一種禽畜糞污資源綜合利用還田方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種禽畜糞污資源綜合利用還田方法，涉及禽畜糞污技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的一種禽畜糞污資源綜合利用還田方法，所述方法是將禽畜糞污經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，再和秸稈混合飼養(yǎng)蚯蚓，最后進(jìn)行還田，所述禽畜糞污的預(yù)處理為：將禽畜糞污經(jīng)過(guò)高溫空氣氧化發(fā)酵后，經(jīng)重金屬脫除劑處理，最后脫水即可。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種禽畜糞污資源綜合利用還田方法，能夠?qū)η菪蠹S污中的重金屬進(jìn)行有效的去除，且通過(guò)發(fā)酵和飼養(yǎng)蚯蚓相結(jié)合，能夠有效提高禽畜糞污的肥力和利用率，還田利用更安全、效果更好。效果更好。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種禽畜糞污資源綜合利用還田方法


[0001]本專(zhuān)利技術(shù)涉及禽畜糞污
，尤其涉及一種禽畜糞污資源綜合利用還田方法。

技術(shù)介紹

[0002]現(xiàn)代禽畜養(yǎng)殖，最顯著的特點(diǎn)，就是規(guī)模化、集約化發(fā)展。隨著養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)發(fā)，養(yǎng)殖場(chǎng)主追求利益最大化的當(dāng)前，也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。在禽畜養(yǎng)殖的過(guò)程中，為了促進(jìn)禽畜生長(zhǎng)發(fā)育，大量使用還有銅、鋅、鐵等微量元素的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，帶來(lái)的直接問(wèn)題就是排泄的糞便中重金屬含量超標(biāo)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外針對(duì)禽畜糞的重金屬含量狀況均進(jìn)行過(guò)調(diào)查，各地均有禽畜糞重金屬含量較高的報(bào)道。
[0003]由于禽畜糞便中含有氮、磷等微量元素及有機(jī)物等作物生長(zhǎng)所必需的物質(zhì)，并具有化學(xué)肥料所不具有的改善土壤結(jié)構(gòu)等效用，傳統(tǒng)的禽畜糞便的利用方式大多為直接還田處理，現(xiàn)在如果任然采用這種方式，不僅會(huì)污染土質(zhì)，且會(huì)導(dǎo)致土壤中的重金屬含量越來(lái)越高，最終威脅到民眾的食品安全。目前，對(duì)禽畜糞污的處理方式包括堆肥、生物發(fā)酵、沼氣法等，這些方法大多僅能對(duì)禽畜糞污中的重金屬進(jìn)行沉積，而不能去除。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于公開(kāi)一種禽畜糞污資源綜合利用還田方法，能夠?qū)η菪蠹S污中的重金屬進(jìn)行有效的去除，且通過(guò)發(fā)酵和飼養(yǎng)蚯蚓相結(jié)合，能夠有效提高禽畜糞污的肥力和利用率，還田利用更安全、效果更好。
[0005]具體的，本專(zhuān)利技術(shù)的一種禽畜糞污資源綜合利用還田方法，所述方法是將禽畜糞污經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，再和秸稈混合飼養(yǎng)蚯蚓，最后進(jìn)行還田，所述禽畜糞污的預(yù)處理為：將禽畜糞污經(jīng)過(guò)高溫空氣氧化發(fā)酵后，經(jīng)重金屬脫除劑處理，最后脫水即可。
