一种利用草食性畜禽粪便制备水泥砖和液体肥的方法技术

本发明专利技术公开一种利用草食性畜禽粪便制备水泥砖和液体肥的方法。步骤为：1、粪便中加入钛酸钙、双氧水和酸，加热，分离得固体A和液体A；2、用碱液浸泡固体A，分离，得到固体B和液体B；3、固体B炭化活化，水洗，得固体C和液体C；4、液体A与液体C混合，调pH值，得到液体肥；5、液体B中加入纳米钛酸钙和亚硫酸钠，加热反应得到料液D；6、固体C粉碎加入到料液D中，得到料液E；7、料液E中加入水泥、粗细骨料，注入模具，成型，保湿养护，即可得到具备吸附净化功能的水泥砖。该法无害化处理和综合利用了畜禽粪便的同时得到路面砖和液体肥，成本低，无二次污染，具有良好的经济效益和环境效益。

Method for preparing cement brick and liquid fertilizer by utilizing herbivorous livestock and poultry excrement

The invention discloses a method for preparing cement brick and liquid fertilizer by using herbivorous livestock and poultry excrement. The steps are: 1, fecal calcium titanate, adding hydrogen peroxide and acid, heating, separation of solid and liquid A A; 2, lye soaking solid A, solid and liquid separation, B B; 3, B solid carbonization activation, washed, solid C and liquid C, liquid A and liquid; 4 C mixed, regulating pH value, liquid fertilizer; adding nano calcium titanate and sodium sulfite 5, liquid B, heating reaction liquid D; 6, C added to the liquid solid grinding D, obtained liquid E; 7, adding cement, coarse aggregate, liquid E injection mold, molding. Moisturizing maintenance, can be to have adsorption purification function of cement brick. The method has the advantages of harmless treatment and comprehensive utilization of livestock manure, and simultaneously obtains paving brick and liquid fertilizer. The utility model has the advantages of low cost and no two pollution, and has good economic and environmental benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种利用草食性畜禽粪便制备水泥砖和液体肥的方法
本专利技术属于环境技术和建筑材料以及农业
，特别是涉及一种利用草食性畜禽粪便制备水泥砖和液体肥的方法。
技术介绍
畜禽养殖业给人们提供丰富的肉蛋奶毛皮等的同时还会产生大量的粪便。在我国传统的农业中，畜禽粪便主要是用于堆肥。但是，现代的养殖业中，为了提高肉蛋奶毛皮等产品的产量和品质，饲料里添加大量的高蛋白的、富含微量元素的营养成分和各种添加剂，这些物质会有很大一部分是以原型的形式通过粪尿排泄出来。所以现代养殖场的畜禽粪便中含纤维素，木质素，蛋白质，各种氨基酸和一些胶体类物质，也含有大量的铜铁锌等重金属，有时还会含有抗生素等有害物质。这些有害物质，传统的堆肥法已经无法处理掉。若直接施肥，这些有害物质进入土壤，危害极大。在牛羊马驴等草食性动物的粪便中，纤维素和木质素的含量较高，已有用于造纸（200610016594.0）和制备活性炭（201110071341.4，201110071341.4，200610152143.X）的报道，但是，现代养殖场中，草食性畜禽食草的同时，也会添加大量的蛋白质和矿物质等营养素，使得粪便中的蛋白质、氨基酸和矿物质等含量偏高，制备的活性炭杂质含量高，吸附能力差，若采用预清洗，会产生大量的废水；用于造纸，二次污染也很严重。