[发明专利]碳源利用率高的人工湿地以及降低人工湿地温室气体排放的方法

说明书

本发明涉及温室气体排放技术领域，具体涉及一种人工湿地以及降低人工湿地温室气体排放的方法。所述人工湿地包括床体、支撑层、砂土层、和碳源投加装置；所述碳源投加装置设置在砂土层的内部；所述碳源投加装置由多个斜四通通过管道连接而成，斜四通的主管之间通过垂直连接管连接；支管上连接有加碳管。本发明的人工湿地安装便捷，运作费用低，易于管理和操作，无二次污染；碳源投加均匀，利用率高，可根据碳源需求相应改变投加量，适用性强；碳源甘露醇的加入减少温室气体排放的同时也确保了对污水的净化效果。

技术领域

本发明涉及温室气体排放技术领域，具体涉及一种碳源利用率高的人工湿地以及降低人工湿地温室气体排放的方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

污水生物脱氮的过程会产生一定量的N₂O，N₂O是一种强温室气体，对温室效应的贡献率远远大于传统温室气体CO₂和CH₄，在大气中的浓度每增加一倍，将导致全球升温0.3℃。污水生物处理过程已被证实是全球N₂O的重要释放源，占全球人为N₂O排放总量的3.2％左右。有研究表明，碳源种类对N₂O的释放有显著影响，目前反硝化过程中常用的碳源种类包括甲醇、乙酸钠和葡萄糖等。

人工湿地作为一种重要的生态污水处理技术已被证实是温室气体N₂O的一个重要人为释放源，当前针对减排人工湿地污水处理过程中温室气体排放的方法包括选择合适的进水预处理设施和优化植物物种等。但是发明人发现，通过设置进水预处理设施保持湿地复氧能力的方法需要较大的占地面积，对工程的投资要求较高；优化植物物种的方法在冬季植物生长受到限制甚至枯萎后，效果微乎其微，受季节和温度影响较大。因此，现有减排技术很难达到令人满意的效果，需要对其进行改进。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种碳源利用率高的人工湿地以及降低人工湿地温室气体排放的方法，本发明的人工湿地安装便捷，运作费用低，易于管理和操作，无二次污染；碳源投加均匀，利用率高，可根据碳源需求相应改变投加量，适用性强；碳源甘露醇的加入减少温室气体排放的同时也确保了对污水的净化效果。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下所述：

在本发明的第一方面，提供一种碳源利用率高的人工湿地，所述人工湿地包括床体、支撑层、砂土层、和碳源投加装置；

所述碳源投加装置设置在砂土层的内部；

所述碳源投加装置由多个斜四通通过管道连接而成，斜四通的主管之间通过垂直连接管连接；支管上连接有加碳管。

在本发明的第二方面，提供一种降低人工湿地温室气体排放的方法，所述方法为向第一方面所述的碳源利用率高的人工湿地中投加甘露醇与乙酸钠按一定比例混合形成的碳源。

甘露醇(C₆H₁₄O₆)是一种细胞渗透压调节物质，大量研究表明，当其作为微生物所需碳源时，不仅可以通过调节微生物细胞渗透压减轻外界有毒有害物质的迫害还能及时有效清除环境中的羟基自由基来保护微生物的活性，发明人在研究中发现甘露醇可通过缓解人工湿地氮循环过程中亚硝酸盐的胁迫来减少温室气体的排放。

所述降低人工湿地温室气体排放的方法，所述方法具体为：将甘露醇与乙酸钠按比例混合后作为人工湿地的外加碳源，与水流一起投加进入第一方面所述人工湿地，由进水管进入湿地后随水流从加碳管上的开孔流出，将甘露醇与乙酸钠均匀投加到砂土层中，系统处理后的水最终由出水管排出。

本发明的具体实施方式具有以下有益效果：