[0006]本專(zhuān)利技術(shù)的禽畜糞污資源綜合利用還田方法，先通過(guò)高溫空氣氧化發(fā)酵，將禽畜糞污中的重金屬離子釋放出來(lái)，同時(shí)對(duì)禽畜糞污進(jìn)行初步發(fā)酵，使得其適合于后續(xù)的蚯蚓的飼養(yǎng)，然后再通過(guò)重金屬脫除劑對(duì)禽畜糞污中的重金屬離子進(jìn)行吸附去除，大大降低了禽畜糞污中的重金屬離子含量，再利用秸稈對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的禽畜糞污濕度和碳氮比進(jìn)行調(diào)節(jié)，用于蚯蚓的飼養(yǎng)，不僅能夠?qū)⒉糠智菪蠹S便變?yōu)轵球炯S，增加了禽畜糞便的肥力和可利用率，同時(shí)蚯蚓還有一定的重金屬富集作用，能夠進(jìn)一步降低禽畜糞污中的重金屬含量，使得最后還田利用更安全、效果更好。
[0007]進(jìn)一步，所述重金屬脫除劑是以氨基化四氧化三鐵為核心，核心外包裹了殼聚糖/聚丙烯酰胺復(fù)合層的核殼結(jié)構(gòu)，所述殼聚糖/聚丙烯酰胺復(fù)合層上負(fù)載有芽孢桿菌或酵母菌。
[0008]進(jìn)一步，所述殼聚糖/聚丙烯酰胺復(fù)合層為多孔結(jié)構(gòu)。
[0009]本專(zhuān)利技術(shù)的重金屬脫除劑，工業(yè)發(fā)酵用的芽孢桿菌、酵母菌具有良好的重金屬吸附能力，通過(guò)殼聚糖、聚丙烯酰胺和芽孢桿菌或酵母菌之間的化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)將芽孢桿菌或酵母菌固化負(fù)載在殼聚糖/聚丙烯酰胺復(fù)合層上，而固化后的芽孢桿菌、酵母菌菌體對(duì)重金屬
沒(méi)有選擇吸附性能，因此能夠?qū)⑶菪蠹S污中的重金屬更全面的進(jìn)行去除，且使用的殼聚糖也具有吸附效果，殼聚糖、聚丙烯酰胺交聯(lián)產(chǎn)生的殼聚糖/聚丙烯酰胺復(fù)合層具有多孔的結(jié)構(gòu)，具有更大的比表面積，使用的物質(zhì)加結(jié)構(gòu)的結(jié)合，從而使得本專(zhuān)利技術(shù)的重金屬脫除劑具有更好的重金屬去除效果。另外核心使用的氨基化四氧化三鐵，一方面其具有磁性，因此能夠通過(guò)磁分離將重金屬脫除劑進(jìn)行回收，然后利用酸洗脫吸附的重金屬后，回收使用，另一方面，氨基化四氧化三鐵，由于表面引入了氨基，因此能夠和殼聚糖、聚丙烯酰胺之間發(fā)生反應(yīng)，使得殼聚糖、聚丙烯酰胺在氨基化四氧化三鐵的表面進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，從而包裹在氨基化四氧化三鐵的表面。
[0010]進(jìn)一步，所述重金屬脫除劑的制備方法包括以下步驟：
[0011]S1：取工業(yè)發(fā)酵后剩余的芽孢桿菌或酵母菌菌體，用水打散洗凈后，加入pH為8
?
9的堿性水溶液中，攪拌并升溫至45
?
60℃，保溫回流處理30
?
45min，過(guò)濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，攪拌分散于2.5g/L的殼聚糖
?
乙酸溶液中，得到混合液A；
[0012]S2：取納米四氧化三鐵超聲分散于去N,N
?
二甲基甲酰胺中，加入N
?
羥基琥珀酰亞胺，室溫下攪拌反應(yīng)1
?
2h，加入谷胱甘肽，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)16
?
18h，離心，沉淀先后用N,N
?
二甲基甲酰胺、無(wú)水乙醇和去離子水洗滌干凈，冷凍干燥，得到氨基化四氧化三鐵；
[0013]S3：將制備得到的氨基化四氧化三鐵超聲分散于混合溶液A中，加入丙烯酰胺和環(huán)氧氯丙烷，攪拌1
?
2h，加入丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸十四烷基酯，繼續(xù)攪拌30min后，加入硫酸鉀和N,N
?
亞甲基雙丙烯酰胺，以500
?
800r/min的速度持續(xù)攪拌1h，再以200
?
300r/min的速度攪拌反應(yīng)8
?
10h，反應(yīng)完成后于紫外光條件下照射2
?
3h，過(guò)濾，濾餅用去離子水透析5g，每12h更換一次去離子水，透析完成后冷凍干燥得到重金屬脫除劑。
[0014]通過(guò)堿性水溶液對(duì)芽孢桿菌或酵母菌菌體進(jìn)行處理，增加了芽孢桿菌或酵母菌對(duì)重金屬的吸附能力。
[0015]進(jìn)一步，所述禽畜糞污的預(yù)處理為：將禽畜糞污中大塊物質(zhì)粉碎，然后置于反應(yīng)釜中，加入發(fā)酵菌種，攪拌加熱至65
?