寻求新的畜禽粪便处理和利用的新途径已迫在眉睫。在城乡基础设施建设过程中，道路及广场等设施建设中，水泥透水地面砖的使用极其普遍。铺设透水地面砖对恢复地下水位，补充土壤水分起到了不可替代的作用。目前的地面砖一般都是采用砂石水泥添加减水剂等混合加压成型，养护固化制备得到。所采用的减水剂、早强剂等添加剂均是采用化工原料生产的，成本较高，同时在路面砖使用过程中，这些添加剂会释放到环境中，对环境造成污染。另一方面，由于人类的活动，通过气、水和固体废弃物排放，会向环境释放大量的重金属、有机物等环境污染物质，这些污染物质会随着雨水降落地面，汇入河湖或渗入土壤、地下，造成地表水、地下水和土壤的污染，而市场上供应的透水地面砖都不具备污染物吸附净化功能。液体肥是近些年备受关注的一种肥料，液体肥料的特点是速溶、均匀，可以实现肥水一体化，肥药一体化，是灌溉设备施肥的首选肥料。由于其即用性，无需搅拌溶解，非常适合自动化施肥。在灌溉技术及自动化施肥普及的国家，液体肥料得到广泛的应用。随着我国农业现代化和自动化的发展，对液体肥需求量逐年增加。传统的液体肥大都是可溶性氮磷钾盐的水溶液，添加微量元素制成，也有添加发酵畜禽粪便制备的液体肥料的报道（中园修三，生产液体肥料的方法，专利技术专利，申请号：94115710.5），这些方法生产的液体肥料成本均较高。
技术实现思路
本专利技术提出一种利用草食性畜禽粪便制备水泥砖和液体肥的方法。无害化综合利用畜禽粪便的同时，得到了具有吸附和净化功能的路面砖和廉价的液体肥料，成本低，无二次污染，具有良好的经济效益和环境效益。采用的技术方案一种利用草食性畜禽粪便制备水泥砖和液体肥的方法，包括如下步骤：步骤1：取新鲜的草食性畜禽的粪便，调整含水率80-89%，加入粪便质量的1%-10%的纳米钛酸钙，再加入粪便质量的5-20%的质量百分浓度为30%的双氧水溶液，搅拌混合均匀，50-60℃保温反应10-30min，再按粪便质量和酸溶液体积比为1kg：1L加入混合酸溶液，搅拌均匀，加热保持微沸10-60min，冷却到室温，固液分离，得到固体A和液体A；步骤2：将步骤1得到的固体A与1-2倍质量的水混合，搅拌均匀，用氢氧化钠调液体的pH值为11-12，在搅拌条件下，加热微沸30-60min，浸泡12h，补加氢氧化钠溶液，使浸泡液的pH值保持在11-12，固液分离，得到固体B和液体B；步骤3：按固体B与氢氧化钾的质量比为1:0.5-3比例，向步骤二得到的固体B中加入氢氧化钾，混合均匀，置于真空马弗炉中，隔绝空气条件下，于600-800℃，加热炭化活化60-80min，水洗至中性，烘干得到固体C，粉碎，过200目筛，备用，同时收集洗涤水得到碱性液体C；步骤4：将步骤三的液体C与步骤一得到的液体A混合，搅拌反应完全，用磷酸或氨水溶液调pH值5-8，过滤后，收集滤液，得到液体肥；步骤5：按液体B的体积与纳米钛酸钙和亚硫酸钠质量比为0.5-1L:1g:50g比例，向步骤二中得到的液体B中加入纳米钛酸钙和亚硫酸钠，搅拌均匀，加热到90℃继续保温搅拌5h，得到料液D；步骤6：将步骤三得到的固体C粉，加入到步骤五得到的料液D中，混合均匀，得到料液E；步骤7：料液E中加入水泥、粗骨料和细骨料，混合均匀，注入模具，加压成型，按常规方法常温保湿养护，即可得到具备吸附功能的水泥砖。所述的草食性畜禽粪便包括牛粪、羊粪、马粪、鹿粪和驴粪等草食动物的粪便。步骤一中加入的混合酸溶液为硝酸、硫酸和磷酸的混合酸溶液，其含量为硝酸、硫酸和磷酸的浓度分别为1-2mol/L、0.1-0.5mol/L和1-1.5mol/L。步骤七中加入的水泥为42.5号及以上硅酸盐水泥。步骤七中混料时，各个组分添加质量为：料液E：1份水泥：2-3份细骨料：4-6份粗骨料：8-10份。步骤七中加入的细骨料为砂子、多孔陶砂和燃煤炉渣等中的一种或几种，粗骨料为碎石、鹅卵石中的一种或两种。步骤七中所用细骨料粒径在1-4.75mm范围，粗骨料粒径在4.75-15mm范围。优点本专利技术无害化综合利用畜禽粪便的同时，得到了具有吸附和净化功能的路面砖和廉价的液体肥料，成本低，无二次污染，具有良好的经济效益和环境效益。附图说明图1为一种利用草食性畜禽粪便制备水泥砖和液体肥的方法的工艺流程图。具体实施方式本专利技术实施例中所用纳米钛酸钙粉体均为本实验室按文献（张东,侯平.纳米钛酸钙粉体的制备及其对水中铅和镉的吸附行为[J].化学学报,2009,(12):1336-1342）方法合成。