比为9:1。6.权利要求1

5任一项所述的菌藻共生处理剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:取适量蒸馏水,加入吸...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶星名王敏
申请(专利权)人:杭州万向职业技术学院
类型:发明
国别省市:

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