專利名稱：商露凈化畜禽養(yǎng)殖沼液中的應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及畜禽養(yǎng)殖沼液處理領域，特別涉及一種人工濕地植物凈化畜禽養(yǎng)殖沼液的應用。
背景技術：
近年來，隨著規(guī)?；?、集約化的畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展，禽畜養(yǎng)殖業(yè)所帶來的環(huán)境污染日益嚴重，其對農(nóng)村飲用水安全、灌溉水、土壤、農(nóng)產(chǎn)品和大氣質量及農(nóng)村人居環(huán)境均造成極大威脅。厭氧消化技術在畜禽養(yǎng)殖廢水的生物能源開發(fā)與污染治理方面得到了廣泛的應用，可有效地抑制畜禽養(yǎng)殖廢水的一次污染；但許多規(guī)模化養(yǎng)殖場的沼液直接外排，造成了嚴重的二次污染，畜禽養(yǎng)殖沼液的生態(tài)凈化處理是養(yǎng)殖污水徹底無害化處理與資源化利用的必由之路。就目前我國養(yǎng)殖業(yè)沼液水質情況，單純采用物理、化學或者生物處理方法都很難達到排放要求，需采用多種處理方法相結合的工藝，但又致使廢水處理工藝技術要求高、投資和運行費用過高，難以推廣使用。人工濕地技術恰好能彌補現(xiàn)有養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)濟能力有限、缺乏有一定操作與管理水平的技術人員的局限，尤其適合地處農(nóng)村地區(qū)的養(yǎng)殖場。人工濕地是一種新型的廢水處理技術，是由人工優(yōu)化模擬濕地系統(tǒng)而建造的具有生態(tài)系統(tǒng)綜合降解功能，且可人為監(jiān)督控制的處理系統(tǒng)。它是為充分發(fā)揮濕地生態(tài)系統(tǒng)的廢水處理功能，提高污水凈化效果而構筑，其污水凈化功能是天然濕地系統(tǒng)所不可比擬的。 它在維持生態(tài)平衡，保護生物多樣性方面有其獨到的作用。它是利用生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學和生物的三重協(xié)同作用來實現(xiàn)對污水的高效凈化，克服了在污水處理中使用化學方法易造成二次污染和物理方法治標不治本的缺點，具有投資小、處理效果好、運行維護方便等優(yōu)點，并具有一定的生態(tài)景觀效應。人工濕地技術因其獨特的優(yōu)勢得到長遠發(fā)展，尤其在廢水處理方面顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿?，已成為近年來研究的熱點之一。到目前為止，已用于人工濕地處理技術的有蘆葦、香根草、水稻、石菖蒲、菖蒲、鳳眼蓮、旱傘草、燈心草、水蕹菜、水芹菜、美人蕉等植物，取得了較好的實驗效果。但利用于處理畜禽養(yǎng)殖沼液的人工濕地植物卻非常稀少。因此，開發(fā)利用可用于處理畜禽養(yǎng)殖沼液的植物品種資源，以適應不同地區(qū)、不同水質的畜禽養(yǎng)殖沼液處理就顯得非常有必要。同時，現(xiàn)有人工濕地植物大部分耐寒能力差，冬季易死亡，不能保證低溫環(huán)境下的凈化效果。死亡后的植株進入水體，易造成二次污染，影響濕地系統(tǒng)的凈化效果。并且，研究的植物經(jīng)濟價值較低，回收利用成本較高，經(jīng)濟效益不明顯。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有人工濕地技術可用于凈化畜禽養(yǎng)殖沼液的植物種類資源不足、經(jīng)濟價值低、耐寒能力差、冬季易死亡，無法保證低溫環(huán)境凈化效果的問題， 提供一種可用于凈化畜禽養(yǎng)殖沼液的新植物資源。利用經(jīng)濟價值較高的觀賞植物凈化畜禽廢水，將環(huán)境保護與景觀建設相結合，體現(xiàn)了污水處理、生態(tài)修復以及景觀建設和經(jīng)濟效益相兼顧的可持續(xù)發(fā)展思想，具有理論研究與應用研究相結合的特點，這為農(nóng)村污水治理實踐應用提供新穎思路和理論依據(jù)。這將有望改變傳統(tǒng)生態(tài)工程常年累月依靠政府投入資金的運作模式，具有深遠意義。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案如下
