一種阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)及其配制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及農(nóng)田面源污染控制技術(shù)，目的在于針對(duì)稻田退水溝渠底部基質(zhì)對(duì)氨氮凈化效果差的問題，提供一種阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)及其配制方法。基質(zhì)由草甸棕壤土、砂子、活性污泥、煤爐渣和脫氮副球菌Paracouccus?denitrification?sp.組成，具體配制方法為，先將砂子、草甸棕壤土、活性污泥處理、將脫氮副球菌培養(yǎng)好后，將砂子添加到草甸棕壤土中，再向其中添加活性污泥，再向混合物添加煤爐渣，再向其中接種菌液，將混合物混合均勻，即得到了阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)。該新型基質(zhì)對(duì)氨氮吸附性能好、能為脫氮微生物提供良好代謝環(huán)境，使得氨氮被吸附后，可以同步完成微生物降解，產(chǎn)生被完全凈化的結(jié)果。
【專利說明】一種阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)及其配制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)田面源污染控制技術(shù)，具體地說是一種阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)及其配制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]稻田退水是水稻生產(chǎn)過程的重要環(huán)節(jié)。稻田退水一般要經(jīng)過自然或人工修建的溝渠系統(tǒng)，輸送至臨近河流或湖泊水體。由于水稻生產(chǎn)過程化肥施量較大，因此稻田退水中必然含有濃度較高的氨氮化合物，進(jìn)入毗鄰地表水體后，將造成水體缺氧，產(chǎn)生富營養(yǎng)化現(xiàn)象。因此，在退水過程中有效控制氨氮輸出量，能夠減小地表水體富營養(yǎng)化的風(fēng)險(xiǎn)。但由于退水過程持續(xù)時(shí)間較短，水量和流速均較大，因此在退水溝渠系統(tǒng)中，氨氮自然凈化的難度較大。
[0003]強(qiáng)化氨氮阻控的溝渠凈化方法有兩種:一是選擇對(duì)氨氮具有凈化作用的多種水生植物，構(gòu)建挺水-浮水-沉水植物體系；二是改善溝渠底部基質(zhì)的物理組成，增強(qiáng)基質(zhì)顆粒對(duì)氨氮的吸附能力。然而，植物對(duì)氨氮的去除效率需要用長的接觸時(shí)間來保證，而退水過程的持續(xù)時(shí)間較短，植物脫氮作用不顯著；此外，單純改善溝渠底部基質(zhì)的物理組成，雖然能提高基質(zhì)顆粒對(duì)氨氮的吸附容量，但沒有從根本上消除氨氮，吸附后的氨氮在高流速水力條件下易脫附，再次進(jìn)入水相，導(dǎo)致阻控失效。
[0004]因此，需要配制一種具有強(qiáng)化物理吸附和促進(jìn)生物降解的溝渠基質(zhì)，從而能夠從根本上阻控稻田退水中氨氮流失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)稻田退水溝渠底部基質(zhì)對(duì)氨氮阻控能力差的問題，提供了一種阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)及其配制方法，該新型基質(zhì)對(duì)氨氮吸附性能好、能為脫氮微生物提供良好代謝環(huán)境，使得氨氮被吸附后，可以同步完成微生物降解，產(chǎn)生被完全凈化的結(jié)果。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0007]一種阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)的配制方法，包括如下步驟:
[0008]1、草甸棕壤土處理:選擇有機(jī)質(zhì)(OM)含量為15-25wt%，較好為18_22被％的草甸棕壤，挖取地表表層0-20cm深度部分，干燥至含水率為40-50wt %，較好為42_48wt %后，將大塊草甸棕壤土破碎，剔除石塊、植物殘?bào)w等雜物；
