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文檔簡介

EM技術在水環境凈化和農業中的應用河海大學水利水電學院農業環境研究所報告主要內容1.EM技術和EM凈化水質的原理2.EM在水凈化中的應用及凈水案例介紹3.EM技術在種植和養殖業中的應用4.EM技術在環保和相關領域中的應用EM技術1EM是由5科l0屬80多種對人類有益的微生物復合培養而成的多功能微生物菌群,是一種新型復合微生物菌劑。組成成分:光合細菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌、醋酸菌、雙歧桿菌、放線菌等。特點:和一般生物制劑相比,EM結構復雜、性能穩定、功能齊全。EM菌組成光合細菌酵母菌乳酸菌放線菌醋酸菌巨大芽孢桿菌雙歧桿菌混合、攪拌(大罐內完成)菌種水糖蜜高溫消毒灌裝完成、貯存發酵培養(小桶內完成)

EM制造流程表

溫度:25~35℃pH:3.5

厭氣發酵1星期顏色:茶褐色接軟管冷水熱水泵過濾器水源蒸汽熱水泵鍋爐5噸罐5噸罐5噸罐5噸罐廠房供暖用糖蜜消毒用糖蜜消毒攪拌罐EM凈化水質的原理1數量巨大的微生物生長過程中的代謝微生物生長吸收水中的營養物質自身增殖、污染物去除。多種菌群微生物之間的共生增殖及協同多菌群共生+多菌種協同“1+1>2”引導系統向穩定健康的生態系統轉變效果:抑制有害微生物的生長繁殖,抑制含硫、氮等惡臭物質產生的臭味,激活水中具有凈化功能的原生動物、微生物及水生植物,通過這些生物的綜合效應從而達到凈化水體的目的。EM-微生物降低水體內源污染機理EM-生物膜對水體的凈化作用生物膜其反應過程是①基質向生物膜表面擴散②在生物膜內部擴散③微生物分泌的酵素與催化劑發生化學反應,④代謝生成物排出生物膜。

EM-浮島的凈化作用根據有關研究資料,人工浮島植物的水質凈化要素有以下6個:

①植物根莖等表面對藻類的吸附、分解。②植物根系的營養吸收作用。③為原生動物、輪蟲、橈足類、枝角類、甲殼類等的攝食、繁衍等提供場所。④為濾食性魚類的攝餌、捕食、產卵繁殖、棲息等活動提供場所。

⑤去除懸浮性物質。⑥日光的遮蔽效果,抑制藻類生長,平衡水溫。

機械增氧:微孔曝氣機、水下射流機、水景噴泉等設備,對水體進行曝氣復氧及造流。復氧曝氣和水體造流主要是為了增加水體的溶解氧,提高水體好氧微生物的活性,加快污染有機質的分解。生態增氧劑:選用無殘留、無二次污染,符合生態環保要求的增氧產品。EM-復氧技術中國水污染情況2《2010年中國環境狀況公報》顯示全國地表水污染依然較重。七大水系總體為輕度污染,湖泊(水庫)富營養化問題突出。中國水污染情況226個國控重點湖泊(水庫)中,Ⅴ類及劣Ⅴ類共16個,

占61.6%。主要污染指標是總氮和總磷。重度富營養的1個,中度富營養的2個,輕度富營養的11個,占53.8%。中國水污染情況2七大流域中部分流域水污染依然嚴重總體長江黃河珠江松花江淮河海河遼河太湖水污染事件滇池污染

水文化的理念為指導加強河湖生態保護確保河湖水安全水文化生態安全治水理念EM在水凈化領域中的應用2生活污水處理工業廢水處理養殖廢水處理自然水體凈化復合菌群選擇富集培養環境營養優化微生態系統活性優勢種群應用生物修復污水處理微生物培養