在人工濕地中種植商露，利用構建濕地系統(tǒng)凈化畜禽養(yǎng)殖沼液。商露(Pokeberry Root)，又名莧陸、馬尾、常蓼、薊、章陸、章柳等，別名見腫消、章柳根，牛大黃、山蘿卜。商陸科多年生草本，高70 100厘米，全株無毛，根粗壯，肉質，圓錐形，外皮淡黃色。莖直立，多分枝，綠色或紫紅色，具縱溝。葉互生，橢圓形或卵狀橢圓形，長 12 25厘米，寬5 10厘米，先端急尖，基部楔形而下延，全緣，側脈羽狀，主脈粗壯；葉柄長1. 5 3厘米，上面具槽，下面半圓形?？偁罨ㄐ蝽斏騻壬L10 15厘米；花兩性， 徑約8毫米，具小梗，小梗基部有苞片1及小苞片2 ；萼通常5片，偶為4片，卵形或長方狀橢圓形，初白色，后變淡紅色無花瓣雄蕊8，花藥淡粉紅色(少數(shù)成淡紫色)；心皮8 10， 離生。漿果扁球形，徑約7毫米，通常由8個分果組成，熟時紫黑色。種子腎圓形，扁平，黑色?；ㄆ? 8月。果期8 10月。多生于疏林下、林緣、路旁、山溝等濕潤的地方。商露藥用價值具有祛痰、鎮(zhèn)咳、平喘、抗菌及抗病毒等作用。發(fā)明人在長期大量的實驗程中發(fā)現(xiàn)，商露能作為一種新型的人工濕地植物，能有效降低畜禽養(yǎng)殖沼液中的氨氮(NH4+— N)、總氮(TN)、總磷(TP)、化學需氧量(CODct)等污染物?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)，將商露種植于人工濕地用于畜禽養(yǎng)殖沼液的處理。通過定期對種植有商露的濕地系統(tǒng)廢水進水及其出水水質進行監(jiān)測分析，充分證實商露對廢水中的氨氮(NH4+_ N)、總氮(TN)、總磷(TP)、化學需氧量(COD。,)等具有較高的凈化能力，可用于畜禽養(yǎng)殖沼液的凈化處理。而且商露生命力非常旺盛，易成活，極其耐低溫，而且是多年生宿根草本植物， 不需每年栽種，在整個生長過程中不需特殊管理。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是
1、本發(fā)明經(jīng)過長期大量實驗發(fā)現(xiàn)商露對畜禽養(yǎng)殖沼液中的氨氮(NH4+_N)、總氮(TN)、 總磷(TP)、化學需氧量(CODct)等污染物質具有顯著的凈化效果。因此，將其通過人工濕地技術凈化畜禽養(yǎng)殖沼液，吸收積累廢水中的NH4+_N、TN、TP、CODcr等污染物質，從而降低廢水中的NH4+_N、TN、TP、CODcr等污染物質含量；待其長到一定生物量時，通過人工收割，就可降低廢水中NH4+_N、N、TP、CODcr等污染物含量，實現(xiàn)凈化廢水的目的。2、由于商露本身的生理特性，易成活，耐寒，在頑強的生命力，在冬季零度以下氣溫才枯萎，且為多年生植物，不需每年栽種，在整個生長過程中不需進行特殊的管理，因而運行成本低、效果好，操作簡單易行。同時，也豐富了人工濕地技術植物庫，為人工濕地技術處理富營養(yǎng)化水體的深入發(fā)展帶來新的進步和發(fā)展空間。3、經(jīng)過定期收割，可實現(xiàn)對廢水中NH4+_N、TN、TP、CODcr等污染物的凈化，防止其枯枝落葉掉入水中形成二次污染。收割的商露還可藥用，具有祛痰、鎮(zhèn)咳、平喘、抗菌及抗病
毒等作用。4、商露不但具有較好富營養(yǎng)化水體凈化效果，而且具有較高的藥用價值。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明無論在運行成本、操作維護、處理效果，還是環(huán)保效益、經(jīng)濟效益等都具有明顯的優(yōu)勢。


圖1是實施例1商露處理畜禽養(yǎng)殖沼液中NH4+_N效果示意2是實施例1商露處理畜禽養(yǎng)殖沼液中TN效果示意圖
圖3是實施例1商露處理畜禽養(yǎng)殖沼液中TP效果示意4是實施例1商露處理畜禽養(yǎng)殖沼液中CODct效果示意圖
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施實例， 對本發(fā)明進行進一步詳細說明。此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。實施例1
本實施例為商露處理畜禽養(yǎng)殖沼液的應用，具體應用辦法如下 1、人工濕地系統(tǒng)的構建
濕地系統(tǒng)尺寸為IOOcmX45cmX 75cm (LXWXH)；包括設置在濕地系統(tǒng)頂端的布水管， 濕地系統(tǒng)底部為集水槽和出水口。由集水槽至上依次鋪設礫石層、爐渣層以及砂土層。所述人工濕地床體特征在于濕地床體內部由濕地填充基質以及頁巖空心磚構成，濕地系統(tǒng)底部有一集水槽，收集經(jīng)濕地系統(tǒng)處理后的廢水。為了增強濕地系統(tǒng)內部供氧能力，從而提高廢水有機物的凈化效果，故在濕地系統(tǒng)內部填充頁巖空心磚，通過頁巖空心磚的孔隙對濕地系統(tǒng)內部自動供養(yǎng)。為了進一步提高本發(fā)明濕地系統(tǒng)的凈化能力，上述濕地系統(tǒng)填充基質粒徑和填充厚度均進行過人工篩選。濕地中分貝填充15cm厚粒徑為10 20mm的礫石層，20cm厚粒徑為1 IOmm爐渣層以及厚度為15cm的砂土層。為了進一步提高本發(fā)明濕地系統(tǒng)的凈化能力，本濕地凈水方式采用間歇式進水， 利用未進水的時段進一步補充濕地系統(tǒng)內部氧含量，從而提高濕地系統(tǒng)內部自動供氧能力。2、畜禽養(yǎng)殖沼液處理實例
