专利名称：夏威夷竹在处理畜禽养殖废水中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及畜禽养殖废水的自然生物降解技术领域，特别涉及一种人工湿地植物
在处理畜禽养殖废水中的应用。
背景技术：
畜禽养殖废水污染具有长期性和不可逆性，其污染特点是高悬浮物、高有机物和 高氨氮，可生化性强，臭味大。 畜禽业是我国农业和农村经济的重要组成部分，也是造成我国农村面源污染的主 要原因之一，畜禽养殖业大力发展所带来的环境污染问题日益严重，不仅影响经济发展，而 且还危及生态安全，已成为人们普遍关注的社会问题。畜禽养殖场产生的粪便和污水造成 地表水、地下水、土壤和环境空气的严重污染，直接影响了人们的身体健康和正常生产生 活。目前处理畜禽养殖废水污染的方法主要有自然生物降解技术(如土壤处理、氧化塘处 理、人工湿地处理等)、厌氧处理技术(如厌氧滤池、上流式厌氧污泥床、升流式固体反应器 等)、好氧处理技术(如生物滤池、生物转盘、序批式活性污泥法、A/0工艺及氧化沟等)等。 这些方法都具有一定的特点，并能在一定程度上降低畜禽养殖废水的污染程度。然而，采用 厌氧或好氧的生物处理技术，其出水水质难以达到相应的排放标准 ，更不要说污水综合一 级排放标准，如果采用强制的物理化学措施强化处理效果，往往成本过高。自然生物降解技 术(人工湿地处理)的特点恰好能弥补养殖业经济能力有限、缺乏有一定操作与管理水平 的技术人员的局限，尤其适合地处农村地区的养殖场。采用自然生物降解技术(人工湿地 处理)强化畜禽养殖废水污染处理系统的处理效果，不失为一种适宜的处理技术。
20世纪80年代末90年代初，在美国、英国相继召开了人工湿地处理污水大会， 提出了人工湿地的有关净化机理和一些可供参考的设计规范和数据，标志着人工湿地作为 一种独具特色的污水处理系统进入环境科学领域。近年来，人工湿地的工程应用和净化机 理等研究越来越受到人们的重视。人工湿地不仅能有效去除污水中的悬浮物、有机污染 物、氮和磷等，而且能有效去除病原菌、重金属、藻毒素等外源生物活性物质，具有建设成本 低，耗能少，运行费用低和效果好且不造成二次污染等多种特性，不仅有较高的氮、磷去除 率，还具有美化环境的功效。随着水污染成为全世界人们所要面临的最严重的环境问题之 一，人工湿地因其独特的优势得到了长远发展，尤其在净化畜禽养殖废水污染中显示了极 大的潜力，成为近年来开始关注的研究热点。目前已用于处理畜禽养殖废水污染的植物有 风车草(Cyperus alternifolius)、黄花美人蕉(Ca皿aceaeindica var. f lava)、黄花鸢 尾(Iris pseudoacorus)、菖蒲(Acorus calamus Li皿)、茭白(Zizania latifolia)、戸苹 (Phragmites australis)等。 但是，面对目前由于畜禽养殖大力发展而带来的畜禽养殖废水污染日益严重的问 题，上述可用于处理畜禽养殖废水污染的植物品种资源显得非常有限，难以满足实际需要， 仍然有待于进一步合理开发大量可用于处理畜禽养殖废水污染的植物品种资源，以适应不 同地区、不同水质土质等废水处理的需要。另外，目前大多数用于净化污水的植物为一年生草本，需要每年栽种，很麻烦；而且耐寒性差，导致冬季对畜禽养殖废水的净化效果不理想。
夏威夷竹(Pritchardia gaudichaudii H. Wendl.)，别名夏威夷椰子、竹茎玲珑椰 子、竹榈，为棕榈科茶马椰子属丛生常绿灌木，属于观叶植物。茎干直立，株高l-3米，茎节 短，中空，从地下匍甸茎发新芽而抽长新枝，呈丛生状生长，不分枝。叶多着生茎干中上部， 羽状全裂，深绿，有光泽。原产墨西哥、危地马拉等地，主要颁布于中南美洲热带地区。性喜 高温高湿，耐阴，怕阳光直射。生长温度为20-3(TC，可耐0t:的低温。耐阴性强，怕强光直 射，竹节椰子叶像棕榈，茎似翠竹，形态优雅，风韵独特。 目前，由于夏威夷竹枝叶茂密、叶色常绿，并富有光泽，羽片雅致，给人以端庄、文 雅、清秀之感，且它耐阴性强，很适合室内栽培观赏，常用于客厅、书房、会议室、办公室等处 绿化装饰。
