本發(fā)明涉及重金屬去除,具體地,涉及一種畜禽糞便中基于pal-m材料的重金屬去除方法。
背景技術(shù):
:隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展,許多國家禽畜養(yǎng)殖業(yè)呈現(xiàn)區(qū)域化、規(guī)?;?、專業(yè)化、集約化經(jīng)營的特點,我國也成為一個集約化養(yǎng)殖大國。隨著我國畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,畜禽糞便大量產(chǎn)生。禽畜糞便中含有大量的氮、磷等促進農(nóng)作物生長的元素,禽畜糞便是潛力較大的有機肥源,進過處理后,可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),提高土壤肥力、凈化生態(tài)環(huán)境。隨著科技的發(fā)展,飼料成為了現(xiàn)代養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中禽畜糞便的主要營養(yǎng)來源,飼料的適用在規(guī)?;B(yǎng)殖中的一個普遍現(xiàn)象。為了促進禽畜的生長發(fā)育,目前,國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)在飼料中普遍加入了高劑量的銅、鋅、硒、砷等重金屬元素,一般在全價飼料中銅達到200-300mg/kg,硒達到0.30-0.50mg/kg,作為中國特色的濃縮飼料,其中的銅含量可達1000-1500mg/kg,在1%的預混料中,銅的含量達到2000-3000mg/kg。大量的銅和鋅等重金屬元素通過新陳代謝循環(huán),一部分沉積在動物體組織中,90%的重金屬被排除體外,存留在禽畜糞便中。重金屬經(jīng)過飼料添加——禽畜吸收——禽畜排泄——施肥土壤——作物吸收這一途徑進入人類食物鏈,從而被人類吸收影響人類健康。目前,堆肥是處理禽畜糞便主要較好的方法,然而其只能使重金屬沉積,不能除去糞便中的重金屬?!吨袊r(nóng)業(yè)科技導報》2014年第3期第14卷《我國畜禽糞便重金屬污染現(xiàn)狀及其鈍化措施研究進展》一文中,報道了在堆肥過程中,通過加入重金屬鈍化劑來鈍化重金屬,然而這一措施并不能達到去除重金屬的效果,鈍化后的重金屬依然存留在禽畜糞便中,并且經(jīng)過一段時間后,重金屬會被釋放,依然會對生態(tài)環(huán)境造成污染。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種畜禽糞便中基于pal-m材料的重金屬去除方法,該畜禽糞便中基于pal-m材料的重金屬去除方法為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種畜禽糞便中基于pal-m材料的重金屬去除方法,該重金屬去除方法包括:1)將pal(坡縷石)、環(huán)糊精、硅烷偶聯(lián)劑進行球磨以制得pal粉末;2)將pal粉末、pvp(聚乙烯吡咯烷酮)與硫脲進行接觸反應以制得pal-m材料;3)將pal-m材料、粘結(jié)劑、發(fā)泡劑進行熱處理、冷卻成型制成蜂窩狀吸附板,接著將畜禽糞便與水混合制得混合溶液,然后將蜂窩狀吸附板置于混合溶液中進行吸附處理。在上述技術(shù)方案中,本發(fā)明首先通過球磨,并且借助硅烷偶聯(lián)劑將環(huán)糊精包覆于pal的表面;接著借助pvp作為穩(wěn)定劑將硫脲修飾與環(huán)糊精層的表面制得pal-m材料;最后將pal-m材料、粘結(jié)劑、發(fā)泡劑進行熱處理、冷卻成型制成蜂窩狀吸附板,從而利用蜂窩狀吸附板對畜禽糞便中的重金屬進行高效地吸附進而達到了畜禽糞便中重金屬去除的效果。同時也可看出,該方法具有環(huán)保、原料易得且便于操作的優(yōu)點,進而使得該方法能夠得以大范圍的推廣。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。具體實施方式以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。本發(fā)明提供了一種畜禽糞便中基于pal-m材料的重金屬去除方法,該重金屬去除方法包括:1)將pal(坡縷石)、環(huán)糊精、硅烷偶聯(lián)劑進行球磨以制得pal粉末;2)將pal粉末、pvp(聚乙烯吡咯烷酮)與硫脲進行接觸反應以制得pal-m材料;3)將pal-m材料、粘結(jié)劑、發(fā)泡劑進行熱處理、冷卻成型制成蜂窩狀吸附板,接著將畜禽糞便與水混合制得混合溶液,然后將蜂窩狀吸附板置于混合溶液中進行吸附處理。在上述重金屬去除方法的步驟1)中,各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇,但是為了使具有更優(yōu)異的金屬去除效果,優(yōu)選地,在步驟1)中,pal、環(huán)糊精、硅烷偶聯(lián)劑的重量比為1:0.3-0.5:0.05-0.15。在上述重金屬去除方法的步驟1)中,球磨條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇,但是為了使具有更優(yōu)異的金屬去除效果,優(yōu)選地,在步驟1)中,球磨至少滿足以下條件:大球與小球的質(zhì)量比為2:1.3-1.6,磨球與物料的質(zhì)量比為10:0.8-1.2,轉(zhuǎn)速為1500-2000rpm,球磨時間為25-35min。在上述重金屬去除方法的步驟1)中,硅烷偶聯(lián)劑的具體種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇,但是為了使具有更優(yōu)異的金屬去除效果,優(yōu)選地,在步驟1)中,硅烷偶聯(lián)劑選自偶聯(lián)劑kh550、偶聯(lián)劑kh560和偶聯(lián)劑kh570中的至少一者。在上述重金屬去除方法的步驟2)中,各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇,但是為了使具有更優(yōu)異的金屬去除效果,優(yōu)選地,在步驟2)中,pal粉末、pvp與硫脲的重量比為1:0.02-0.04:0.2-0.4。