[發明專利]一種基于水體富營養化治理的漂浮植物的綜合利用方法

有效

• 申請號: 201110363084.1
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN103112952A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 嚴少華;張志勇;劉海琴;劉國鋒;張迎穎
• 申請（專利權）人: 江蘇省農業科學院
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

技術領域

本發明屬于水體富營養化治理領域，特別是屬于水體富營養化治理領域中漂浮植物的處理方法，具體來說是屬于基于水體富營養化治理的漂浮植物的綜合利用方法。

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背景技術

作為一種生態治理方式，通過控制性種養大型水生植物對富營養化水體進行治理已經成為目前水體治理中常見的治理方式，以應用較為廣泛的水葫蘆來說，種養1平方米的水葫蘆，每天可以從1立方米水體中吸收0.9-1.4克氮，使水體全氮濃度下降1-2毫克/升，同時，可以使水體懸浮物量下降70%以上。由于水葫蘆的繁殖速度高，所以治理后產生了大量的水葫蘆等漂浮植物，如果采收不及時，很有可能使得漂浮植物因為寒冷環境而造成死亡、腐爛，從而對水體造成二次污染。同時，由于水葫蘆等漂浮植物對于水體中的氮、磷等物質具有固化作用，所以漂浮植物本身的氮、磷含量高，合理利用這些漂浮植物既可以避免水體的二次污染，又可以達到循環、再生利用的目的，但是由于水葫蘆等漂浮植物的含水量高，通常為94%-95%，所以處理難度大，很難將其合理的再生利用。

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發明內容

本發明的目的在于找到一種基于水體富營養化治理的漂浮植物的綜合利用方法，從而可以將用于水體富營養化治理的漂浮植物合理的進行再生和循環利用。

為了實現上述發明目的，本發明公開了一種基于水體富營養化治理的漂浮植物的綜合利用方法，所述的綜合利用方法包括以下步驟：

（1）控制性種養；

利用錨基浮球圍網設施將漂浮植物控制在富營養化水體特定區域內生長，并實施有計劃、有步驟的采收；

（2）機械化采收、減容；

(2-1)根據漂浮植物的生長情況，對漂浮植物機械化采收；在采收時，既要考慮漂浮植物的生長狀態，又要同時考慮漂浮植物的生產期；

（2-2）采收的同時，將采收后的漂浮植物進行初步的粉碎，從而使得粉碎后的漂浮植物體積大大降低；同時，降低體積也有益于實現低成本、高效率的轉運漂浮植物；

（3）加工處理及資源化應用；

（3-1）將通過步驟（2-2）粉碎、減容的漂浮植物通過運輸船運輸至處理基地；

（3-2）將運輸至處理基地的漂浮植物物料與適量水混勻攪拌，并通過提升泵泵入固液分離機；所說的適量水是指將通過加入水后形成的漿液符合固液分離機的粘稠度等分離需要的水量；

（3-3）通過固液分離機，漂浮植物被擠壓、分離得到擠壓汁和擠壓渣；

（3-4-1）所述擠壓汁進入發酵罐體，通過厭氧發酵后制得沼氣和沼液；

（3-4-2）所述擠壓渣與粉碎后植物秸稈、動物糞便或藍藻藻泥混合后堆置為條跺，在50℃以上的高溫條件下發酵15至20天，制得有機肥原料。

首先，通過采收過程中的粉碎、減容過程可以將水葫蘆等漂浮植物的體積減小4/5以上，從而為下一步的加工處理及資源化應用提供了有利條件。

通過破碎、攪拌等過程后，漂浮植物形成了固液混合的漿液狀態，通過固液分離機將其中個固體和液體分離開來，分別針對擠壓汁和擠壓渣進行后續處理，使得綜合利用處理中更有針對性，處理效果更好。

擠壓汁通過厭氧發酵后產生的沼氣可以用于發電等領域，沼液則可以回流至農田，用于灌溉。

擠壓渣中含有大量的從水體中固化的氮、磷等養分，通過合理的腐熟后，可以作為有機肥的原料加以應用。

根據目前實驗結果表明，利用水葫蘆等漂浮植物的擠壓汁產生的沼氣應用于發電后基本可以滿足處理基地的用電需求。與此同時，由水葫蘆為主要原料生產出的商品有機肥，其有機質含量達610克/公斤，全氮20.9克/公斤、全磷3.4克/公斤，全鉀24.1克/公斤。

作為本發明的進一步改進，還包括有步驟（3-4-2’）所述擠壓渣在高溫條件下發酵15至20天后，進一步進行二次靜態發酵，并制得有機肥原料。進一步的二次靜態發酵的主要目的是使得擠壓渣進一步的腐熟，使其含水量進一步降低，從而進一步提高其作為有機肥的質量。

作為本發明的另一改進，所述有機肥原料通過破碎、過篩直接用作栽培基質或者有機肥料；也可以通過擠壓、造粒用作顆粒狀有機肥料。

作為本發明的進一步改進，還包括有步驟（3-4-1’）所述一次厭氧發酵后制得的沼液進行固液一體化二次發酵工藝。由于經過一次發酵的沼液中還含有一定量的甲烷，所以對其進行固液一體化二次發酵工藝，不僅可以防止排出的沼液中甲烷進入空氣，進而造成對環境的污染，而且可以使得發酵更加徹底，對其中的物質回收利用更加完全。