一种通过茭白和水芹套种净化沼液的方法与流程

文档序号:25949163发布日期:2021-07-20 17:04阅读:116来源:国知局
本公开属于畜禽粪污处理
技术领域
,具体涉及一种通过茭白和水芹套种净化沼液的方法。
背景技术
:近年来,随着市场经济的快速发展,我国集约化、规模化畜禽养殖业也得到了迅猛的发展。目前,我国畜禽粪污每年产生量约38亿吨,其中氮养分含量1350万吨,磷养分含量510万吨,养分含量相当于我国化肥年产量的27%。到目前为止,畜禽粪污还有40%没有有效利用,既产生了环境污染,同时也是资源浪费。如果将这些畜禽粪污经过无害化处理后变为粪肥,就近就地利用,既解决耕地有机质提升的问题,又解决了粪污的出路问题。在解决规模化畜禽养殖废物对环境的污染方面,沼气工程发挥了重要的作用,通过沼液厌氧发酵处理,畜禽粪污中cod、氨氮等含量大幅下降,不仅有效减轻环境压力,而且使大分子有机物分解为小分子有机物,更加有利于作物消化,增加产量,提高品质,改良土壤理化性状,减少化肥用量,“养一沼一灌”种养结合的生态模式正在被广泛采用,越来越受到人们的重视。在种植茭白的过程中,以沼液作为肥料来种植茭白,灌溉沼液后,种植田里面水中的磷含量长时间处于超标状态,不满足排放标准,容易污染环境。公开内容本公开提供了一种通过茭白和水芹套种净化沼液的方法,旨在解决现有技术中,以沼液作为肥料来种植茭白,灌溉沼液后,种植田里面水中的磷含量长时间处于超标状态,不满足排放标准的问题。本公开所采用的技术方案为:一种通过茭白和水芹套种净化沼液的方法,包括以下步骤:s100、7月中旬种植茭白种苗;待茭白种苗生长至分蘖达3-5株时,第一次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液;s200、8月中旬或下旬,将水芹种苗种植于茭白行间;s300、水芹种苗种植8-12天后,第二次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液。进一步改进的方案,在步骤s300之后,还包括以下步骤:s400、待水芹成熟后进行采收并保留根部;待茭白成熟后进行采收并保留根部;s500、待第二年茭白苗高18-22cm时,第三次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液;s600、第三次灌溉后一个月,第四次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液。基于上述技术方案,水芹需要在每年的8月中旬或下旬种植存活率较高,在第一次采收后,保留根部,会重新生长出来,每隔1-2个月可以进行下一次采收,无需重新种植,可一直采收至第二年四月份;茭白在第一次采收后,保留根部,会在第二年三月份重新生长出来,无需重新种植,茭白一年双季,一年可以消化约80吨的沼液。进一步改进的方案:在步骤s100中,茭白种苗的种植分布方式为:茭白种苗采用单株种植,且行距为100cm,株距为50cm。基于上述方案,茭白的种苗的种植,不会因套种水芹而受到影响。进一步改进的方案:在步骤s200中,水芹种苗的种植分布方式为:水芹种植在茭白行间,水芹种苗每丛种植3株,且行距为10cm,丛间距为10cm。基于上述方案,水芹套种在茭白之间,水芹的行间距,不会因为茭白而受到影响。进一步改进的方案:每次灌溉前种植田内的积水深度保持为10cm。保留积水可以稀释加入的沼液,可以避免烧苗且有利于茭白和水芹的吸收。进一步改进的方案:所述设定加入深度为2-3cm;所述设定浓度的沼液的氨氮含量为1800-2000mg/l。基于上述方案,加入上述设定加入深度和设定浓度的沼液,茭白和水芹套种时对沼液的消化效率最高,且同时种植田水中的磷含量可以达到gb8978-1996《污水综合排放标准》一级标准值。进一步改进的方案:所述设定加入深度为3cm;所述设定浓度的沼液的氨氮含量为2000mg/l。基于上述方案,设定加入深度为3cm;所述设定浓度的沼液的氨氮含量为2000mg/l时,茭白和水芹套种时对沼液的消化效率最高,且同时种植田水中的磷含量可以达到gb8978-1996《污水综合排放标准》一级标准值。