[0009]2、砂子處理:將砂子用篩子篩分,取粒徑范圍為0.5-2.0mm,較好為0.8-1.6mm的砂子；
[0010]3、活性污泥處理:取市政污水處理廠曝氣池活性污泥，經(jīng)沉降脫水后，干燥至含水率為80-85wt%，較好為82-83?丨％時(shí)，將其破碎均勻；
[0011]4、煤爐渣處理:取孔隙率為50-60%，較好為53-57%的煤爐渣，用篩子篩分，取粒徑范圍為1.0-3.0mm，較好為1.5-2.5mm的煤爐渣；[0012]5、脫氮副球菌Paracouccus denitrification sp.菌液培養(yǎng):按照質(zhì)量百分比配制 Paracouccus denitrification sp.培養(yǎng)基，其中:3.0 % NH4Cl, 2.0 % 乙酸，0.02 %MgSO4.7Η20，0.05% NaCl, 0.03% MnSO4.4Η20，0.1% K2HPO4, pH = 7.0-7.2 ;向培養(yǎng)基中接種脫氮副球菌Paracouccus denitrification sp.，經(jīng)培養(yǎng)，使菌液濃度為80_90cfu/ml ；
[0013]所述細(xì)菌的培養(yǎng)條件為:培養(yǎng)溫度為28_30°C，較好為28.5-29.5°C ;搖床轉(zhuǎn)速為130-140rpm，較好為 132_138rpm ;培養(yǎng)時(shí)間為 20_25h，較好為 22_24h ；
[0014]6、溝渠基質(zhì)配制:將步驟2中經(jīng)處理的砂子，添加到步驟I中經(jīng)處理的草甸棕壤土中，砂子添加量為草甸棕壤土質(zhì)量的20-30wt %，混合均勻后，得到混合物A ;再向混合物A中添加步驟3中經(jīng)處理的活性污泥，添加量為混合物A質(zhì)量的5-10wt%，混合均勻后，得到混合物B ;再向混合物B中添加步驟4中經(jīng)處理的煤爐渣，添加量為混合物B質(zhì)量的5-10wt%，混合均勻后，得到混合物C ;再向混合物C中接種步驟5中培養(yǎng)好的脫氮副球菌Paracouccus denitrification sp.菌液，添加量為混合物C質(zhì)量的0.01-0.05?^%,混合均勻，得到阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)。
[0015]本發(fā)明還提供了一種阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)，所述基質(zhì)包括草甸棕壤土、砂子、活性污泥、煤爐洛和脫氮副球菌Paracouccus denitrification sp.；
[0016]其中，所述草甸棕壤土、砂子、活性污泥、煤爐渣和脫氮副球菌Paracouccusdenitrification sp.的質(zhì)量比為:砂子為草甸棕壤土的20-30 活性污泥為草甸棕壤土和砂子總量的5-10%，煤爐渣為草甸棕壤土、砂子和活性污泥總量的5-10%，脫氮副球菌Paracouccus denitrification sp.菌液為草甸棕壤土、砂子、活性污泥和煤爐洛總量的0.01-0.05% ；
[0017]所述草甸棕壤土為:選擇有機(jī)質(zhì)(OM)含量為15-25wt%，較好為18_22%的草甸棕壤，挖取地表表層0-20cm深度部分，干燥至含水率為40-50wt%，較好為42-48%，將大塊的草甸棕壤土破碎，剔除石塊、植物殘?bào)w等雜物；
[0018]所述砂子為:經(jīng)篩分的砂子粒徑為0.5-2.0mm,較好為0.8-1.6mm ；
[0019]所述活性污泥為:取市政污水處理廠曝氣池活性污泥，干燥至含水率為80-85wt%，較好為82-83wt%，將其破碎均勻；
[0020]所述煤爐渣為:經(jīng)篩分的煤爐渣的孔隙率為50-60%，較好為53-57%，粒徑范圍為 1.0-3.0mm,較好為 1.5-2.5mm ；