在上述重金屬去除方法的步驟2)中,接觸反應的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇,但是為了使具有更優(yōu)異的金屬去除效果,優(yōu)選地,接觸反應至少滿足以下條件:反應溫度為80-110℃,反應時間為8-12h。在上述重金屬去除方法的步驟3)中,各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇,但是為了使具有更優(yōu)異的金屬去除效果,優(yōu)選地,在步驟3)中,pal-m材料、粘結(jié)劑、發(fā)泡劑的重量比為1:1.5-2:0.2-0.4。在上述重金屬去除方法的步驟3)中,粘接劑、發(fā)泡劑的具體種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇,但是為了使具有更優(yōu)異的金屬去除效果,優(yōu)選地,在步驟3)中,粘接劑選自聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯和聚乙烯中的至少一者,發(fā)泡劑為碳酸氫鈉或碳酸氫鉀。在上述重金屬去除方法的步驟3)中,熱處理的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇,但是為了使具有更優(yōu)異的金屬去除效果,優(yōu)選地,在步驟3)中,熱處理至少滿足以下條件:處理溫度為190-200℃,處理時間為30-50min。在上述重金屬去除方法的步驟3)中,蜂窩狀吸附板的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇,但是為了使具有更優(yōu)異的金屬去除效果,優(yōu)選地,混合溶液與蜂窩狀吸附板的重量比為1000:10-15。在上述重金屬去除方法的步驟3)中,吸附處理的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇,但是為了使具有更優(yōu)異的金屬去除效果,優(yōu)選地,吸附處理至少滿足以下條件:處理溫度為30-40℃,處理時間為2-4h,并且于超聲波存在的條件下進行。以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。實施例11)將pal、環(huán)糊精、硅烷偶聯(lián)劑(偶聯(lián)劑kh550)按照1:0.4:0.10的重量比進行球磨(大球與小球的質(zhì)量比為2:1.4,磨球與物料的質(zhì)量比為10:0.9,轉(zhuǎn)速為1800rpm,球磨時間為30min)以制得pal粉末;2)將pal粉末、pvp與硫脲按照1:0.03:0.3的重量比于100℃下進行接觸反應10h以制得pal-m材料;3)將pal-m材料、粘結(jié)劑(聚偏氟乙烯)、發(fā)泡劑(碳酸氫鈉)按照1:1.8:0.3的重量比于195℃下進行熱處理40min、冷卻成型制成蜂窩狀吸附板,接著將畜禽糞便與水混合制得混合溶液,然后將蜂窩狀吸附板置于混合溶液(混合溶液與蜂窩狀吸附板的重量比為1000:13)中并于35℃且超聲波存在下進行吸附處理3h。實施例21)將pal、環(huán)糊精、硅烷偶聯(lián)劑(偶聯(lián)劑kh560)按照1:0.3:0.05的重量比進行球磨(大球與小球的質(zhì)量比為2:1.3,磨球與物料的質(zhì)量比為10:0.8,轉(zhuǎn)速為1500rpm,球磨時間為25min)以制得pal粉末;2)將pal粉末、pvp與硫脲按照1:0.02:0.2的重量比于80℃下進行接觸反應8h以制得pal-m材料;3)將pal-m材料、粘結(jié)劑(聚苯乙烯)、發(fā)泡劑(碳酸氫鉀)按照1:1.5:0.2的重量比于190℃下進行熱處理30min、冷卻成型制成蜂窩狀吸附板,接著將畜禽糞便與水混合制得混合溶液,然后將蜂窩狀吸附板置于混合溶液(混合溶液與蜂窩狀吸附板的重量比為1000:10)中并于30℃且超聲波存在下進行吸附處理2h。實施例31)將pal、環(huán)糊精、硅烷偶聯(lián)劑(偶聯(lián)劑kh570)按照1:0.5:0.15的重量比進行球磨(大球與小球的質(zhì)量比為2:1.6,磨球與物料的質(zhì)量比為10:1.2,轉(zhuǎn)速為2000rpm,球磨時間為35min)以制得pal粉末;2)將pal粉末、pvp與硫脲按照1:0.04:0.4的重量比于110℃下進行接觸反應12h以制得pal-m材料;3)將pal-m材料、粘結(jié)劑(聚氨酯)、發(fā)泡劑(碳酸氫鉀)按照1:2:0.4的重量比于200℃下進行熱處理50min、冷卻成型制成蜂窩狀吸附板,接著將畜禽糞便與水混合制得混合溶液,然后將蜂窩狀吸附板置于混合溶液(混合溶液與蜂窩狀吸附板的重量比為1000:15)中并于40℃且超聲波存在下進行吸附處理4h。對比例1按照實施例1的方法進行,不同的是,步驟3)中未使用pal-m材料。對比例2按照實施例1的方法進行,不同的是,步驟1)中未使用環(huán)糊精。對比例3按照實施例1的方法進行,不同的是,步驟2)中未使用pvp。對比例4按照實施例1的方法進行,不同的是,步驟2)中未使用硫脲。檢測例1通過高效液相色譜法檢測檢測經(jīng)過吸附處理的溶液中的pd2+的濃度,然后以對比例1中的pd2+的濃度為基準,即記為1,計算出實施例1-3以及對比例2-4中經(jīng)過濾網(wǎng)處理后的水中的pd2+的濃度,具體結(jié)果見表1。表1實施例1實施例2實施例3對比例1對比例2對比例3對比例4pd2+濃度0.170.150.1410.950.750.92通過上述實施例、對比例以及檢測例,本發(fā)明提供的重金屬去除方法能夠有效地去除畜禽糞便中的重金屬離子。以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。另外需要說明的是,在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進行組合,為了避免不必要的重復,本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外,本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當前第1頁12