[发明专利]一种固定水体中磷酸盐的制剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种固定水体中磷酸盐的制剂及其制备方法和应用，属于污水处理技术领域，所述制剂包括以下重量份的成分：农作物秸秆900～1100份、氮30份、镁1～2份、锌0.1～0.2份、枯草芽孢杆菌菌剂9～11份，所述枯草芽孢杆菌菌剂中有效活菌数为4×10⁹～6×10⁹cfu/g。本发明采用添加氮、镁、锌元素对农作物秸秆加以改性，可以显著改善枯草芽孢杆菌除了磷素之外的营养物质组成结构，充分满足微生物最大生物量的形成条件。因而通过在改性秸秆中接种枯草芽孢杆菌而得到本发明所述制剂，能够显著提高农作物秸秆对水体中磷酸根(磷酸一氢根、磷酸二氢根)的生物吸收与固定速率。此外，本发明操作简单，处理后的制剂可回收用作含磷肥料，无二次污染，具有良好的经济和环境效益。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种固定水体中磷酸盐的制剂及其制备方法和应用。

背景技术

全国第二次土壤普查结果显示，我国大多数农业土壤中有效磷的含量较低，因而在农业生产中推荐增施磷肥来提高作物产量，尤其是大田农作物及蔬菜作物的产量。但是由于连续大量地施用磷肥，农业土壤中有效磷含量不断上升，受灌溉、降水等因素的影响，土壤中过量的磷酸盐会随水移动进入水体环境，造成水体富营养化。同时，有机肥的施用等也含有大量的磷酸盐，这些磷酸盐进入土壤或直接进入水体环境中都有进一步加剧水体富营养化的风险，对水生生态系统造成威胁。因此，研究如何有效去除水体中过量的磷素一直是生态环境领域的热点之一。

目前，用来去除水体中过量磷酸盐的方法有很多，主要包括：生物除磷法、化学沉析法、混凝沉淀法、活性炭吸附法、离子交换法、电渗分析法等，但这些方法都需要较高的成本等。

在生物除磷技术领域，利用农作物秸秆去除磷酸盐可以实现水体除磷的同时有效利用农作物秸秆，但是仅利用农作物秸秆或化学改性的农作物秸秆作为除磷材料，仍需要较高的设施建设、处理与运行成本。例如，公开号为CN108262029A的专利文件公开了一种有机-无机复合改性秸秆除磷吸附材料的制备方法，该技术方案中以农作物秸秆为原料，以有机酸和钙盐为改性剂，在一定条件下，经搅拌、回流、浸渍等过程，制备有机无机复合改性秸秆除磷吸附材料，可以实现有机和无机改性制剂的重复利用，但需要消耗有机酸和钙盐，磷被吸附达到一定的饱和度后，解吸过程逐渐加强，因此该类吸附处理方法难以适应一般富营养化水体(浓度较低)磷的去除。另外，也有一些技术尝试通过采用沉水植物联合特定微生物建立模拟人工湿地生态系统，对富营养水体进行除磷处理，其中沉水植物能够通过新陈代谢吸收水中磷营养盐，特定微生物能够通过自身的生命活动将水中的磷吸收或转化成其他形式，将磷从水体中去除的技术构思成为了近几年的研究重点，但受限于生态系统的建立需时较长、维护成本较高，也难以大范围推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固定水体中磷酸盐的制剂及其制备方法和应用，该制剂能有效固定水体中的磷酸盐，且吸收固定后的制剂可以作为含磷肥料加以利用。

本发明的目的是这样实现的，一种固定水体中磷酸盐的制剂，其特征是，包括以下重量份的原料：农作物秸秆900～1100份、氮20～40份、镁1～2份、锌0.1～0.2份、枯草芽孢杆菌菌剂9～11份；所述枯草芽孢杆菌菌剂中有效活菌数为4×10⁹～6×10⁹cfu/g。

所述农作物秸秆为禾本科农作物秸秆。

所述农作物秸秆的长度为0.1～5cm。

所述农作物秸秆的含磷量为0.01％～0.05％。

所述农作物秸秆的含水量为20％～45％。

一种固定水体中磷酸盐的制剂的制备方法，包括以下步骤：