[0021]所述脫氮副球菌Paracouccus denitrification sp.菌液為:按照質(zhì)量百分比配制 Paracouccus denitrification sp.培養(yǎng)基，其中:3.0 % NH4Cl, 2.0 % 乙酸，0.02 %MgSO4.7Η20，0.05% NaCl, 0.03% MnSO4.4Η20，0.I % K2HPO4, pH = 7.0-7.2 ;向上述培養(yǎng)基接種脫氮副球菌Paracouccus denitrification sp.，經(jīng)培養(yǎng)，使菌液濃度為80_90cfu/ml ;所述細(xì)菌的培養(yǎng)條件為:培養(yǎng)溫度為28-30°C，較好為28.5-29.5°C;搖床轉(zhuǎn)速為130_140rpm，較好為132-138rpm ;培養(yǎng)時(shí)間為20_25h，較好為22_24h。
[0022]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0023]1、本發(fā)明的稻田退水溝渠底部基質(zhì)主要由草甸棕壤土、砂子、活性污泥和煤爐渣組成，復(fù)合基質(zhì)的孔隙率高，對(duì)氨氮的吸附能力強(qiáng)，在氨氮負(fù)荷波動(dòng)較大時(shí)，基質(zhì)具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。
[0024]2、本發(fā)明的稻田退水溝渠底部基質(zhì)有機(jī)質(zhì)(OM)含量高，強(qiáng)化了對(duì)氨氮的吸附性能，氨氮一旦在基質(zhì)孔隙界面上被吸附捕獲，將極難脫附。
[0025]3、本發(fā)明的稻田退水溝渠底部基質(zhì)接種了脫氮副球菌Paracouccusdenitrification sp.,在具有保護(hù)性的復(fù)合基質(zhì)中，能夠快速適應(yīng)環(huán)境，并發(fā)展為優(yōu)勢(shì)微生物，為從根本上脫出氨氮提供保障。
[0026]4、本發(fā)明的稻田退水溝渠底部基質(zhì)具有適合脫氮微生物代謝的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和適宜脫氮微生物生存的微觀環(huán)境，能夠快速形成脫氮微生物種群，實(shí)現(xiàn)對(duì)在基質(zhì)孔隙界面上吸附的氨氮的及時(shí)降解，因此，具有強(qiáng)化物理吸附和促進(jìn)生物降解的雙重功能。
[0027]5、本發(fā)明的稻田退水溝渠底部基質(zhì)利用了市政污水處理廠的活性污泥和煤爐渣，有效利用了廢棄物，是一種環(huán)保產(chǎn)品。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做具體進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0029]脫氮副球菌Paracouccus denitrification sp.購自于中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所。
[0030]脫氮副球菌Paracouccus denitrification sp.培養(yǎng)基(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))為:3.0%NH4Cl, 2.0% 乙酸，0.02% MgSO4.7Η20，0.05% NaCl, 0.03% MnSO4.4Η20，0.1% K2HPO4, pH =7.0-7.2，各化合物均為分析純。
[0031]以下實(shí)施例中，采用常規(guī)渠底基質(zhì)(自然狀態(tài)下)作對(duì)照，對(duì)稻田退水中氨氮的脫除率最高為35%。
[0032]實(shí)施例1
[0033]1、草甸棕壤土處理
[0034]選擇有機(jī)質(zhì)(OM)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為15-18%的草甸棕壤,挖取地表表層0_20cm深度部分，攤開風(fēng)干，待其含水率(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為40%后，將其破碎，剔除石塊、植物殘?bào)w等雜物，備用；
[0035]2、砂子處理
[0036]利用孔徑為0.5mm篩子，篩分砂子，棄用篩下物；利用孔徑為0.8mm的篩子，篩分上述篩上物，取得篩下物，獲得粒徑范圍為0.5-0.8mm的砂子，備用；
[0037]3、活性污泥處理
[0038]取市政污水處理廠曝氣池活性污泥，經(jīng)沉降脫水后，自然風(fēng)干，待其含水率為80%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)，破碎均勻，備用；