75℃，保溫48
?
72h，保溫期間，每3
?
4h通入一次空氣，發(fā)酵過(guò)程中，隨時(shí)將產(chǎn)生的醪液分離出來(lái)，發(fā)酵完成后，將發(fā)酵產(chǎn)物和醪液攪拌混勻，加入重金屬脫除劑，持續(xù)攪拌3
?
4h，磁分離回收重金屬脫除劑，壓濾得到經(jīng)過(guò)預(yù)處理的禽畜糞污固體和分離液。
[0016]進(jìn)一步，所述方法具體為：將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的禽畜糞污固體和秸稈顆粒攪拌混合均勻，得到固體混合物，向固體混合物中加入蚯蚓，保持固體混合物中的溫度在15
?
25℃，濕度在65
?
75％，45
?
60天后，將新的固體混合物放置于當(dāng)前固體混合物的旁邊，將蚯蚓吸引到新的固體混合物中，即可將當(dāng)前固體混合物還田進(jìn)行利用。
[0017]進(jìn)一步，在蚯蚓飼養(yǎng)過(guò)程中，當(dāng)需要提高濕度時(shí)，將分離液稀釋2
?
3倍后噴灑至固體混合物中，用以提高固體混合物的濕度。
[0018]進(jìn)一步，所述秸稈顆粒是將秸稈干燥后，經(jīng)過(guò)膨化和粉碎后制得。
[0019]通過(guò)對(duì)秸稈進(jìn)行膨化和粉碎，能夠更好的利用秸稈中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，更有利于分解。
[0020]進(jìn)一步，所述固體混合物的碳氮比為25
?
30，濕度為60
?
75％。
[0021]進(jìn)一步，所述蚯蚓的養(yǎng)殖數(shù)量為3500
?
4000條/m2。
[0022]本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果：
[0023]本專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種禽畜糞污資源綜合利用還田方法，先通過(guò)高溫空氣氧化發(fā)酵，
將禽畜糞污中的重金屬本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種禽畜糞污資源綜合利用還田方法，其特征在于，所述方法是將禽畜糞污經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，再和秸稈混合飼養(yǎng)蚯蚓，最后進(jìn)行還田，所述禽畜糞污的預(yù)處理為：將禽畜糞污經(jīng)過(guò)高溫空氣氧化發(fā)酵后，經(jīng)重金屬脫除劑處理，最后脫水即可。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種禽畜糞污資源綜合利用還田方法，其特征在于，所述重金屬脫除劑是以氨基化四氧化三鐵為核心，核心外包裹了殼聚糖/聚丙烯酰胺復(fù)合層的核殼結(jié)構(gòu)，所述殼聚糖/聚丙烯酰胺復(fù)合層上負(fù)載有芽孢桿菌或酵母菌。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種禽畜糞污資源綜合利用還田方法，其特征在于，所述殼聚糖/聚丙烯酰胺復(fù)合層為多孔結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種禽畜糞污資源綜合利用還田方法，其特征在于，所述重金屬脫除劑的制備方法包括以下步驟：S1：取工業(yè)發(fā)酵后剩余的芽孢桿菌或酵母菌菌體，用水打散洗凈后，加入pH為8
?
9的堿性水溶液中，攪拌并升溫至45
?
60℃，保溫回流處理30
?
45min，過(guò)濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，攪拌分散于2.5g/L的殼聚糖
?
乙酸溶液中，得到混合液A；S2：取納米四氧化三鐵超聲分散于去N,N
?
二甲基甲酰胺中，加入N
?
羥基琥珀酰亞胺，室溫下攪拌反應(yīng)1
?
2h，加入谷胱甘肽，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)16
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18h，離心，沉淀先后用N,N
?
二甲基甲酰胺、無(wú)水乙醇和去離子水洗滌干凈，冷凍干燥，得到氨基化四氧化三鐵；S3：將制備得到的氨基化四氧化三鐵超聲分散于混合溶液A中，加入丙烯酰胺和環(huán)氧氯丙烷，攪拌1
?
2h，加入丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸十四烷基酯，繼續(xù)攪拌30min后，加入硫酸鉀和N,N
?
亞甲基雙丙烯酰胺，以500
?
800r/min的速度持續(xù)攪拌1h，再以200...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許生軍，戴佳亮，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：興源環(huán)境科技股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：