一種天然營養劑及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及污水處理技術領域，具體涉及一種天然營養劑及其應用。
【背景技術】
[0002] 隨著我國工業化的進程，工業廢水的排放量日益增加，其處理方法主要包括物理 法、化學法、物化法和生化法。其中物理法、化學法、物理化學法具有成本高、存在二次污染 等問題，而生物處理法以廢水中的污染物為營養物質，通過微生物的代謝過程，達到水質凈 化的目的。生物法具有處理成本低、無二次污染、處理效果好等優點，在污水處理領域被廣 泛應用，同時也是廢水處理方面的主導處理方法。
[0003] 工業廢水通常具有污染物濃度高、可生化性差、含鹽量高、營養物質缺乏以及失衡 等特征，使得工業廢水在生化處理方面，通常會存在微生物難以培養、活性低、易老化、穩定 性低等問題，因此工業廢水處理難以達標。為了提高生化處理微生物的活性，一些營養劑類 物質如：葡萄糖、甲醇、氮肥、磷肥等已用于工業廢水的生化處理中。
[0004] 如中國專利文獻CN103224887A(申請號201310164864. 2)公開了一種廢水生物處 理微生物營養劑的制備方法，主要包括以下組分：魚粉、蛋白酶、堿性脂肪酶、酒精等物質。
[0005] 中國專利文獻CN103865796A(申請號201410107242. 0)公開了一種廢水生化處理 微生物復合營養液，制得該營養液的原料及重量百分比為~15%的乙酸鈉、1~15%的 實用葡萄糖、1~15%的工業葡萄糖、0~10%的氮營養劑、0~10%的磷營養劑，其余為 水。
[0006] 上述產品對微生物活性方面起到積極作用，但上述營養劑中碳源種類單一，長期 使用使培養的微生物種類稀少，無法有效提高微生物的適應性；制備的方法只是單純的物 料混合，單純的制成氮元素和磷元素的營養劑混合液，割裂了營養元素氮和磷、小分子有機 物和金屬礦物質之間的酸化復合作用，效率低下；且仍存在原料成本較高、投加量大等問 題，而非真正意義上的低成本、高效、天然營養劑。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的是提供一種低成本且高效的天然營養劑及其應用。
[0008] 本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：
[0009] -種天然營養劑，其通過所述方法制備：
[0010] 1)粉碎：將新鮮雞糞和秸桿粉碎；
[0011] 2)發酵：將步驟1)中粉碎后的雞糞和秸桿按質量比30-60:10-20加入發酵池，然 后加入EM菌種原液，并加水充分攪拌均勻得到待發酵混合物；所述EM菌種原液的質量為雞 糞和秸桿質量之和的〇. 5%，所述水占所述待發酵混合物的質量百分比控制在40-50 %，堆 碼封閉發酵5-8天，當溫度升到55-70°C，進行第一次翻堆處理，之后每隔4-6天，將混合物 從下往上翻堆一次，再進行封閉發酵，共翻堆4-5次，保持發酵溫度控制在40-70°C，最后一 次翻堆后讓溫度自然下降；
[0012] 3)篩分及除雜：將步驟2)中粉碎并發酵后的物料進行篩分和除雜；
[0013] 4)溶解：將步驟3)中篩分出的物料加入溶解池中，加水充分溶解，配置成質量濃 度為10-20 %的混合溶液；
[0014] 5)加酸：調節步驟4)中的混合溶液pH至3-4,攪拌進行酸解反應30-60min，即得 所需天然營養劑。
[0015] 上述方案中，所述雞糞中粗蛋白質含量為15. 94-42. 23 %，粗脂肪含量 為0. 32-3. 54 %，粗纖維含量為4. 30-14. 10 %，鈣含量為6. 59-14. 93 %，磷含量為 0. 92-4. 21%，所述雞奠還包括有鋅、猛、鎂、鈉或鉀微量元素。
[0016] 上述方案中，所述天然營養劑的C:N:P的質量比為100-80:5-10:1-2。
[0017]上述方案中，所述步驟3)是將物料過100目試驗篩，取粒徑在100目，即0. 15mm以下的粉粒，同時去除未完全發酵的秸桿雜物。
[0018] 上述方案中，所述步驟5)中的酸為磷酸。