[0039]4、煤爐渣處理
[0040]取孔隙率為50-53%的煤爐渣，利用孔徑為1.0mm篩子，篩分煤爐渣，棄用篩下物，利用孔徑為1.5mm的篩子，篩分上述篩上物，取得篩下物，獲得粒徑范圍為1.0-1.5mm的煤爐渣，備用；
[0041]5、脫氮副球菌 Paracouccus denitrification sp.菌液培養(yǎng)
[0042]利用Paracouccus denitrification sp.培養(yǎng)基，在 28.5±0.5°C、搖床轉(zhuǎn)速 130rpm條件下，培養(yǎng)20h，使菌液濃度為84cfu/ml，備用；
[0043]6、溝渠基質(zhì)配制
[0044]將處理的砂子，添加到處理的草甸棕壤土中，添加量為草甸棕壤土質(zhì)量的20wt%，混合均勻后，向草甸棕壤土和砂子混合物中添加處理的活性污泥，添加量為草甸棕壤土和砂子混合物質(zhì)量的5wt%，混合均勻后，再向草甸棕壤土、砂子和活性污泥混合物中添加處理的煤爐渣，添加量為草甸棕壤土、砂子和活性污泥混合物質(zhì)量的6wt%，混合均勻后，再向草甸棕壤土、砂子、活性污泥和煤爐渣混合物中添加已培養(yǎng)的脫氮副球菌Paracouccusdenitrification sp.菌液，添加量為草甸棕壤土、砂子、活性污泥和煤爐渣混合物質(zhì)量的0.02wt%，混合均勻后，即得到阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)，按照10-15cm的厚度，將其鋪設(shè)于稻田退水溝渠底部。
[0045]上述配制的溝渠基質(zhì)經(jīng)氨氮脫除效果檢測(cè)，對(duì)稻田退水中氨氮的脫除率可以達(dá)到82.4%。
[0046]實(shí)施例2
[0047]1、草甸棕壤土處理
[0048]選擇有機(jī)質(zhì)(OM)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為22-25%的草甸棕壤，挖取地表表層0-20cm深度部分，攤開風(fēng)干，待其含水率為50%后，將其破碎，剔除石塊、植物殘?bào)w等雜物，備用；
[0049]2、砂子處理
[0050]利用孔徑為1.6mm篩子，篩分砂子，棄用篩下物；利用孔徑為2.0mm的篩子，篩分上述篩上物，取得篩下物，獲得粒徑范圍為1.6-2.0mm的砂子，備用；
[0051]3、活性污泥處理
[0052]取市政污水處理廠曝氣池活性污泥，經(jīng)沉降脫水后，自然風(fēng)干，待其含水率為85%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))時(shí)，破碎均勻，備用；
[0053]4、煤爐渣處理
[0054]取孔隙率為57-60%的煤爐渣，利用孔徑為2.5_篩子，篩分煤爐渣，棄用篩下物，利用孔徑為3.0mm的篩子，篩分上述篩上物，取得篩下物，獲得粒徑范圍為2.5-3.0mm的煤爐渣，備用；
[0055]5、脫氮副球菌 Paracouccus denitrification sp.菌液培養(yǎng)
[0056]利用Paracouccus denitrification sp.培養(yǎng)基，在 29.5±0.5°C、搖床轉(zhuǎn)速 140rpm條件下，培養(yǎng)25h，使菌液濃度為82cfu/ml，備用；
[0057]6、溝渠基質(zhì)配制
[0058]將處理的砂子，添加到處理的草甸棕壤土中，添加量為草甸棕壤土質(zhì)量的23wt%，混合均勻后，向草甸棕壤土和砂子混合物中添加處理的活性污泥，添加量為草甸棕壤土和砂子混合物質(zhì)量的6wt%，混合均勻后，再向草甸棕壤土、砂子和活性污泥混合物中添加處理的煤爐渣，添加量為草甸棕壤土、砂子和活性污泥混合物質(zhì)量的5wt%，混合均勻后，再向草甸棕壤土、砂子、活性污泥和煤爐渣混合物中添加已培養(yǎng)的脫氮副球菌Paracouccusdenitrification sp.菌液，添加量為草甸棕壤土、砂子、活性污泥和煤爐渣混合物質(zhì)量的0.01wt %，混合均勻后，即得到阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)，按照10-15cm的厚度，將其鋪設(shè)于稻田退水溝渠底部。