不同碳源培養基

不同氮源培養基

微生物培養ABCD不同碳源葡萄糖紅糖淀粉白糖ABCD不同氮源蛋白胨NH4ClKNO3酵母膏選擇培養基組成培養基培養基代碼培養基配方糖蜜培養基

EMT糖蜜,市售。高濃度廢水

EMW食品廢水,低濃度時CODCr300mg/L;高濃度時CODCr4000mg/L。光合菌培養基

EMGCH3COONa2g,NaHCO31g,NH4Cl1g,NaCl1g,KH2PO40.5g,K2HPO40.2g,MgSO4.7H2O0.2g,CaCl20.01g,蛋白胨

1g,酵母膏

0.3g,水1升。放線菌培養基

EMF可溶性淀粉

20g,K2HPO40.5g,NaCl0.5g,MgSO4.7H2O0.5g,KNO31g,FeSO40.01g,H2O1L。酵母菌培養基

EMJ葡萄糖100g,蛋白胨

7g,酵母膏7g,KH2PO41g,MgSO4.7H2O0.5g,H2O1L。乳酸菌培養基EMR葡萄糖

20g,酵母膏10g,水

1L。復合菌培養基

EMM葡萄糖

10g,可溶性淀粉5g,KH2PO41g,MgSO4.7H2O0.5g,KNO31g,

FeSO4.7H2O0.01g,

CaCl20.01g,水

離心

干燥

接種高密度培養收集菌體制備菌液經適當預處理的各種載體形成固態制劑保存1,100r/min適量的無菌制備保護劑直接應用適度水稀釋

復合菌群富集培養推薦工藝EM技術在生活污水處理中的應用研究者方法效果日本縣志川立圖書館按原水0.1%比例投加EM污水BOD5從196mg/L,降到了19mg/L,無污泥產生,工藝的電耗僅為原來的1/8日本沖繩縣具志川市直接加EM菌SS降低為5~6mg/L,BOD5降低為3~5

mg/L,污泥產生量為0張鳳杰,楊寶靈等按VEM/V污水比1/2000向活性污泥中加入4mLEM原液進行培養污泥的沉降性能好,污泥產量減少了約20%;當水力停留時問為6h,COD、BOD5、氨氮和TN的去除率分別為95.92%、99.03%、91.87%和96.77%孟范平、李科林等直接加EM菌好氧條件下,EM提高污水CODCr去除率,氨氮的硝化程度提高37.62%;厭氧條件下,EM對污水CODCr的去除沒有促進作用,但能顯著增強污水的反硝化作用,硝氮的去除率約提高14%EM技術在工業廢水處理中的應用研究者廢水性質方法效果孫榮高等油污廢水和豆腐廠高濃度有機廢水直接投加EM原液COD的平均去除率分別為81.8%和95%王平等啤酒工業廢水在常規生物濾池中引入EM有效微生物馴化,構建EM一好氧生物濾池反應器進水有機負荷為1000~1200mg/L,水力停留時間為0.9h時,COD、BOD去處率分別可達94.53%和96.47%

