申请日2016.04.01
公开(公告)日2016.07.06
IPC分类号C02F3/34; C02F3/02; C02F1/52; C02F1/68; C02F103/20
摘要
本发明提供了一种用于畜禽养殖废水处理的更有针对性、净化效率更高的生物强化剂，包括微生物菌剂，可溶性铁盐和可溶性钴盐，其中，所述的微生物菌剂的有效活菌数不低于100亿/g，且至少包括地衣芽孢杆菌，所述的地衣芽孢杆菌与铁元素、钴元素的重量比为1：0.010～0.085：0.0010～0.0095。本发明通过分析畜禽养殖废水成分，选择性配比微生物菌剂、化学药剂和生物药剂，从而制备出一种复合的生物强化剂，可以有效补充并改善畜禽养殖废水的成分，提高污水处理系统中生化处理单元的生物活性，并加快生化反应，提高畜禽养殖废水处理系统效率，有效改善畜禽养殖废水的出水水质。
权利要求书
1.一种用于畜禽养殖废水处理的生物强化剂，其特征在于，包括微生物菌剂、可溶性铁盐和可溶性钴盐，其中，所述的微生物菌剂的有效活菌数不低于100亿/g，且至少包括地衣芽孢杆菌，所述的地衣芽孢杆菌与铁元素、钴元素的重量比为1：0.010～0.085：0.0010～0.0095。
2.如权利要求1所述的一种用于畜禽养殖废水处理的生物强化剂，其特征在于，所述的可溶性铁盐为硫酸铁、氯化铁以及硝酸铁中的一种或者几种。
3.如权利要求1或者2所述的一种用于畜禽养殖废水处理的生物强化剂，其特征在于，所述的可溶性钴盐为氯化钴、硫酸钴以及硝酸钴中一种或者几种。
4.如权利要求1或者2所述的一种用于畜禽养殖废水处理的生物强化剂，其特征在于，所述的微生物菌剂还包括热带假丝酵母菌，且所述的地衣芽孢杆菌与所述的热带假丝酵母菌的重量比为2：1～1.5。
5.如权利要求3所述的一种用于畜禽养殖废水处理的生物强化剂，其特征在于，所述的微生物菌剂还包括热带假丝酵母菌，且所述的地衣芽孢杆菌与所述的热带假丝酵母菌的重量比为2：1～1.5。
6.如权利要求1或者5所述的一种用于畜禽养殖废水处理的生物强化剂，其特征在于，所述的生物强化剂还包括纤维素酶和磷酸铵。
7.如权利要求6所述的一种用于畜禽养殖废水处理的生物强化剂，其特征在于，所述的微生物菌剂和所述的纤维素酶为固体粉末。
8.如权利要求7所述的一种用于畜禽养殖废水处理的生物强化剂，其特征在于，所述的生物强化剂的各组成成分均为固体粉末，且其重量份数分别为：地衣芽孢杆菌2～6份，热带假丝酵母菌1～3份，纤维素酶0.2～0.7份，可溶性铁盐0.1～0.3份，磷酸铵0.4～0.7份，可溶性钴盐0.005～0.02份。
9.如权利要求1或者5所述的一种用于畜禽养殖废水处理的生物强化剂，其特征在于，所述的生物强化剂还包括纤维素酶或磷酸铵。
10.一种制备如权利要求1所述的用于畜禽养殖废水处理的生物强化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)混合可溶性钴盐和可溶性铁盐，成为化学混合物A;
2)依次分别混合微生物菌剂，成为菌剂混合物B;
3)临用前，混合上述A和B，即完成制备生物强化剂。
说明书
一种用于畜禽养殖废水处理的生物强化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于废水处理的生物制剂，特别是涉及一种处理畜禽养殖废水的生物强化剂及其制备方法，属于生物环保领域。
背景技术
对畜禽养殖废水的处理工艺多种多样，但生化处理部分的基础模式主要为厌氧结合好氧处理。其中，好氧处理方法主要集中在活性污泥法和接触氧化法，也有部分企业采用氧化沟工艺，但其处理后的出水COD仍在500mg/L以上，并且绝大多数处理均需要添加养殖场原废水，停留时间一般在15～30天，造成反应器体积巨大、能耗较高、污泥产量多等问题，处理效果均不甚理想。
中国专利CN201410657644.8公开了一种多级微生物强化提高畜禽养殖废水处理效率的方法，在处理设施的不同生化处理单元中投加不同种类的净水微生物制剂，强化污水处理效果，从而明显提高各处理单元污水处理效率;中国专利申请CN201310557242.6公开了一种由硫酸亚铁、硫酸、氯化钙、氯化镁、硅酸钠和水按重量分数比制备而成的化学复合药剂，通过形成絮凝效果去除家禽养殖废水中所含的营养物质，从而达到净化废水的目的。
上述处理方法中，要么只采用微生物菌剂，用来补充畜禽养殖废水中具有降解功能的微生物的不足，但是其他的污染问题，如：养殖废水本身存在的C/N/P比例失调、部分微量元素缺乏、纤维素含量高等，无法通过加入功能微生物菌剂的方法而得到改善;要么只采用具有普适性的化学絮凝药剂，通过絮凝、沉淀作用去除颗粒物，这种方法虽然能达到净化目的，但是处理缺乏针对性，并且会在废水中引入氯离子、硫酸根等物质，产生的沉淀中铁、铝等金属离子浓度较高，存在着二次污染的潜在风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于畜禽养殖废水处理的更有针对性、净化效率更高的生物强化剂。本发明通过分析畜禽养殖废水成分，选择性配比微生物菌剂、化学药剂和生物药剂，从而制备出一种复合的生物强化剂，以有效补充并改善畜禽养殖废水的成分，提高污水处理系统中生化处理单元的生物活性，并加快生化反应，提高畜禽养殖废水处理系统效率，有效改善畜禽养殖废水的出水水质。