[0059]上述配制的溝渠基質(zhì)經(jīng)氨氮脫除效果檢測(cè)，，對(duì)稻田退水中氨氮的脫除率可以達(dá)到 82.7%o
[0060]實(shí)施例3
[0061]1、草甸棕壤土處理[0062]選擇有機(jī)質(zhì)(OM)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為18-20%的草甸棕壤，挖取地表表層0-20cm深度部分，攤開風(fēng)干，待其含水率為42%后，將其破碎，剔除石塊、植物殘?bào)w等雜物，備用；
[0063]2、砂子處理
[0064]利用孔徑為0.8mm篩子，篩分砂子，棄用篩下物；利用孔徑為1.0mm的篩子，篩分上述篩上物，取得篩下物，獲得粒徑范圍為0.8-1.0mm的砂子，備用；
[0065]3、活性污泥處理
[0066]取市政污水處理廠曝氣池活性污泥，經(jīng)沉降脫水后，自然風(fēng)干，待其含水率為82%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))時(shí)，破碎均勻，備用；
[0067]4、煤爐渣處理
[0068]取孔隙率為53-55%的煤爐渣，利用孔徑為1.5mm篩子，篩分煤爐渣，棄用篩下物，利用孔徑為1.9mm的篩子，篩分上述篩上物，取得篩下物，獲得粒徑范圍為1.5-1.9mm的煤爐渣，備用；
[0069]5、脫氮副球菌 Paracouccus denitrification sp.菌液培養(yǎng)
[0070]利用Paracouccus denitrification sp.培養(yǎng)基，在 28.5±0.5°C、搖床轉(zhuǎn)速 132rpm條件下，培養(yǎng)22h，使菌液濃度為80cfu/ml，備用；
[0071]6、溝渠基質(zhì)配制
[0072]將處理的砂子，添加到處理的草甸棕壤土中，添加量為草甸棕壤土質(zhì)量的28wt%，混合均勻后，向草甸棕壤土和砂子混合物中添加處理的活性污泥，添加量為草甸棕壤土和砂子混合物質(zhì)量的8wt%，混合均勻后，再向草甸棕壤土、砂子和活性污泥混合物中添加處理的煤爐渣，添加量為草甸棕壤土、砂子和活性污泥混合物質(zhì)量的10wt%，混合均勻后，再向草甸棕壤土、砂子、活性污泥和煤爐渣混合物中添加已培養(yǎng)的脫氮副球菌Paracouccusdenitrification sp.菌液，添加量為草甸棕壤土、砂子、活性污泥和煤爐渣混合物質(zhì)量的
0.04wt%，混合均勻后，即得到阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)，按照10-15cm的厚度，將其鋪設(shè)于稻田退水溝渠底部。
[0073]上述配制的溝渠基質(zhì)經(jīng)氨氮脫除效果檢測(cè)，對(duì)稻田退水中氨氮的脫除率可以達(dá)到
84.4%。
[0074]實(shí)施例4:
[0075]1、草甸棕壤土處理
[0076]選擇有機(jī)質(zhì)(OM)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為20±0.5 %的草甸棕壤,挖取地表表層
0-20cm深度部分，攤開風(fēng)干，待其含水率為45 %后，將其破碎，剔除石塊、植物殘?bào)w等雜物，備用;
[0077]2、砂子處理
[0078]利用孔徑為1.0mm篩子，篩分砂子，棄用篩下物；利用孔徑為1.2mm的篩子，篩分上述篩上物，取得篩下物，獲得粒徑范圍為1.0-1.2mm的砂子，備用；
[0079]3、活性污泥處理
[0080]取市政污水處理廠曝氣池活性污泥，經(jīng)沉降脫水后，自然風(fēng)干，待其含水率為82.5% (質(zhì)量百分?jǐn)?shù))時(shí)，破碎均勻，備用；
[0081]4、煤爐渣處理
[0082]取孔隙率為55±0.5%的煤爐渣，利用孔徑為1.9mm篩子，篩分煤爐渣，棄用篩下物，利用孔徑為2.2mm的篩子，篩分上述篩上物，取得篩下物，獲得粒徑范圍為1.9-2.2mm的
煤爐渣，備用；
[0083] 5、脫氮副球菌 Paracouccus denitrification sp.菌液培養(yǎng)
[0084]利用Paracouccus denitrification sp.培養(yǎng)基，在29±0.5°C、搖床轉(zhuǎn)速 135rpm條件下，培養(yǎng)23h，使菌液濃度為90cfu/ml，備用；
[0085]6、溝渠基質(zhì)配制