車美芹等食品廢水簡單混合復壯培養進水COD為2000~4000mg/L,pH為5.5~6.5時,COD的質量濃度可降為700~2000mg/L,COD去除率達83%EM技術在養殖廢水處理中的應用研究者廢水性質方法效果林桂熾等水產養殖廢水脫氮微生物固定在聚乙烯醇(PVA)凝膠膜在36h內初始濃度為200mg/L的氨氮去除率高達99%刑華等養殖廢水直投法處理48h的效果較好,其中CODcr、氨氮、總磷的降解率分別為62.35%、66.78%、52.60%,DO值提高240%Dumas等鯉魚養殖廢水直接投加藻青菌運行1個月后對氨氮和磷酸鹽的去除率高達82%和85%Grommen等養魚池廢水直接加由高活性硝化菌及富集液組成的復合菌液當復合菌液的質量分數為5mg·vss/L時可確保4d之內對氨氮和NO2--N的去除率由10mg/L到低于可檢測范圍EM在水產養殖中的應用魚蝦新陳代謝產物氨氮、亞硝氮產生,DO下降COD增大出現病魚、死魚,魚蝦大量死亡COD大大降低,氨氮、亞硝氮含量降低,DO增加水質得到改善,魚類健康生長長時間停留與塘底,有機物發生化學反應投加有效微生物華榮生等在青蝦和常規魚養殖池利用EM菌制作EM發酵基肥,潑灑于池塘中。實驗結果發現pH值無明顯變化,透明度有所改善;35天內溶解氧平均增加48%,氨氮平均下降57%;同時蝦畝產量增加1倍,魚畝產量增加25.9%;抑制魚蝦病害,降低氨氮、硫化氫,減少換水次數。EM在水產養殖中的用法1.噴灑餌料直接投喂:按餌料量的0.2%將EM液體直接噴灑入餌料,邊噴灑邊攪拌,拌勻后即可投喂;液體發酵后投喂:按餌料量的0.1%分別取EM菌劑和蜜糖,將兩者各稀釋100倍后混勻裝入密閉容器中,在室溫(30℃左右)下發酵48小時后噴灑餌料。

2.潑灑水體:魚種放養前3天,每畝水面用EM菌液5-8公斤,稀釋1:50倍液全池潑灑;放養后每天每畝用EM菌液1公斤全池潑灑,連用10天,以后每月視水質情況用3-5次。當發生泛塘現象時用2.5-3ppm的EM稀釋液全池均勻潑灑(嚴重時可用5ppm),3-5天即可恢復正常。此后每隔1-2天再潑灑1-2次就可較好地防止泛塘現象的再度發生。EM在水產養殖中的注意事項應連續配套使用即在用EM菌原液制作各種飼喂料的同時,按要求用EM菌原液稀釋液噴灑干池和水面。不能與各種抗生素和殺菌劑等藥物同時混用非用不可時,應間隔4-6天時間避免陽光長時間直曬。EM應保存在室內,開瓶后需扭緊瓶蓋,稀釋后夏季4天春秋季7天內用完。

EM技術在自然水體凈化中的應用研究者水體性質方法效果李雪梅等景觀水塘直投法水體透明度提高433%,且總氮、總磷及COD等指標均有明顯降低曹式芳等湖泊投菌法COD去除率可達到60%,葉綠素的去除率可達到90%,含氮化合物的去除率達到50%以上,而且投入微生物可使水體DO值由1mg/L增加到7mg/L王瑋,盧先偉等護校河水向活性污泥引入EM馴化曝氣對EM降解COD有促進效果.在低于0.3‰范圍,COD降解率隨接種量的增加而提高;當接種量為0.1‰和0.3‰時,COD降解率相不變;隨著接種量增大,氨氮和磷的去除率逐漸升高,氨氮在接種量為0.3‰左右達到67.3%;EM凈水案例介紹2EM技術修復污染城市河道

——寧波市某典型污染河道EM技術其他應用

EM技術修復污染城市河道案例地點:寧波市姜山河概況:河道全長6.2km,寬20~30m,深1.5~2.0m。問題:污染負荷增加河岸硬質化生態系統破壞治理河段:姜山河主河道東側約500m的姜山河支流(與姜山河垂直)主要參數:河寬約12m,河深1.2m。處理河道長度為1km,實際治理河長約1.5~1.8km設計姜山河平均入污量為0.6萬m3/d,最大約1.0萬m3/d,支流入污量為0.2萬m3/d。EM治理污染水體的基本思路1、污染源控制3、改善水體自凈能力2、污染水體修復

