一種去除農(nóng)業(yè)固體有機堆肥中重金屬的淋洗劑及去除方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種去除農(nóng)業(yè)固體有機堆肥中重金屬的淋洗劑及去除方法。由下述組份按重量百分比制備而成：烷基多苷2%-4%、磷脂酰乙醇胺（磷脂酰膽堿或磷脂酸）1%-2%、甘露蛋白1%、水為余量。先將腐熟好的有機堆肥置于水泥池中，將占有機堆肥體積4-6倍的淋洗劑對其從上方淋洗；淋洗后12-24小時再用淋洗劑進行淋洗一次；后用水再淋洗一次；將淋洗后的洗液進行收集，并加入過量的氫氧化鈉，使濾液中重金屬沉淀析出。本發(fā)明的生物化學(xué)淋洗劑配方簡單，效果顯著，可同時對堆肥中存在的銅、鋅、砷、硒有較好的去除效果，具有成本低，修復(fù)效率高等特點。
【專利說明】一種去除農(nóng)業(yè)固體有機堆肥中重金屬的淋洗劑及去除方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有機肥料處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種去除農(nóng)業(yè)固體有機堆肥中重金屬的淋洗劑及去除方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，我國畜禽糞便的排放量已達到45億噸。但畜禽糞便無害化處理滯后，現(xiàn)已造成了嚴重的環(huán)境污染，并直接影響畜禽生長和人體健康。另一方面，畜禽糞便又是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的寶貴資源，而45億噸的畜禽糞便能產(chǎn)生的氮、磷分別達1597萬噸和363萬噸，相當于我國同期化肥用量的78.9%和57.4%，所以加強對畜禽糞便無害化處理及肥料化利用是畜禽糞便處理的重要途徑。然而由于畜禽類飼料中普遍加入高劑量的銅、鋅、砷、硒等促進畜禽生長發(fā)育所需的微量營養(yǎng)元素，這些受重金屬污染的畜禽飼料經(jīng)畜禽食用后雙將其中大量的重金屬通過糞便被排出體外，如果直接將這些畜禽糞便做為農(nóng)業(yè)肥料使用，則會使其中的重金屬在土壤中積累且有超過土壤容量的風險，并對土壤造成嚴重污染。對如何降低畜禽糞便中重金屬的生物有效性，在施用于土壤后，減少植物的吸收量，是畜禽糞便肥料化的關(guān)鍵。其中淋洗法是去除重金屬污染的最直接有效的方法，而淋洗法的去除效果與其淋洗劑的組成有著密切的聯(lián)系，原因在于淋洗法的基礎(chǔ)是利用其淋洗劑的有效成分對重金屬作用使其分離的結(jié)果。雖然近年來，一些研究者使用化學(xué)制劑、選擇性離子交換劑、無機酸和有機酸及電化學(xué)的方法淋洗轉(zhuǎn)移堆肥原料中的重金屬。但這些方法具有處理不徹底、耗時長、易產(chǎn)生高毒中間代謝產(chǎn)物和應(yīng)用范圍有限等特點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種去除農(nóng)業(yè)固體有機堆肥中重金屬的淋洗劑及去除方法。
[0004]本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種去除農(nóng)業(yè)固體有機堆肥中重金屬的淋洗劑，由下述組份按重量百分比制備而成: 烷基多苷2%-4%
磷脂酰乙醇胺(磷脂酰膽堿或磷脂酸)1%-2%
甘露蛋白1%
水為余量。
[0005]所述農(nóng)業(yè)固體有機堆肥中重金屬為銅、鋅、砷、硒。
[0006]本發(fā)明的另一個目的是提供一種使用上述淋洗劑對農(nóng)業(yè)固體有機堆肥中重金屬去除方法，其步驟為:
(O將腐熟好的有機堆肥置于水泥池中，將占有機堆肥體積4-6倍的淋洗劑對其從上方淋洗；
(2)淋洗后12-24小時再用淋洗劑進行淋洗一次；
(3)經(jīng)(2)淋洗后用水再淋洗一次；(4)將淋洗后的洗液進行收集，并加入過量的氫氧化鈉，使濾液中重金屬沉淀析出；
所述步驟(1)中水泥池的長為5-10米、寬為3米、高為1.5米，水泥池底部兩邊高，中間低。淋洗液流下中間，底部中間鋪設(shè)有PVC管(每隔2cm鉆小孔，并用80目的細沙網(wǎng)包裹)用來收集廢液。
[0007]烷基多苷是生物表面活性劑，其具有環(huán)境相容性好、化學(xué)結(jié)構(gòu)多樣、成本低廉且易于回收等優(yōu)點，從而可以解決淋洗法在成本高的限制。并且生物表面活性劑具有可與化學(xué)表面活性劑相媲美的增溶、乳化、潤濕等性能，作為固體堆肥的淋洗法的提取劑有著廣泛的應(yīng)用前景。