[0086]將處理的砂子，添加到處理的草甸棕壤土中，添加量為草甸棕壤土質(zhì)量的25wt%，混合均勻后，向草甸棕壤土和砂子混合物中添加處理的活性污泥，添加量為草甸棕壤土和砂子混合物質(zhì)量的7wt%，混合均勻后，再向草甸棕壤土、砂子和活性污泥混合物中添加處理的煤爐渣，添加量為草甸棕壤土、砂子和活性污泥混合物質(zhì)量的7wt%，混合均勻后，再向草甸棕壤土、砂子、活性污泥和煤爐渣混合物中添加已培養(yǎng)的脫氮副球菌Paracouccusdenitrification sp.菌液，添加量為草甸棕壤土、砂子、活性污泥和煤爐渣混合物質(zhì)量的
0.03wt%，混合均勻后，即得到阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)，按照10-15cm的厚度，將其鋪設(shè)于稻田退水溝渠底部。
[0087]上述配制的溝渠基質(zhì)經(jīng)氨氮脫除效果檢測(cè)，對(duì)稻田退水中氨氮的脫除率可以達(dá)到
85.8%。
[0088]實(shí)施例5
[0089]1、草甸棕壤土處理
[0090]選擇有機(jī)質(zhì)(OM)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為20-22%的草甸棕壤，挖取地表表層0-20cm深度部分，攤開風(fēng)干，待其含水率為48%后，將其破碎，剔除石塊、植物殘?bào)w等雜物，備用；
[0091]2、砂子處理
[0092]利用孔徑為1.2mm篩子，篩分砂子，棄用篩下物；利用孔徑為1.6mm的篩子，篩分上述篩上物，取得篩下物，獲得粒徑范圍為1.2-1.6mm的砂子，備用；
[0093]3、活性污泥處理
[0094]取市政污水處理廠曝氣池活性污泥，經(jīng)沉降脫水后，自然風(fēng)干，待其含水率為83%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))時(shí)，破碎均勻，備用；
[0095]4、煤爐渣處理
[0096]取孔隙率為55-57%的煤爐渣，利用孔徑為2.2_篩子，篩分煤爐渣，棄用篩下物，利用孔徑為2.5mm的篩子，篩分上述篩上物，取得篩下物，獲得粒徑范圍為2.2-2.5mm的煤爐渣，備用；
[0097]5、脫氮副球菌 Paracouccus denitrification sp.菌液培養(yǎng)
[0098]利用Paracouccus denitrification sp.培養(yǎng)基，在 29.5±0.5°C、搖床轉(zhuǎn)速 138rpm條件下，培養(yǎng)24h，使菌液濃度為88cfu/ml，備用；
[0099]6、溝渠基質(zhì)配制
[0100]將處理的砂子，添加到處理的草甸棕壤土中，添加量為草甸棕壤土質(zhì)量的30wt%，混合均勻后，向草甸棕壤土和砂子混合物中添加處理的活性污泥，添加量為草甸棕壤土和砂子混合物質(zhì)量的10wt%，混合均勻后，再向草甸棕壤土、砂子和活性污泥混合物中添加處理的煤爐渣，添加量為草甸棕壤土、砂子和活性污泥混合物質(zhì)量的8wt %，混合均勻后，再向草甸棕壤土、砂子、活性污泥和煤爐渣混合物中添加已培養(yǎng)的脫氮副球菌Paracouccusdenitrification sp.菌液，添加量為草甸棕壤土、砂子、活性污泥和煤爐渣混合物質(zhì)量的
0.02wt%，混合均勻后，即得到阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)，按照10-15cm的厚度，將其鋪設(shè)于稻田退水溝渠底部。
[0101]上述配制的溝渠基質(zhì)經(jīng)氨氮脫除效果檢測(cè)，對(duì)稻田退水中氨氮的脫除率可以達(dá)到84.0%
【權(quán)利要求】
