一種利用超聲去除豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用超聲去除豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的方法。經(jīng)過(guò)本發(fā)明處理，能夠有效的降低或減少豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd含量。其方法的步驟為：以養(yǎng)殖場(chǎng)采集的干出糞為原料，溶于超純水中，采用超聲處理的方法去除豬糞中的重金屬，降低重金屬Cu、Zn、Cd對(duì)自然環(huán)境的危害。最終處理后的豬糞對(duì)自然環(huán)境的污染很小。本發(fā)明處理工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，對(duì)環(huán)境造成二次污染的可能小，容易進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。
【專利說(shuō)明】—種利用超聲去除豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用超聲去除豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，中國(guó)農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展很快，但是也存在很多問(wèn)題，飼料生產(chǎn)廠家抓住廣大養(yǎng)殖戶想縮短飼養(yǎng)周期，使豬多長(zhǎng)肉、早出欄，從而提高經(jīng)濟(jì)效益的需求，向飼料中過(guò)量添加各種添加劑，帶入大量的Cu、Fe和Zn等重金屬。飼料中重金屬超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致一系列不良后果:一方面，對(duì)動(dòng)物本身有害，損害其正常的生理機(jī)能；另一方面，不能為動(dòng)物利用的重金屬，一部分會(huì)蓄積在動(dòng)物體內(nèi)污染肉制品，另一部分隨糞便和尿液排出體外，污染土壤和水體。研究表明，動(dòng)物僅能有效利用飼料中重金屬的10%左右，其他幾乎都隨糞便排出體外。
[0003]畜禽糞便是一種來(lái)源廣、潛力巨大的可再生生物資源，因其含有豐富的有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等養(yǎng)分，被廣泛用作肥料還田和有機(jī)肥的生產(chǎn)。但是如果長(zhǎng)期大量施用含有較高濃度重金屬的畜禽糞便，會(huì)導(dǎo)致土壤及植物中重金屬含量增加。
[0004]現(xiàn)在的研究都是在圍繞如 何從源頭上來(lái)控制豬糞中的重金屬，但是我們都應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，從源頭上來(lái)控制豬糞中的重金屬是有很大難度的，首先:人們不愿意放棄眼前的利益，其次:要找到飼料中微量元素添加劑替代品將有一個(gè)過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中還是要繼續(xù)使用以前的添加劑，最后就是:要停止施用豬糞來(lái)作為肥料是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)檫@種廉價(jià)的肥料是受到大家一致推崇的。
[0005]超聲波處理通常是利用聲空化作用使豬糞顆粒粉碎，細(xì)胞壁破解，有機(jī)物大量溶出，豬糞顆粒被破解。這種破解作用會(huì)使吸附和包裹在污泥內(nèi)的重金屬被釋放出來(lái)，從而去除重金屬而且可以提高重金屬的浸出率。超聲波由于其反應(yīng)條件溫和、無(wú)污染、效果明顯等優(yōu)勢(shì)，作為一個(gè)研究熱點(diǎn)日益受到人們關(guān)注。目前豬糞中重金屬的處理主要是用化學(xué)淋濾和生物浙浸法，將超聲波技術(shù)應(yīng)用于提取豬糞中重金屬的研究還未見(jiàn)報(bào)道。本發(fā)明所用的超聲方法對(duì)豬糞中的Cu、Zn、Cd有較好的脫除作用，這對(duì)保障我國(guó)的有機(jī)肥料的質(zhì)量安全有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種利用超聲去除豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的方法。
[0007]本發(fā)明提供的去除豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的方法步驟為:
1)稱取一定量烘干好的豬糞于不同量的超純水中，充分搖勻，配制不同濃度的豬糞溶
液；
2)將配置好的不同濃度的豬糞溶液放入錐形瓶中，將錐形瓶放在超聲箱中進(jìn)行超聲處理(超聲頻率為5~40KHz，超聲時(shí)間為l(T90min)；
3)步驟(2)完成后，過(guò)濾或離心脫水得到超聲處理后的豬糞，于4(T70°C干燥，得去除了重金屬的干燥豬糞，經(jīng)過(guò)該方法處理，能有效降低或減少了豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的含量。
[0008]所說(shuō)的不同濃度的豬糞溶液為40g/L~200g/L。
[0009]所說(shuō)的超聲頻率為5~40KHz，超聲時(shí)間為l(T90min。