生物—生態水體修復技術:利用天然存在的微生物,在人為的干涉下,在一定的生存環境條件下,經過原位培育,增加微生物活性能力,通過微生物生命活動,將有機物轉化為無機物,逐步恢復水生生態系統,恢復水體的自凈功能。生物—生態水體修復技術的核心內容:利用載體將有益微生物培育成優勢群落,激活其活性能力。應用關鍵:針對特征問題,開展綜合性的技術集成。技術方法EM技術修復污染河道工藝流程污染水體格柵第一生化段第二生化段第三生化段菌種載體菌種載體菌種載體修復水體輔助設施輔助設施輔助設施水體養護與監測工程實施方案(1)EM(EffectiveMicro-organisms)投加方案首次投放EM復合菌劑標準為每100m投加95kg,以后每隔一周投入15kg,如逢較大降雨需連續三天投入60kg/3d,按河道1km計,共需投入EM復合菌劑約3噸。投放時間選擇在上午10點半以后投放(噴灑)。(2)EM菌載體的使用

在河水底部設置經特殊處理的生物載體。每30m3水體設置1m3載體。(3)輔助設施——曝氣增氧系統均勻布置五臺射流式曝氣增氧機,每小時可增氧1.0~1.2kg.O2/h,曝氣機的運行時間為每天5~8小時,夏秋季控制在8小時左右,春冬季控制在5小時左右。在投入微生物前,曝氣設備需要連續運轉4小時以上,投加菌種后需要連續曝氣2~3天(8小時/天),此后曝氣設備的運行時間逐步減少。項目實施結果分析EM(EffectiveMicro-organisms)技術對受污染河道水體的有明顯的凈化作用。經過一個處理周期后示范河道水體的各項水質指標如下表所示。DOCODMnCODCrNH3-NTP污染水體水質指標0341846.581.0修復水體水質指標4.313633.20.6去除率61.8%65.8%51.4%40.0%由表可以看出,工程實施期間,各項水質指標均得到了明顯改善,其中,水體DO平均增加到4.3mg/L。CODMn和CODCr在經過一個處理周期后,達到了61.8%和65.8%左右,基本達到了最大穩定去除效果。NH3-N和總磷的去除率也分別達到了51.4%和40.0%左右。某示范工程效果修復前修復后日本EM水體修復深圳甘坑人工濕地系統工藝甘坑人工濕地效果甘坑人工濕地效果甘坑人工濕地效果深圳新州河水體修復治污工程現場深圳福田河水體修復

EM技術應用于深圳市甘坑人工濕地系統;應用EM技術凈化新州河、福田河河水以及太湖富營養化水體修復。深圳市甘坑人工濕地系統復合垂直流人工濕地系統進出水水質比較新州河經EM處理前后水質比較2.3應用示范水質有待改善的福田河福田河污泥削減對照實驗福田河經EM治理前后水質比較EM用于維護富營養化河湖2.3應用示范浙江平湖河道治理河道總面積:2萬平方米方法:投菌生態修復平湖治理目標

DOCODMnCODCrNH3-NTP現水質0341846.581.0處理后≥215704.00.7國標V類≥2≤15≤40≤2.0≤0.4污水廠改造應用

應用示范改造后的污水廠曝氣池引進的曝氣管系統舟山定海區白泉鎮污水處理廠改造,通過購置德國高性能曝氣系統,建成利用EM技術處理有機污水的示范工程;建成2000畝高標準農田節水灌溉示范區,用EM處理的污水進行作物節水灌溉和水產養殖。高性能節能鼓風機自動控制系統污水處理凈化槽引進日本EM污水處理小型成套設備凈化槽,在河海大學江寧校區建成凈化槽處理污水示范基地。

