[发明专利]一种固废厌氧发酵沼液的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固废厌氧发酵沼液的处理方法，属于环境工程领域。

背景技术

近年来，随着新农村建设的速度加快，农村固体废弃物的减量化、无害化、资源化集中处理受到了国家和社会的高度重视。厌氧发酵产沼气是农村固废的重要处理手段，生产过程中所产生的沼气不仅为农民提供了生活用能，而且改善了农村的生态环境质量，促进了农村经济的发展。然而，厌氧发酵在产生可利用能源沼气的同时还产生了高浓度污染（高COD、氨氮、TN、TP等）废水--沼液，若对其处理不当，会增加环境负担，产生严重污染问题。

现有技术中针对厌氧发酵沼液的处理方法包括传统的废水处理工艺和生物处理方式。传统的废水处理工艺一般采用生化法和物化法相结合处理沼液，处理效果较好，氮磷去除率可达到80%以上，但是这种处理的投资成本很大、管理较复杂，与农村地区经济的发展水平不符。如王峰等人的《鸡粪厌氧发酵沼液达标处理工艺研究》（《农业机械学报》2012年5月第43卷第5期），该文中涉及鸡粪发酵沼液的COD_cr可由9200mg/L降至280mg/L，NH4⁺-N由3200mg/L降至36mg/L，TP由270mg/L降至3.3mg/L，该方法实现了废水达标的排放，但是其采用的“鸟粪石-SBR-混凝”处理工艺管理复杂，成本较高，不适合农村地区的固废厌氧发酵沼液处理。

而生物处理方式包括小球藻净化沼液的方法和微藻生物净化方法。然而，这些生物处理方法仍处于实验室研究的初期阶段，尚未有成功的案例报道。如李博等人的《小球藻(Chlorella vulgaris)净化沼液和提纯沼气》（《环境工程学报》2013年6月第7卷第6期），该文中公开了一种利用小球藻对发酵沼液进行处理的方法，COD、TN、TP和BOD5的去除率分别达到了88.5%、91.2%、95.3%和87.6%。沼液处理效果较好，成本低，但小球藻要求对污染物浓度相对较低，且处理规模有限。

高效微生物技术是一种新型的厌氧沼液生物处理方法，高效微生物为复合菌群，将复合菌群应用到沼液处理工程中是一种新的途径。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述不足，提供一种成本低，管理简便，适合高浓度沼液废水的固废厌氧发酵沼液的处理方法。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：一种固废厌氧发酵沼液的处理方法，该方法包括以下步骤：

S1、复合菌群的适应期：以秸秆、猪粪和鸡粪为原料经发酵后得到沼液为培养溶液，将培养溶液置于温控培养箱中，取活性污泥作为复合菌群培育的菌种，加水稀释调节沼液，使污染物浓度COD为300-900mg/L，TN为30-45mg/L，TP为15-30mg/L，将溶液的pH调至7-8，在温度为25-30℃的条件下驯化；

S2、复合菌群的驯化期：当氨氮浓度低于10mg/L时，将步骤S1中的沼液加水稀释，使污染物的浓度COD为1500-2000mg/L，TN为120-170mg/L，TP为60-100mg/L，调节pH至7-8，在温度为25-30℃的条件下驯化；

S3、复合菌群的筛选期：当氨氮浓度低于10mg/L时，将步骤S2中的沼液调至pH为7-8，在温度为25-30℃的条件下使用经过步骤S2驯化筛选得到的复合菌群处理原沼液，当培养溶液达到一级标准时筛选完成。

复合菌群是由氨化菌、硝化菌、反硝化菌、磷细菌、光合细菌等多种有益微生物群组成的复杂而稳定的微生态系统。本发明固废厌氧发酵沼液的处理方法是将具有高生命活性的活性污泥置于培养箱中，通过调节控制沼液的浓度观测复合菌群对氮磷及有机物的去除效果，采取逐步提高污染物负荷来筛选具有耐高浓度COD、TN、TP的复合菌群。实际工程应用中，由于硝化菌轻，易于浮在水面，随排水流失，因此，固废厌氧发酵沼液的复合菌群处理中，加入少量活性炭可促进菌胶团形成。而当氨氮浓度低于10mg/L时，说明复合菌群已达稳定，可以进入下一步骤。本发明筛选过程中利用分子生物学的手段检验菌群的组成，并多次调节来改变复合菌群的构成和组分，经过多次互动优化最终选育出理想的复合菌群。本发明固废厌氧发酵沼液的处理方法可将COD_cr、TN和TP等主要污染物降至国家城镇污水排放的一级标准，为厌氧发酵技术提供了重要的支撑力量。

在上述固废厌氧发酵沼液的处理方法中，步骤S1、S2中所述的活性污泥浓度为20-25mg/L。所述的活性污泥优选来自污水处理厂，对COD、TN、TP等污染物的去除可达到80%以上的活性污泥。