[0010]所說(shuō)的干燥好的豬糞為養(yǎng)殖場(chǎng)取回的干出糞。
[0011]本發(fā)明以養(yǎng)殖場(chǎng)取回的干出糞為原料，以超純水為豬糞的溶劑，采用超聲的方法去除豬糞中的重金屬，降低或減少重金屬Cu、Zn、Cd對(duì)自然環(huán)境的的污染，最終處理后的豬糞對(duì)自然環(huán)境的污染很小。本發(fā)明的處理工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，對(duì)環(huán)境造成二次污染的可能小，容易進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。
【具體實(shí)施方式】
[0012]稱取一定量烘干好的豬糞于不同量的超純水中，充分搖勻，配制不同濃度的豬糞溶液；將配置好的不同濃度的豬糞溶液放入錐形瓶中，將錐形瓶放在超聲箱中進(jìn)行超聲處理(超聲頻率為5~40KHz，超聲時(shí)間為l(T90min);過(guò)濾或離心脫水得到超聲處理后的豬糞，于4(T70°C干燥，得去除了重金屬的干燥豬糞，經(jīng)過(guò)該方法處理，能有效降低或減少了豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的含量。
[0013]實(shí)例一:將配置好的40g/L、100g/L、200g/L的豬糞溶液分別放入錐形瓶中，將錐形瓶放入超聲箱中，在40KHz頻率下超聲30min，然后過(guò)濾或離心脫水及干燥得到去除重金屬Cu、Zn、Cd的豬糞。經(jīng)測(cè)定，三種不同濃度(40g/L、100g/L、200g/L)豬糞溶液中的Cu去除率分別為74.2%,69.1%和56.7% ；Zn去除率分別為55.7%,48.6%和40.5% ；Cd去除率分別為 65.7%, 52.4% 和 45.5%。
[0014]實(shí)例二:將配置好的100g/L的豬糞溶液分別放入錐形瓶中分為4組，將錐形瓶放入超聲箱中，第I組在5KHz頻率下超聲30min，第2組在IOKHz頻率下超聲30min，第3組在20KHz頻率下超聲30min,第4組在40KHz頻率下超聲30min然后過(guò)濾或離心脫水及干燥得去除了重金屬的干燥豬糞。經(jīng)測(cè)定，豬糞中的Cu在4中不同超聲頻率處理下的去除率分別為 13.3%,23.6%,27.1% 和 69.1% ；Zn 的去除率分別為 9.4%、16.7%、18.9% 和 48.5% ；Cd 的去除率分別為 11.5%、19.7%,24.3% 和 52.4%。
[0015]實(shí)例三:將配置好的100g/L的豬糞溶液分別放入錐形瓶中分為4組，將錐形瓶放入超聲箱中，第I組在40KHz頻率下超聲lOmin，第2組在40KHz頻率下超聲30min，第3組在40KHz頻率下超聲60min,第4組在40KHz頻率下超聲90min然后過(guò)濾或離心脫水及干燥得去除了重金屬的干燥豬糞。經(jīng)測(cè)定，豬糞中的Cu在4中不同超聲時(shí)間處理下的去除率分別為 45.1%、69.1%、76.9%和 87.4% ；Zn 的去除率分別為 28.7%,48.6%,70.4%和 76.5% ；Cd的去除率分別為38.6%, 62.1%、74.3%和85.4%。
[0016]本發(fā)明以養(yǎng)殖場(chǎng)取回的干出糞為原料，以超純水為豬糞的溶劑，采用超聲的方法去除豬糞中的重金屬，降低或減少重金屬Cu、Zn、Cd對(duì)自然環(huán)境的的污染，最終處理后的豬糞對(duì)自然環(huán)境的污染很小。本發(fā)明的處理工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，對(duì)環(huán)境造成二次污染的可能小，容易進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。
【權(quán)利要求】
1.一種利用超聲去除豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的方法其特征包括如下步驟: 1)稱取一定量烘干好的豬糞于不同量的超純水中，充分搖勻，配制不同濃度的豬糞溶液； 2)稱配置好的不同濃度的豬糞溶液放入錐形瓶中，將錐形瓶放在超聲箱中進(jìn)行超聲處理(超聲頻率為5~40KHz，超聲時(shí)間為l(T90min)； 3)步驟(2)完成后，過(guò)濾或離心脫水得到超聲處理后的豬糞，于4(T70°C干燥，得去除了重金屬的干燥豬糞，經(jīng)過(guò)該方法處理，能有效降低或減少了豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不同濃度的豬糞溶液為40g/L~200g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲頻率為5~40KHz，超聲時(shí)間為l(T90min。
4.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的干燥好的豬糞為養(yǎng)殖場(chǎng)取回的干出糞。
【文檔編號(hào)】C02F11/00GK103979754SQ201410197618
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】曾清如, 楊寧, 楊洋 申請(qǐng)人:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)