且换算成重量,每667m2的种植田中每次加入,可以消化约20吨沼液,每季加入两次沼液,可以消化约40吨沼液。进一步改进的方案:在步骤s100中,种植茭白种苗后,待茭白种苗返青后,割除茭白种苗上部叶片,茭白种苗留取长度为30-40cm叶鞘。基于上述方案,茭白种苗经过裁剪后,一方面,有利于使得茭白种苗的成长进度保持一致,从而保持采摘时间较为集中;另一方面,修整了茭白行间的空间,也可以更加的通风透气;且便于后续水芹的栽种,并减少茭白种苗对水芹的影响。进一步改进的方案:所述沼液由畜禽粪污通过沼气工程厌氧发酵处理获得,并在黑膜池或氧化塘存放3个月。进一步改进的方案:通过茭白和水芹套种净化沼液的方法,包括以下步骤:s100、7月中旬种植茭白种苗;待茭白种苗生长至分蘖达4株时,第一次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液;s200、8月中旬,将水芹种苗种植于茭白行间;s300、水芹种苗种植10天后,第二次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液;s400、待水芹成熟后进行采收并保留根部;待茭白成熟后进行采收并保留根部;s500、待第二年茭白苗高20cm时,第三次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液;s600、第三次灌溉后一个月,第四次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液。本公开的有益效果为:1、本公开中,采用茭白和水芹套种,相对于单独种植茭白,对于沼液的消化量更高,且在茭白和水芹灌溉最佳的沼液消化浓度后,经过茭白和水芹的消化,只需30天,种植田水中的磷含量便可以达到gb8978-1996《污水综合排放标准》一级标准值,避免了污染环境。此外,采用茭白和水芹套种相对于单独种植茭白,对于沼液的消化量更高。2、本公开中,茭白从栽种到采收的周期是3-4个月,水芹从栽种到采收的周期是1-2个月,按照本公开的栽种时间,在水芹种植时间晚于茭白且采收时间早于茭白,水芹在采收时,茭白植株刚封行,水芹在生长过程中不会受到茭白的影响;此外,采用茭白和水芹套种,一方面,不会影响茭白的产量,另一方面可以提高种植田的利用面积,额外增收水芹;此外,在8月份种植水芹,水芹存活率较高。3、本公开中的沼液加入方式,通过设定加入深度来确定沼液的加入量,相对于传统的通过重量来加入,更加省时省力且无需配备计量装置。4、本公开对氮、磷、钾元素需求量高的茭白、水芹为主要原料,用于消化吸收沼液中的氮、磷、钾等,每667m2种植田每年消化吸收沼液75吨以上,实现了沼液废弃物高效资源化利用,有效解决了沼液生物质资源的浪费和污染问题,且无新污染物引入,具有成本低和绿色环保等特点。本公开将茭白、水芹套种,两种作物在光照、养分等方面优势互补,促进生长;同时,两种作物均具有较强的吸收转化沼液有效成分的能力,通过套种,合理增加密度,加速种植田中c0d、nh4+-n、tp等指标下降到国家规定的排放标准。本公开利用的茭白、水芹作物长期生长在水环境中,可以大量溶解沼液中的气态物质,减少对空气的排放,具有突出的环境保护作用。5、利用茭白和水芹具有比陆地植物更加发达的通气系统,使进入作物体内的空气能顺利通向各个器官,满足水下组织、器官呼吸和生理代谢的需求,供给根区微生物生长、繁殖和降解过程中对氧的需求,适应水下空气稀少的环境,形成吸收转化效率更高的有氧发酵处理;茭白生物产量高,对氮、磷、钾及小分子有机物的需求量高;水体中沼液用量适中、浓度变化可控,消化吸收效率高,而且沼液浓度由高到低逐渐下降,不易伤害植株;沼液中气态有效成分溶解在水中,减少对空气的污染。通过持续稳定吸收利用,达到畜禽沼液资源化利用的目的。具体实施方式下面结合具体实施例对本公开做进一步阐释。