[0019] 所述的天然營養劑在低營養源工業廢水處理中用于微生物培養的應用。
[0020] 本發明的有益效果：
[0021] 1.本發明中原材料雞糞、秸桿為農畜廢料，成本低廉、來源廣泛，實現了固廢的 資源化，符合環保、經濟性原則。本發明中所使用的雞糞在所有禽獸糞便當中養分最高， 干雞糞中粗蛋白質含量為15.94-42. 23%，粗脂肪含量為0.32-3. 54%，粗纖維含量為 4. 30-14. 10%，磷含量為0. 92-4. 21% ;雞糞鈣含量為6. 59-14. 93%，且含有鋅、錳、鎂、鈉、 鉀等微生物不可或缺的微量元素，無需加入其它配置的微量元素劑。秸桿中纖維素含量為 38. 9-50. 6%，半纖維素含量為5. 10-15. 7%，粗蛋白含量為5. 11-9. 36%。原材料中營養豐 雖〇
[0022] 2.本發明中所使用的雞糞和秸桿，在溫度40_70°C，水分40-50%條件下進行微生 物厭氧發酵酸化，原材料中粗纖維、半纖維素大量降解為糖類，繼而又轉化為乳酸和揮發性 脂肪酸，碳源種類多，可以滿足微生物群處于不同生長階段的微生物的需要；粗蛋白發酵分 解為小分子易吸收的有機氮和無機氮類；雞糞中大都以植物鹽存在的鈣磷分解為肌醇和磷 酸鹽形式，同時，在此高溫厭氧條件下，酸化發酵過程中產生的自由基會結合磷酸鹽和無機 氮類，形成磷酸二氫氨等氮磷復合肥，微生物消化吸收率從20%提高到80%以上；此外，雞 糞中礦物質微量元素也被有機酸化，形成金屬有機復合物，因而消化率大大提高。
[0023] 3.本發明中的秸桿、雞糞粉碎物的質量之比30-60:10-20,所得營養劑的C:N:P =100-80:5-10:1-2,可根據實際工業廢水情況，在此范圍內靈活搭配秸桿、雞糞用量，從而 得出不同碳氮比的實際所需營養劑，具有可變動靈活性。
[0024] 綜上所述，本發明中所用的主要原材料雞糞和秸桿含有大量的有機物、粗蛋白，經 過嚴格控制反應條件進行厭氧發酵和酸化，得到易于微生物吸收利用的小分子有機物和氮 磷復合肥的物料，同時雞糞中含有鈣、鋅、錳、鎂、鈉、鉀等微生物不可或缺的微量元素，在發 酵過程中，與有機物發生酸化后溶解于營養劑中。該天然營養劑營養成分均衡且廣泛，用于 低營養源工業廢水的微生物培養，對微生物活性提高顯著，生化處理效率高，處理費用低。 同時，本發明可以量大生產，也可以量小生產，還可以根據實際工業廢水營養源情況，靈活 配置原料比例，具有很大的操作性和靈活性。
【具體實施方式】
[0025] 為使本發明的內容、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例進一步 闡述本發明，這些實施例僅用于說明本發明，而本發明不僅限于以下實施例。
[0026] 以下實施例所使用的E：M菌種原液為市售商品，例如北京中科惠農技術服務中心 銷售的編號為002的發酵床菌液等。這些菌液中包含大量的乳酸菌和酵母菌，乳酸菌能夠 分解在常態下不易分解的木質素和纖維素，并使有機物發酵分解，而酵母菌在EM中對于促 進其它有效微生物（如乳酸菌、放線菌）增殖所需要的基質（食物）提供重要的給養保障。 [00 27] 實施例1
[0028] 將10kg干燥粉碎后的雞糞、5kg粉碎后的秸桿以及75gEM菌種原液，加水充分攪 拌混合，制成含水率40 %的混合物料，再將混合物料放在一定容器內，進行封閉發酵，發酵 5天后，內部溫度上升為58°C，打開容器，將混合物料從上往下翻堆處理，接著進行厭氧發 酵，每隔6天，進行一次翻堆處理，共翻堆5次。將發酵成熟后的物料取出，在100目的實驗 篩下進行篩分除雜，隨后再將篩分出的物料加水加磷酸充分攪拌，調節pH至3. 5,酸解反應 30min，制備成物料質量濃度18%的營養液。經檢測，該營養劑中，C:N:P= 100:5. 47:1. 67。
[0029] 實施例2
[0030] 將15kg干燥粉碎后的雞糞、5kg粉碎后的秸桿以及lOOgEM菌種原液，加水充分 攪拌混合，制成含水率45%的混合物料，再將混合物料放在一定容器內，進行封閉發酵， 發酵5天后，內部溫度上升為60°C，打開容器，將混合物料從上往下