本发明的目的还在于提供该种生物强化剂的一种制备方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种用于畜禽养殖废水处理的生物强化剂，其特征在于，包括：
微生物菌剂，包括地衣芽孢杆菌，优选地，还包括热带假丝酵母菌，且其重量比2：1～1.5;所述的微生物菌剂有效活菌数不低于100亿/g;此两种微生物菌株是依据对众多畜禽养殖废水的成分分析而挑选搭配，它们可以相互协同，并且与废水生化系统原有微生物不产生拮抗作用;
可溶性铁盐中的一种或者几种，优选地，硫酸铁、氯化铁以及硝酸铁中的一种或者几种，以补充畜禽养殖废水中铁盐，同时产生絮凝作用，并与硫化物形成沉淀，减少硫化氢产生;
可溶性钴盐中的一种或者几种，优选地，氯化钴、硫酸钴以及硝酸钴中一种或者几种，以补充畜禽养殖废水中钴离子的不足，提高微生物活性;
其中，上述组成成分的重量比为：地衣芽孢杆菌、铁元素与钴元素的重量比为1：0.010～0.085：0.0010～0.0095。
优选地，所述的生物强化剂还包括磷酸铵，可以同时补充速效磷源和氮源，两者都是速效营养源，可以被微生物快速利用快，加快其生长繁殖，促进生化系统中微生物活性。
优选地，所述的生物强化剂还包括纤维素酶，以用于通过酶解作用提升难降解的纤维素类物质的降解。
优选地，所述的微生物菌剂和所述的纤维素酶为固体粉末，以有利于保存和维持有效活菌数量。
优选地，上述所有组成成分(包括化学制剂)均为固体粉末，粒径大小为40～60目。
可选地，上述各组成成分固体粉末重量份数为：地衣芽孢杆菌2～6份，热带假丝酵母菌1～3份，纤维素酶0.2～0.7份，可溶性铁盐0.1～0.3份，磷酸铵0.4～0.7份，可溶性钴盐0.005～0.02份。
本发明还提供了上述用于畜禽养殖废水处理的生物强化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)混合可溶性钴盐和可溶性铁盐，成为化学混合物A;
2)依次分别混合微生物菌剂，成为菌剂混合物B;
3)临用前，混合上述A和B，即完成制备生物强化剂。
优选地，步骤2)中加入纤维素酶，将其与一种微生物菌剂混合后，再与其他微生物菌剂混合。
优选地，在步骤1)中获得的化学混合物A中还可以加入磷酸铵。
本发明的技术方案的有益效果是：
a)本发明提供的用于畜禽养殖废水处理的生物强化剂的各组成成分，均是依据对畜禽养殖废水中的碳源(尤其是纤维素类物质)、氮源、磷源、已有微量元素种类和数量的分析结果，并结合对畜禽养殖废水中的19种离子浓度的等离子原子发射光谱的分析结果，挑选性地搭配而成，从而使得废水处理更有针对性，并通过添加畜禽养殖废水中普遍缺乏的微量金属离子(铁和钴两种金属元素)，补充了畜禽养殖废水中的不足成分，有效地提高了废水的可生化性，并且能够促进畜禽养殖废水生化处理系统中微生物菌群的生长繁殖，提高其新陈代谢、促进生物降解能力，最终实现畜禽养殖废水生化处理系统的处理能力和抗冲击能力提升;
b)药剂投加量少，却可以明显提高已建畜禽养殖废水处理工程的COD去除率;
c)本发明提供的生物强化剂中，微生物菌、酶剂与化学药剂可以同时作用，能促进污水生化系统中微生物生长，高效降解污水中营养物质、减少处理过程产生的泡沫和臭味，改善好氧处理单元微生物活性;
d)本生物强化剂的制备方法中，先将化学混合物与菌酶混合物分开制备，再在临用前进行混合，这种方法有效防止了化学制剂中所含的金属离子浓度对菌酶活性的抑制，从而更有效地提高生化系统降解能力;此外，这种方法简单易行，不需额外添加微生物载体，更便于实际工程操作和应用。
具体实施方式
为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面具体实施方式对本发明做进一步的介绍。
实施例1
某养牛场污水处理工程，处理水量为150m3/d，污水处理工艺为：养牛场所有粪污废水全部进入调节池，在其内经过固液分离机后，清液部分经提升泵进入沼气发酵罐厌氧发酵，发酵后的沼液自流入接触氧化池进行好氧处理后，再经气浮处理后可达标排放。其中，好氧单元进水COD1400mg/L,好氧处理采用接触氧化法。
配置生物强化剂，具体方法如下：
1)取为固体粉末(40～60目)的下述成分，且其重量份数为：地衣芽孢杆菌2份，热带假丝酵母菌1份，纤维素酶0.7份，硫酸铁0.1份，磷酸铵0.4份和氯化钴0.005份;
2)先混合氯化钴和硫酸铁，混合均匀后，再加入磷酸铵混匀，无机成分混合均匀后为A;
3)纤维素酶和热带假丝酵母(CandidatropicalisATCC76500)混合均匀后，再加入地衣芽孢杆菌(BacilluslicheniformisATCC53757)，混合均匀后为B。
4)临用前，A和B混合，即为生物强化剂。
使用时，将生物强化剂溶解后，在系统的接触氧化池中连续使用40天，每天记录相应测试指标，对比使用药剂前后相关数据变化。结果显示，使用了生物强化剂后可促进污水处理系统中微生物的生长，提高降解能力，系统处理效率有显著提高。
使用量:8g/吨水,，每天使用1.2kg，每两天使用一次，连续使用40天，共计使用24kg。