1.一種阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)的配制方法，其特征在于，將經(jīng)處理的砂子，添加到經(jīng)處理的草甸棕壤土中，砂子添加量為草甸棕壤土質(zhì)量的20-30wt%，混合均勻后，得到混合物A ;再向混合物A中添加經(jīng)處理的活性污泥，添加量為混合物A質(zhì)量的5-10wt%，混合均勻后，得到混合物B ;再向混合物B中添加經(jīng)處理的煤爐渣，添加量為混合物B質(zhì)量的5-lOwt %，混合均勻后，得到混合物C ;再向混合物C中接種培養(yǎng)好的脫氮副球菌菌液，添加量為混合物C質(zhì)量的0.01-0.05wt%，混合均勻，得到阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)的配制方法，其特征在于，所述草甸棕壤土處理方法為:選擇有機(jī)質(zhì)含量為15-25wt%的草甸棕壤,挖取地表表層.0-20cm深度部分，干燥至含水率為40-50wt %后，將大塊草甸棕壤土破碎，剔除石塊、植物殘?bào)w雜物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)的配制方法，其特征在于，所述砂子處理方法為:將砂子用篩子篩分，取粒徑范圍為0.5-2.0mm的砂子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)的配制方法，其特征在于，所述活性污泥處理方法為:取市政污水處理廠曝氣池活性污泥，經(jīng)沉降脫水后，干燥至含水率為80-85wt %，將其破碎均勻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)的配制方法，其特征在于， 所述煤爐渣處理方法為:將孔隙率為50-60%的煤爐渣，用篩子篩分，取粒徑范圍為.1.0-3.0mm的煤爐渣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)的配制方法，其特征在于，所述脫氮副球菌菌液培養(yǎng)方法為:配制脫氮副球菌培養(yǎng)基，向培養(yǎng)基中接種脫氮副球菌，在培養(yǎng)溫度為28-30°C，搖床轉(zhuǎn)速為130-140rpm，培養(yǎng)時(shí)間為20_25h的條件下，使菌液濃度為 80_90cfu/ml。
7.—種阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)的配制方法，其特征在于，將經(jīng)處理的砂子，添加到經(jīng)處理的草甸棕壤土中，砂子添加量為草甸棕壤土質(zhì)量的20-30wt%，混合均勻后，得到混合物A ;再向混合物A中添加經(jīng)處理的活性污泥，添加量為混合物A質(zhì)量的5-10wt%，混合均勻后，得到混合物B ;再向混合物B中添加經(jīng)處理的煤爐渣，添加量為混合物B質(zhì)量的5-lOwt %，混合均勻后，得到混合物C ;再向混合物C中接種培養(yǎng)好的脫氮副球菌菌液，添加量為混合物C質(zhì)量的0.01-0.05wt%，混合均勻，得到阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)； 其中，所述草甸棕壤土處理方法為:選擇有機(jī)質(zhì)含量為18-22wt%的草甸棕壤，挖取地表表層0-20cm深度部分，干燥至含水率為42-48wt%后，將大塊草甸棕壤土破碎，剔除石塊、植物殘?bào)w雜物； 所述砂子處理方法為:將砂子用篩子篩分，取粒徑范圍為0.8-1.6mm的砂子； 所述活性污泥處理方法為:取市政污水處理廠曝氣池活性污泥，經(jīng)沉降脫水后，干燥至含水率82-83被％時(shí)，將其破碎均勻； 所述煤爐渣處理方法為:取孔隙率為53-57%的煤爐渣，用篩子篩分，取粒徑范圍為.1.5-2.5mm的煤爐渣； 所述脫氮副球菌菌液培養(yǎng)方法為:在脫氮副球菌培養(yǎng)基中接種脫氮副球菌，在培養(yǎng)溫度為28.5-29.5°C，搖床轉(zhuǎn)速為132-138rpm，培養(yǎng)時(shí)間為22_24h的條件下，培養(yǎng)至菌液濃度為 80_90cfu/ml。
8.—種阻控稻田退水中氨氮的溝渠基質(zhì)，其特征在于，所述基質(zhì)包括草甸棕壤土、砂子、活性污泥、煤爐渣和脫氮副球菌； 其中，所述草甸棕壤土、砂子、活性污泥、煤爐渣和脫氮副球菌的質(zhì)量比為:砂子為草甸棕壤土的20-30%，活性污泥為草甸棕壤土和砂子總量的5-10%，煤爐渣為草甸棕壤土、砂子和活性污泥 總量的5-10%，脫氮副球菌菌液為草甸棕壤土、砂子、活性污泥和煤爐渣總量的 0.01-0.05%。
【文檔編號(hào)】C02F3/34GK103991971SQ201410238921
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】李英華, 李海波, 徐新陽, 宮璇, 周詠春, 陳熙 申請(qǐng)人:東北大學(xué)