发明内容
本发明的发明目的在于针对上述现有技术可用于处理畜禽养殖废水污染的植物 资源不足、耐寒性差、容易对污水水体造成二次污染的问题，提供一种可用于处理废水尤其 是畜禽养殖过程中产生的废水的新的植物资源。
本发明采用的技术方案是这样的在畜禽养殖废水污染环境中，种植夏威夷竹。
作为优选将所述的夏威夷竹进行直接移栽种植。 作为进一步优选在夏威夷竹基部以上30 40cm处，围编孔径为0. 8 1. 5cm的 铁丝网，收集枯叶，并定期清理，防止枯叶对水体造成二次污染。 作为进一步优选在夏威夷竹基部以上30cm处，围编孔径为1.0cm铁丝网，收集枯 叶，并定期清理。 发明人在长期大量的试验研究过程中，发现夏威夷竹能作为一种新型的人工湿地 植物，能有效降低畜禽养殖废水中的氨氮(即NH4+_N)、总磷(即TP)、总氮(即TN)、化学耗 氧量(即C0DJ、总有机碳(即TOC)等污染物的含量，主要基于在长期大量试验中发现的 夏威夷竹对上述污水中常见的污染物的显著吸附和去除特性，于是将其应用于畜禽养殖的 废水处理。 综上所述，本发明的有益效果是 1、本发明通过长期大量试验发现夏威夷竹对畜禽养殖废水中NH4+_N、 TP、 TN、 COD^TOC等污染物具有显著的吸附和去除特性，并充分利用了这种特性，将其种植于畜禽 养殖废水污染环境中，吸收积累畜禽养殖废水中氨氮、总磷、总氮、COD^等污染物，从而降低 畜禽养殖废水中NH4+-N、 TP、 TN、 COD&、 TOC等污染物的含量；待形成一定生物量时，就可达 到减少畜禽养殖废水中NH4+-N、 TP、 TN、 COD&、 TOC等污染物的含量的目的，进一步净化畜禽 养殖废水。 2、通过定期对在种植了夏威夷竹的畜禽养殖废水中采集水样以及对其出水水质 进行测定，充分证明夏威夷竹能有效去除畜禽养殖废水中NH4+-N、 TP、 TN、 COD&、 TOC等污染 物的含量，从而净化畜禽养殖废水。 3、由于夏威夷竹本身的生命力非常旺盛，易成活，可进行直接移栽；在自然条件下
即可存活，在其整个生长过程中不需要进行特殊管理；可耐ot:的低温，抗寒能力强，在冬
季也可保持很好的去污效果；同时也为畜禽养殖废水污染的处理开发了新的植物资源品种，为人工湿地植物处理畜禽养殖废水污染的深入发展带来了新的进步和发展空间。
4、夏威夷竹为多年生常绿植物，不需要每年栽种，在操作上简单易行；由于采用了 合适的技术方案对枯叶进行收集，并定期清理，从而有效防止了对水体的二次污染，保证了 净水效果。 5、夏威夷竹也可作为装饰美化植物，与现有技术相比，本发明无论在运行成本、操 作维护、处理效果上，还是在所带来的景观价值上，都具有明显的优势。
图1是夏威夷竹对畜禽养殖废水中NH4+-N的处理效果示意图；
图2是夏威夷竹对畜禽养殖废水中TP的处理效果示意图；
图3是夏威夷竹对畜禽养殖废水中TN的处理效果示意图；
图4是夏威夷竹对畜禽养殖废水中C0Dtt的处理效果示意图；
图5是夏威夷竹对畜禽养殖废水中T0C的处理效果示意图。
具体实施例方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