实施例一:一种通过茭白和水芹套种净化沼液的方法,包括以下步骤:s100、7月中旬种植茭白种苗;待茭白种苗生长至分蘖达3-5株时,第一次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液;s200、8月中旬或下旬,将水芹种苗种植于茭白行间;s300、水芹种苗种植8-12天后,第二次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液。在上述方案的基础上,在步骤s300之后,还包括以下步骤:s400、待水芹成熟后进行采收并保留根部;待茭白成熟后进行采收并保留根部;s500、待第二年茭白苗高18-22cm时,第三次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液;s600、第三次灌溉后一个月,第四次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液。水芹需要在每年的8月中旬或下旬种植存活率较高,在第一次采收后,保留根部,会重新生长出来,每隔1-2个月可以进行下一次采收,无需重新种植,可一直采收至第二年四月份;茭白在第一次采收后,保留根部,会在第二年三月份重新生长出来,无需重新种植,茭白可以一年双季,一年可以消化约80吨的沼液。在步骤s100中,茭白种苗的种植分布方式,可以采用现有常规的种植分布方式,其中一种具体的茭白种苗的种植分布方式为:茭白种苗采用单株种植,且行距为100cm,株距为50em。每667m2种植约1300株茭白种苗。茭白的种苗的种植,不会因套种水芹而受到影响。在步骤s200中,水芹种苗的种植分布方式为:水芹种植在茭白行间,水芹种苗每丛种植3株,且行距为10cm,丛间距为10cm。水芹套种在茭白之间,水芹的种植,不会因为茭白而受到影响。其中,所述沼液由畜禽粪污通过沼气工程厌氧发酵处理获得,并在黑膜池或氧化塘存放3个月。其中,灌溉沼液时,设定加入深度和设定浓度,可以根据实际情况进行选择。为了便于茭白和水芹吸收沼液,在上述方案的基础上,每次灌溉前种植田内的积水深度保持为10em。保留积水可以稀释加入的沼液,可以避免烧苗且有利于茭白和水芹的吸收。为了便于茭白和水芹吸收沼液,在上述方案的基础上,所述设定加入深度为2-3cm;所述设定浓度的沼液的氨氮含量为1800-2000mg/l。加入该设定加入深度和设定浓度的沼液,茭白和水芹套种时对沼液的消化效率最高,且同时种植田水中的磷含量可以达到gb8978-1996《污水综合排放标准》一级标准值。为了提高茭白和水芹对沼液的吸收量,进一步改进的方案:所述设定加入深度为3cm;所述设定浓度的沼液的氨氮含量为2000mg/l。设定加入深度为3cm;所述设定浓度的沼液的氨氮含量为2000mg/l时,茭白和水芹套种时对沼液的消化效率最高,且同时种植田水中的磷含量可以达到gb8978-1996《污水综合排放标准》一级标准值。且换算成重量,每667m2的种植田中每次加入,可以消化约20吨沼液,每季加入两次沼液,可以消化约40吨沼液。进一步改进的方案:在步骤s100中,种植茭白种苗后,待茭白种苗返青后,割除茭白种苗上部叶片,茭白种苗留取长度为30-40cm叶鞘。基于上述方案,茭白种苗经过裁剪后,一方面,有利于可以促进茭白种苗的成长,也可以更加的通风透气;另一方面,便于后续水芹的栽种,并减少茭白种苗对水芹的影响。进一步改进的方案:通过茭白和水芹套种净化沼液的方法,包括以下步骤:s100、7月中旬种植茭白种苗;待茭白种苗生长至分蘖达4株时,第一次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液;s200、8月中旬,将水芹种苗种植于茭白行间;s300、水芹种苗种植10天后,第二次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液;s400、待水芹成熟后进行采收并保留根部;待茭白成熟后进行采收并保留根部;s500、待第二年茭白苗高20cm时,第三次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液;s600、第三次灌溉后一个月,第四次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液。