[发明专利]一种利用植物工厂处理畜禽养殖废水的方法

说明书

本发明涉及一种利用植物工厂处理畜禽养殖废水的方法，包括如下步骤：畜禽养殖废水前处理、沉淀处理、植物工厂处理、排放、狐尾藻资源化利用，其中植物工厂内设置四级狐尾藻处理单元格，单元格由3‑5层垂直设置的层架(5)构成，每层设置一个栽培箱(6)，栽培箱中种植狐尾藻，栽培箱(6)高35cm，箱体上方60‑70cm处设置人工光源(4)，每天光照10h；每级狐尾藻处理单元格配置一个营养液池(8)及水泵(7)，层架间设置有管路(10)，连接营养液池(8)、水泵(7)和各层栽培箱(6)；四级狐尾藻处理单元格之间通过管路(10)和阀门(9)相连。本发明大大降低了狐尾藻处理废水的土地占用面积，有效的解决了环境条件对狐尾藻生长的影响。

技术领域

本发明涉及环境保护和水处理领域，具体涉及一种利用植物工厂处理畜禽养殖废水的方法。

背景技术

近年来,畜禽养殖业迅速发展壮大,但规模养殖集中排放大量废水的问题也很突出。据统计，我国畜禽养殖废水的利用率仅为60％左右，大量养殖废水未经处理随意排放，对生态安全产生严峻挑战。目前畜禽养殖废水治理主要有还田模式、自然处理模式和工业化处理模式。还田模式是畜禽养殖污水处理的最传统且经济有效的处置方法，可使畜禽粪尿不排往外界环境,达到污染物零排放。但是对于土地资源紧缺的国家来说，还有大部分畜禽污水难以通过种养结合方式进行处理，研究显示每万头猪场至少需要7hm²土地消纳粪便污水,故该种处理方式受条件所限而适应性弱。

工业化处理模式的出现为解决这个问题提供了一个有效的途径，它是一个有效处理畜禽养殖污水的环境工程。主要包括厌好氧处理、氧处理以及厌氧-好氧处理等不同处理组合系统。虽然这些方法取得较好处理效果,但是由于养殖场废水系高浓度有机废水,采用以上处理模式都需建大型处理装置,投资大,能耗高,运行费用昂贵,如意大利某品牌反应器处理猪场废水试验运行费用高达3欧元/m³。投资过大，运行成本高，限制了这些模式的推广应用，同时这些处理工艺主要是能量间的转换，对于畜禽废水中有机物质的没有达到真正意义上的去除，其资源化利用程度较低。许多养殖场最初没有因地制宜地选对处理工艺，处理过程中发现成本负担过重，只能半途而废。

利用水生植物修复系统来处理高度富营养化养殖废水的研究还处于探索阶段。一些科研院所研发了如中国专利201310313436.1公开的“一种养猪场废水污染减控方法”、201710923687.X公开的“一种农村生活污水生态治理的方法及系统”，这些技术依靠狐尾藻的生长吸收废水中大量的氮和磷，狐尾藻和硝化微生物、反硝化微生物、厌氧氨氧化微生物等共生通过微生物硝化反硝化、厌氧氨氧化等将废水中氨氮转化为空气中的氮气，使废水得到净化。狐尾藻对高浓度的废水的耐受性高，有极强的吸收氮磷能力，是利用水生植物系统处理高度富营养化养殖废水的先锋物种。但是这种处理畜禽养殖废水的方法在运行过程中仍存在诸多不足：(1)对空间的利用率不高，仍然需要较大的占地面积；(2)处理效果易受季节影响，严重影响了畜禽污水处理的可持续性。因此，采用狐尾藻对畜禽养殖污水进行处理的效率受到了很大的限制。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种利用植物工厂处理畜禽养殖废水的方法，目的在于提供一种方法将狐尾藻处理部分工厂化组织起来，控制温度及废水处理的节奏，增加空间利用率，提升狐尾藻处理畜禽养殖废水的效率。

本发明的利用植物工厂处理畜禽养殖废水的方法，包括如下步骤：

1)畜禽养殖废水前处理：畜禽养殖废水经固液处理后进入收集池，在收集池中储存15-20天，当废水高度达到出水口高度时自动流入生物基质池，所述生物基质池中放入稻草，处理15-20天；

2)沉淀处理：经步骤1)处理后的畜禽养殖废水高度达到生物基质池高度时自动流入沉淀池，沉淀处理5-10天；