实施例1 : 自然条件下，将采集到的花叶冷水花幼苗直接移栽至高29cm，底径26cm、高32cm 的橡胶桶中，其底部设布水管，由底至上依次为厚度5cm、直径2-5cm左右的砾石层，10cm厚 的粗沙层，10cm厚(约计8kg)的土壤层，自来水稳定15天。待植株稳定后，定期浇灌畜禽 养殖废水，并采集水样及测定其出水水质(水力停留时间设为7天)。盆栽试验进水量由 Reed所推荐的估算公式(1)测定 0 = 4 (1) 公式(1)中Q——设计废水流量，mVd ; F——人工湿地占用的土地面积，hm2 ; K-系数，6. 57X10—3。 经计算，盆栽实验的处理水量为1.22L。据^ = (2) 公式得Q为1. 6L。 公式(2)中Q、F同公式(1); q——水力负荷，m/周，取q为20cm/d ; t——运行时间(全年运行周数)，周/a ; 0. 03565-换算系数。 经计算Q = 2. 2L。
通过测定污水中的NH4+-N、 C0Dtt、 TP、 TN、 T0C等污染物的去除效果，本实施例确定 其进水量为2. 2L ;最佳水力停留时间为7天(HRT = 7d);其种植夏威夷竹的量为1株/桶。
对废水中NH4+_N、 TP 、 TN、 C0Dtt 、 TOC的测定和计算方法，均参照国家标准测 定方法，即，MV-N采用纳氏试剂分光光度法(GB7479-87)， TP采用钼酸铵分光光度法 (GB11893-89) ，TN采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法(GB11894-89) ， C0D&采用重铬酸钾氧 化法(GB11914-89) ， TOC采用燃烧氧化_非分散红外吸收法(HJ501-2009)。
采用夏威夷竹净化畜禽养殖污水时NH4+_N、 TP、 TN、 CODtt、 TOC等污染物的进水和 出水浓度以及去除率参见附图1-5，由图中可以看出，其对畜禽养殖废水中NH4+-N、 TP、 TN、 CODCr、TOC的平均净化效率分别为68. 55% 、80. 21% 、82. 6% 、81. 31% 、90. 21%。
通过上述实施例可见，本发明利用在畜禽养殖废水污染环境中种植夏威夷竹，对 去除畜禽养殖废水中NH4+-N、 TP、 TN、 COD&、 TOC等污染物具有显著的效果，达到了很好的净 化畜禽养殖废水污染的目的。
权利要求
夏威夷竹在处理畜禽养殖废水中的应用，其特征在于在畜禽养殖废水污染环境中，种植夏威夷竹。
2. 根据权利要求1所述应用，其特征在于将所述的夏威夷竹进行直接移栽种植。
3. 根据权利要求1或2所述应用，其特征在于在夏威夷竹基部以上30 40cm处，围 编孔径为0. 8 1. 5cm铁丝网，收集枯叶，并定期清理。
4. 根据权利要求3所述应用，其特征在于在夏威夷竹基部以上30cm处，围编孔径为 1. 0cm铁丝网，收集枯叶，并定期清理。
全文摘要
本发明公开了夏威夷竹在处理畜禽养殖废水中的应用，属于废水处理领域，采用的技术方案为在畜禽养殖废水污染环境中，种植夏威夷竹，本发明充分利用夏威夷竹的抗寒性以及对废水中污染物的吸附去除特性，将其种植于畜禽养殖废水污染的环境中，吸收积累废水中的污染物，从而降低污水中污染物的含量，净化畜禽养殖废水；具有运行费用低、效果好，操作上简单易行等特点，保证了净水效果同时也为畜禽养殖废水污染的处理开发了新的植物资源品种，为人工湿地植物处理畜禽养殖废水污染的深入发展带来了新的进步和发展空间，无论在运行成本、操作维护、处理效果上，还是在所带来的景观等价值上，相对于现有用于净化污水的植物都具有明显的优势。
文档编号C02F3/32GK101774697SQ20101012268
公开日2010年7月14日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者孙百晔, 张俊萍, 张小洪, 张延宗, 彭宏, 李远伟, 李黎, 杨刚, 王应军, 肖鸿, 袁野, 邓仕槐, 钟男华, 阳路芳 申请人:四川农业大学