下面结合实验数据对本公开做进一步说明:一、在30m2的种植试验田内,茭白套种水芹时,在第二次灌溉沼液时,不同沼液加入深度的试验组之间,对cod、氨氮和磷不同天数的消化情况如表1至表3。其中,第一列为对应加入氨氮含量为2000mg/l的沼液的深度。其中,在第二次灌溉沼液时,种植试验田内原积水深度保持在10cm。其中,ck组在第二次对沼液的灌溉量为0。表1:茭白套种水芹对cod消化数据表2:茭白套种水芹对氨氮消化数据表3:茭白套种水芹对磷消化数据通过表1可以看出,当在30m2的种植试验田内,氨氮含量为2000mg/l的沼液加入深度为1.5cm和3cm时,茭白套种水芹对cod消化率最高,分别为95.95和95.72%;且经过30天的消化,cod的含量为53mg/l和63mg/l,小于一级排放标准100mg/l;通过表1可以看出,在满足排放标准的条件下,在3cm时沼液加入量较多,为最佳加入深度。通过表2可以看出,当在30m2的种植试验田内,氨氮含量为2000mg/l的沼液加入深度为3cm时,茭白套种水芹对氨氮消化率最高,可达99.94%;换算成667m2种植田,可以消化约20吨的沼液;且经过30天的消化,氨氮的含量为0.243mg/l,小于一级排放标准15mg/l;通过表2可以看出,在满足排放标准的条件下,在3cm时沼液加入量较多,为最佳加入深度。通过表3可以看出,当在30m2的种植试验田内,氨氮含量为2000mg/l的沼液加入深度3cm时,茭白套种水芹对磷消化率最高,可达98.93%;换算成667m2种植田,可以消化约20吨的沼液;且经过30天的消化,磷的含量为0.449mg/l,小于一级排放标准0.5mg/l;通过表3可以看出,在满足排放标准的条件下,在3cm时沼液加入量较多,为最佳加入深度。综上可以看出,氨氮含量为2000mg/l的沼液加入深度为3cm时为最佳加入量,换算成667m2种植田,每次灌溉沼液可以消化约20吨的沼液,每年可以消化约80吨的沼液;同时水中cod、氨氮和磷均满足一级排放指标。二、在30m2的种植试验田内,单独种植茭白时,在第二次灌溉沼液时,不同沼液加入深度的试验组之间,对cod、氨氮和磷不同天数的消化情况如表4至表6。其中,第一列为对应加入氨氮含量为2000mg/l的沼液的深度。其中,在第二次灌溉沼液时,种植试验田内原积水深度保持在10cm。其中,ck组在第二次对沼液的灌溉量为0。表4:单独种植茭白对cod消化数据表5:单独种植茭白对氨氮消化数据0102030ck0.0790.0690.1080.05629.11%1.5cm38710749.97.7198.01%3cm30454.613.74.2998.59%4.5cm42511636.98.6197.97%6cm57621412381.285.90%7.5cm97718146.836.996.22%表6:单独种植茭白对磷消化数据通过表4可以看出,当在30m2的种植试验田内,氨氮含量为2000mg/l的沼液加入深度为不论多少,经过30天的消化,cod的含量接近但均达不到一级排放标准100mg/l。通过表6可以看出,当在30m2的种植试验田内,氨氮含量为2000mg/l的沼液加入深度为不论多少,经过30天的消化,磷的含量均达不到一级排放标准0.5mg/l。综上所述,采用茭白和水芹套种,相对于单独种植茭白,只需30天,种植田水中的磷含量便可以达到gb8978-1996《污水综合排放标准》一级标准值,避免了污染环境。本公开不局限于上述可选的实施方式,任何人在本公开的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本公开的保护范围的限制,本公开的保护范围应当以权利要求书中界定的为准,并且说明书可以用于解释权利要求书。当前第1页12
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