江寧校區凈化槽試驗基地引進凈化槽調試凈化槽調試參觀日本凈化槽應用大型凈化槽應用引進的高性能凈化槽凈化槽內部結構福岡居民使用實例浙江海寧市化糞池投加前投加后時間出水COD(mg/l)時間出水COD(mg/l)9月7日2789月12日1989月8日2479月13日1929月9日1929月14日179~1519月10日2179月15日1489月11日1989月16日124EM技術削減水產養殖引起的面源污染地點:高淳固城湖永勝圩概況:圩區河道寬5~15m,深1.0~1.5m。螃蟹養殖面積增加,排水期污染負荷增加。固城湖水源地水質保護要求高。EM技術凈化螃蟹養殖廢水的參數優化依據2012年試驗的結果,初步確定EM最佳投加量為1.5×10-5(V原液/V廢水)。試驗中得到的最佳的曝氣量為0.5L/min(20L反應器中)。EM技術經濟性初步評價根據EM技術參數優化結果,EM的最佳投加量為1.5×10-5(V原液/V廢水)。考慮到蟹塘水體多種植水草及有部分藻類,可提供充足的溶解氧,因此處理成本主要來自EM的投加。按最佳EM投加量計算,處理1L螃蟹養殖廢水需要EM原液為1.5×10-5L,即0.015mL,EM原液市場價格為15-20元/L,則螃蟹養殖廢水采用EM投菌技術的成本約為0.225~0.3元/m3。若能采用生物填料等其他方法,將EM菌固定在生物填料上,EM的投加量還能進一步降低,使螃蟹養殖廢水的處理成本更低,實現螃蟹養殖廢水污染物的低成本高效削減。中試方案迎湖桃源旁河道寬度約為15~20m,水深約1.0~1.5mEM技術在水環境保護領域應用中的思考2EM在水環境領域應用的效果EM技術有效。EM技術應用需針對不同需求和目標進行研究。與其他技術集成(生物接觸氧化、曝氣、生物固定化等)EM應用中的關鍵:適量投加、合理控制條件應用EM凈水的經濟性成本可接受(與常規凈水工藝相比,增加不多)污泥減量(降低污泥處理成本)生態效益顯著(修復自然水體生態系統)EM的生物安全性理論上安全可進一步研究

EM技術在種植業上的應用液體生物肥固體生物肥秸桿腐熟劑驅蟲保病劑3EM技術在種植和養殖業中的應用秸稈腐熟劑的定義秸稈腐熟劑是以米糠,豆粕和魚粉等精細有機物質為培養劑和載體,分兩次接種發酵,自然選擇復壯加強的復合微生物制劑。用于分解秸稈,堆肥和垃圾減量。同時可以直接適用于土壤,分解土內的粗雜有機物,提高土壤微生物多樣性,防止病害發生。秸稈腐熟劑所含有的主要菌類1)養分保全,有害物質降解菌類

乳酸菌

酵母菌

厭氧型放線菌降解農藥殘留,分解有害化學物質,其代謝產物中和氨氣和硫化氫,因此有明顯的除臭效果。2)纖維素分解菌類

高熱放線菌其它絲狀真菌好氣性,產生高熱,所以材料要攪拌,通風供氧氣。纖維素分解達到高峰之后,溫度下降,進入下一個階段的分解。3)木質素分解菌類擔子菌

分解相當于動物骨格的木質素,通常的微生物沒有這個能力,只有與蘑菇同類的擔子菌可以擔當這個任務。生產流程1)厭氧發酵米糠60%,油粕30%,魚粉10%,總含水量30%

接入厭氧型發酵菌種,在密閉容器中,37度24小時,發酵完畢,室溫放置1-4周以后熟。2)耗氧發酵在上述厭氧發酵產品里介入耗氧發酵菌種,在密閉且通風的設備里40-60度發酵48小時。厭氧發酵簡易生產流程

室溫下15天

好氧發酵簡易生產流程

最終產品是含有大量微生物孢子(種子)的藍灰色粉末秸稈腐熟劑的應用

土底生物發酵床

秸稈堆肥

垃圾減量

EM益生菌液體肥料和防病驅蟲液在發酵EM益生菌擴大液的時候加入相應的材料大蒜泥—防止疾病辣椒/花椒粉—驅蟲Ca,Mg,微量元素—制成特用液體肥綠色蔬菜用液體生物肥1