本實驗于2011年11月2日開始，止于2011年12月21日，以7天為一個處理周期，共處理5周時間。在自然狀態(tài)下，將采集到的蔥蘭幼苗直接種植于濕地的表層土壤中，用自來水穩(wěn)定14天。待植株穩(wěn)定后，從布水管進水處理畜禽養(yǎng)殖沼液。利用人工濕地處理畜禽養(yǎng)殖沼液過程中通過測定不同進水量、最佳水力停留時間下人工濕地系統(tǒng)對廢水中NH4+_N、TN、TP、CODct等污染物的凈化效果，以確定本實驗的最佳進水量和最佳水力停留時間。按照實驗測定結果，蔥蘭人工濕地系統(tǒng)處理畜禽養(yǎng)殖沼液的最佳水力停留時間為 6d，最佳進水量按下列公式計算
Q=Fqt/0. 0365 式中
Q——廢水設計流量，m3/d ；F—人工濕地占用的土地面積，hm2 ； q——水力負荷，mm/d，本試驗中q取100mm/d t——水力運行時間，d。0. 0365——換算系數(shù)。經(jīng)計算，該系統(tǒng)的最佳進水量為0. 74m3，故進水流速為為0. 086cm3/so為進一步提高濕地系統(tǒng)的自動供養(yǎng)能力，試驗中采用間歇式進水方式。系統(tǒng)上午8點進水，每次進水間隔時間為6d，然后停止進水Id。即每次運行周期為7d，其中污水在反應器中的停留時間為 6d，6d后排水，接下來的Id反應器進入停休階段。在整個試驗期間，商露凈化畜禽養(yǎng)殖沼液時的NH4+_N、TN、TP、CODct等污染物質的進水、出水濃度以及去除率參見附圖1 4。由圖可見，商露對廢水中NH4+_N、TN、TP、COD 等污染物質的凈化效率分別為59. 1%、57· 8% ,71. 1%、89· 4%。通過上述實施例可見，商露對畜禽養(yǎng)殖沼液中的NH4+_N、TN、TP、CODct具有較高的去除效果，可用于畜禽養(yǎng)殖沼液的處理。
權利要求
1.商露在處理畜禽養(yǎng)殖沼液中的應用，其特征在于在畜禽養(yǎng)殖沼液污染的環(huán)境中種植商露。
2.根據(jù)權利要求1所述應用，其特征在于將商露種植于自動供氧人工濕地系統(tǒng)。
3.根據(jù)權利要求2所述自動供氧人工濕地系統(tǒng)，其特征在于濕地床體內部由濕地填充基質以及頁巖空心磚構成，通過頁巖空心磚的孔隙對濕地系統(tǒng)內部自動供氧。
4.根據(jù)權利要求2所述自動供氧人工濕地系統(tǒng)，其特征在于填充基質粒徑和填充厚度均進行過人工篩選。
5.濕地中填充15cm厚粒徑為10 20mm的礫石層，20cm厚粒徑為1 IOmm爐渣層以及厚度為15cm的砂土層。
6.根據(jù)權利要求2所述自動供氧人工濕地系統(tǒng)，其特征在于濕地系統(tǒng)進水方式采用間歇式進水，利用未進水的時段進一步補充濕地系統(tǒng)內部氧含量，從而提高濕地系統(tǒng)內部自動供氧能力。
7.根據(jù)權利要求1所述應用，其特征在于定期移除部分植株藥用或出售，及時清除植株老葉避免二次污染。
全文摘要
本發(fā)明公開了商露在處理畜禽養(yǎng)殖沼液中的應用，屬于廢水處理領域。在畜禽養(yǎng)殖沼液污染環(huán)境中種植商露，充分利用商露對畜禽養(yǎng)殖沼液中NH4+-N、TN、TP、CODcr等污染物質的吸收作用，以及商露頑強的生命力、可以直接栽種、不需特殊管理和多年生的特性，永久性地解決畜禽養(yǎng)殖沼液污染問題。具有投資少、運行成本低、效果好，操作簡單易行，在保證人工濕地系統(tǒng)冬季凈化效果的同時也可避免二次污染。收獲的商露具有祛痰、鎮(zhèn)咳、平喘、抗菌及抗病毒等作用。利用商露處理廢水，將環(huán)境保護與景觀建設相結合，體現(xiàn)了污水處理、生態(tài)修復以及景觀建設和經(jīng)濟效益相兼顧的可持續(xù)發(fā)展思想，具有理論研究與應用研究相結合的特點。
文檔編號C02F3/32GK102515362SQ20121001351
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權日2012年1月13日
發(fā)明者夏紅霞, 朱啟紅, 李強 申請人:重慶文理學院