[0008]磷脂酰乙醇胺是一種兩性分子，由親水的頭部和疏水的尾部組成。既親脂又親水，所以有乳化功能，有利于重金屬離子與淋洗劑的結(jié)合。
[0009]淋洗劑首先吸附在堆肥與重金屬結(jié)合物的表面上，并與重金屬絡(luò)合，然后通過降低表面張力來改變堆肥和重金屬結(jié)合物表面性質(zhì)，從而削弱了重金屬離子與堆肥之間的粘附性。促進了金屬離子與堆肥的分離，隨著淋洗液的不斷沖洗，絡(luò)合物脫離堆肥與淋洗劑中的膠束結(jié)合，金屬即從堆肥中去除。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明采用的淋洗設(shè)備簡單，僅需一個水泥淋洗池，成本低；
(2)使用生物表面活性淋洗劑沒有改變堆肥的營養(yǎng)元素成分，因此，經(jīng)過生物淋濾處理，堆肥產(chǎn)品的重金屬濃度可以極大下降，同時營養(yǎng)元素流失很少；
(3)本發(fā)明的生物化學(xué)淋洗劑配方簡單，效果顯著，可同時對堆肥中存在的銅、鋅、砷、硒有較好的去除效果，具有成本低，修復(fù)效率高等特點；
(4)本發(fā)明所用的生物化學(xué)淋洗劑，針對不同原料制成的堆肥所含重金屬種類及含量的不同，可以對淋洗劑的濃度進行一定的調(diào)整；
(5)該方法操作簡單，管理方便，易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
[0011]【具體實施方式】:
實施例1
以雞糞、麥秸為原料的腐熟堆肥放置于淋洗池中。加入烷基多苷3%、磷脂酰乙醇胺(磷脂酰膽堿或磷脂酸)2%、甘露蛋白1%、水為余量，淋洗。淋洗液用量為堆肥體積的4-6倍。每天淋洗一次，持續(xù)2天，再用水作為淋洗劑淋洗I次，得到去除重金屬的堆肥。各種重金屬的累計去除率為:銅66.2%，鋅64.3%，砷72.4%，硒55.9%。處理后堆肥中的各種重金屬的含量達到國家標準。
[0012]實施例2
以豬糞、麥秸為原料的腐熟堆肥放置于淋洗池中。加入烷基多苷2.5%、磷脂酰乙醇胺(磷脂酰膽堿或磷脂酸)1.5%、甘露蛋白1%、水為余量，淋洗。淋洗液用量為堆肥體積的4-6倍。每天淋洗一次，持續(xù)2天，再用水作為淋洗劑淋洗I次，得到去除重金屬的堆肥。各種重金屬的累計去除率為:銅73.1%，鋅42.9%，砷56.3%，硒46.8%。處理后堆肥中的各種重金屬的含量達到國家標準。
[0013]實施例3
以牛糞、麥秸為原料的腐熟堆肥放置于淋洗池中。加入烷基多苷2%、磷脂酰乙醇胺(磷脂酰膽堿或磷脂酸)2%、甘露蛋白1%、水為余量，淋洗。淋洗液用量為堆肥體積的4-6倍。每天淋洗一次，持續(xù)2 天，再用水作為淋洗劑淋洗I次，得到去除重金屬的堆肥。各種重金屬的累計去除率為:銅47.1%，鋅72.4%，砷84.8%，硒86.2%。處理后堆肥中的各種重金屬的含量達到國家標準。
【權(quán)利要求】
1.一種去除農(nóng)業(yè)固體有機堆肥中重金屬的淋洗劑，其特征在于:由下述組份按重量百分比制備而成: 烷基多苷2%-4% 磷脂酰乙醇胺(磷脂酰膽堿或磷脂酸)1%-2% 甘露蛋白1% 水為余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淋洗劑，其特征在于:所述農(nóng)業(yè)固體有機堆肥中重金屬為銅、鋅、砷、硒。
3.—種農(nóng)業(yè)固體有機堆肥中重金屬去除方法，其特征在于:包括使用如權(quán)利要求1所述的淋洗劑，其步驟為: (1)將腐熟好的有機堆肥置于水泥池中，將占有機堆肥體積4-6倍的淋洗劑對其從上方淋洗； (2)淋洗后12-24小時再用淋洗劑進行淋洗一次； (3)經(jīng)(2)淋洗后用水再淋洗一次； (4)將淋洗后的洗液進行收集，并加入過量的氫氧化鈉，使濾液中重金屬沉淀析出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:所述步驟(1)中水泥池的長為5-10米、寬為3米、高為1.5米，水泥池底部兩邊高，中間低，淋洗液流下中間，底部中間鋪設(shè)有PVC管(每隔2cm鉆小孔，并用80目的細沙網(wǎng)包裹)用來收集廢液。
【文檔編號】C05G3/00GK103980041SQ201410159858
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】趙建榮, 秦改花, 汪建飛, 張平, 高翔, 李孝良, 周毅 申請人:安徽科技學(xué)院