對缺鎂造成的生理障礙,質量下降有效

缺Mg辣椒噴施含MgEM液態肥補鈣提高產品糖度的液體生物肥

5%CaSO4orCa(NO3)2

和EM活性液共培養缺鈣造成番茄臍腐病使用活性鈣后的番茄茶園液體生物肥20%海帶提取液和EM活性液共培養防病液體生物肥中草藥發酵液

棉花根腐病

小麥黃萎病

蘿卜蚜蟲未用使用EM用EM活性液浸泡大蒜種子,爛母期前灌根,返青期噴灑葉面效果非常顯著用EM處理的地塊常規種植未處理的地塊用EM處理的大蒜生長健壯,沒有病害和蒜蛆,并且根系發達,土壤不板結未用EM處理的大蒜生長勢弱EM在大蒜生產上應用小結目前認為EM在大蒜生產上應用,可以有效的解決土壤板結,可以提高土壤中的肥效,控制土傳病害,減少葉部病害的發生,徹底根治蒜蛆的發生。用EM生產的大蒜優質、高產、高效,增產20%左右,是有機大蒜生產的一條有效的途徑。EM在西瓜上應用效果:增產25%以上,甜度增加2個糖度左右.用EM生產的西瓜產量高品質優口感好多賣錢草莓EM對比試驗使用EM對照使用效果對比未使用的使用EM的使用效果對比

EM在蕓豆上的試驗

種子處理或定植前后:根系發達,成活率高出苗齊、壯、緩苗快,明顯提高植物抗旱、抗鹽堿、抗澇、抗病蟲、抗凍能力

未用四季豆——EM處理的效果處理區漂移區對照區EM---------穴盤苗根系的發育

EM苗期對照甘藍EM在種植中的功效及特點

改良土壤,調節土壤PH值,降解鹽害,促進土壤團粒結構,增強土壤透氣性;能有效分解土壤中被固定的養分供植物吸收利用,明顯提高土壤養分利用率;顯著促進根系生長,提高根系的吸收效率;提高成活率,保障植株健壯生長;為作物提供各種營養成分,補充植物所缺的中微量元素及稀有營養成分;能增加土壤中有益菌的數量,抑制土壤中的線蟲、病菌及有害微生物繁殖,減少死株、根腐病的發生;提高作物產量和品質。具有促進作物生長、促進花芽分化、促進果實膨大、改善色澤、提高糖度、提高商品率、延長貨架期等功效;激活作物滋生抗病能力和抗逆能力,即能減少病害發生,又能提高作物抗旱、抗凍能力,減少生理性病害發生;抗重茬,緩解連作重茬引起的各種問題;具有除臭、解毒,促使畜禽糞便腐熟等特殊功效;符合綠色無公害及有機種植使用標準,符合食品安全法要求,并能有效降解農藥、化肥殘留;與無機化肥配合使用時,可提高肥料轉化率,一般可節省無機化肥使用量20%以上。EM在種植中的功效及特點

EM技術在畜牧養殖上的應用3EM技術在種植和養殖業中的應用

發酵床-實現零排放及防病預防禽流感和豬流感等疑難疾病特效該技術用鋸末、秸稈、稻殼、米糠、樹葉等農林業生產下腳料配以EM益生菌發酵后做成墊料來墊圈養豬,豬在墊料上生活,墊料里的特殊有益微生物能夠迅速降解豬的糞尿排泄物。這樣,不需要沖洗豬舍,從而沒有任何廢棄物排出豬場,豬出欄后,墊料清出圈舍就是優質有機肥。該模式養豬,圈舍沒有臭味,極大改善了豬的生活環境和健康狀況,從而創造出一種零排放、無污染的生態養豬模式。發酵床零排放生態養殖模式得天緣發酵床養豬得天緣豬場發酵床圈舍符合豬生物學特性的養豬模式1\資源約束與勞動力投入2\小型豬場用的多,大型豬場用的少3\養豬生產各階段工藝要求不同,全程使用難度大,一般用于保育與育肥階段發酵床模式的理性思考發酵飼料日常飲水圈舍噴淋糞污處理

益生菌通過飼料和飲水進入

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