实施例1一种利用草食性畜禽粪便制备水泥砖和液体肥的方法，是称取2Kg含水率为82%的新鲜牛粪，加入100g的纳米钛酸钙，再加入0.3Kg的质量百分浓度30%的双氧水，搅拌均匀，55℃保温反应30min，加入浓度分别为1.5mol/L，0.2mol/L和1mol/L的硝酸、硫酸和磷酸的混合酸溶液2L，搅拌均匀，加热保持微沸50min，冷却到室温，过滤分离，得到固体A和液体A；固体A与1.5倍质量的水混合，搅拌均匀，用氢氧化钠调pH值11，加热保持微沸50min，浸泡12h，补加氢氧化钠，使得浸泡液的pH值保持在11，过滤，得到固体B和850mL液体B；固体B中加入2倍质量的氢氧化钾，混合均匀，置于真空马弗炉内，抽真空，压力低于2hPa，加热到750℃，炭化活化60min，水洗至中性，烘干得到固体C，粉碎过200目筛子待用，同时收集到碱性洗涤液C；液体C与液体A混合，搅拌反应完全，用磷酸和氨水溶液调pH值7.5，过滤，收集滤液，得到液体肥1；液体B中加入1g纳米钛酸钙和50g亚硫酸钠，加热到90℃保温搅拌5h，得到料液D；将固体C粉末加入料液D中，搅拌均匀，得到料液E；于料液E中加入2.5倍质量的42.5号硅酸盐水泥、5倍质量的粒径为1-4.75mm的燃煤炉渣和8倍质量的粒径为4.75-15mm的鹅卵石，搅拌均匀，注入模具中，1MPa压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用草食性畜禽粪便制备水泥砖和液体肥的方法，包括如下步骤：步骤1：取新鲜的草食性畜禽的粪便，调整含水率80‑89%，加入粪便质量的1%‑10%的纳米钛酸钙，再加入粪便质量的5‑20%的质量百分浓度为30%的双氧水溶液，搅拌混合均匀，50‑60℃保温反应10‑30min，再按粪便质量千克数和酸溶液体积升数比为1kg：1L加入混合酸溶液，搅拌均匀，加热保持微沸10‑60min，冷却到室温，固液分离，得到固体A和液体A；步骤2：将步骤1得到的固体A与1‑2倍质量的水混合，搅拌均匀，用氢氧化钠调液体的pH值为11‑12，在搅拌条件下，加热微沸30‑60min，浸泡12h，补加氢氧化钠溶液，使浸泡液的pH值保持在11‑12，固液分离，得到固体B和液体B；步骤3：按固体B与氢氧化钾的质量比为1:0.5‑3比例，向步骤二得到的固体B中加入氢氧化钾，混合均匀，置于真空马弗炉中，隔绝空气条件下，于600‑800℃，加热炭化活化60‑80min，水洗至中性，烘干得到固体C，粉碎，过200目筛，备用，同时收集洗涤水得到碱性液体C；步骤4：将步骤三的液体C与步骤一得到的液体A混合，搅拌反应完全，用磷酸或氨水调pH值5‑8，过滤后，收集滤液，得到液体肥；步骤5：按液体B的体积与纳米钛酸钙和亚硫酸钠质量比为0.5‑1L:1g:50g比例，向步骤二中得到的液体B中加入纳米钛酸钙和亚硫酸钠，搅拌均匀，加热到90℃继续保温搅拌5h，得到料液D；步骤6：将步骤三得到的固体C粉，加入到步骤五得到的料液D中，混合均匀，得到料液E；步骤7：料液E中加入水泥、粗骨料和细骨料，混合均匀，注入模具，加压成型，按常规方法常温保湿养护，即可得到具备吸附功能的水泥砖。...

【技术特征摘要】
1.一种利用草食性畜禽粪便制备水泥砖和液体肥的方法，包括如下步骤：步骤1：取新鲜的草食性畜禽的粪便，调整含水率80-89%，加入粪便质量的1%-10%的纳米钛酸钙，再加入粪便质量的5-20%的质量百分浓度为30%的双氧水溶液，搅拌混合均匀，50-60℃保温反应10-30min，再按粪便质量千克数和酸溶液体积升数比为1kg：1L加入混合酸溶液，搅拌均匀，加热保持微沸10-60min，冷却到室温，固液分离，得到固体A和液体A；步骤2：将步骤1得到的固体A与1-2倍质量的水混合，搅拌均匀，用氢氧化钠调液体的pH值为11-12，在搅拌条件下，加热微沸30-60min，浸泡12h，补加氢氧化钠溶液，使浸泡液的pH值保持在11-12，固液分离，得到固体B和液体B；步骤3：按固体B与氢氧化钾的质量比为1:0.5-3比例，向步骤二得到的固体B中加入氢氧化钾，混合均匀，置于真空马弗炉中，隔绝空气条件下，于600-800℃，加热炭化活化60-80min，水洗至中性，烘干得到固体C，粉碎，过200目筛，备用，同时收集洗涤水得到碱性液体C；步骤4：将步骤三的液体C与步骤一得到的液体A混合，搅拌反应完全，用磷酸或氨水调pH值5-8，过滤后，收集滤液，得到液体肥；步骤5：按液体B的体积与纳米钛酸钙和亚硫酸钠质量比为0.5-1L:1g:50g比例，向步骤二中得到的液体B中加入纳米钛酸钙和亚硫酸钠，搅拌均匀，加热到90℃继续保温搅拌5h，得到料液D；步骤6：将步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东，宋旭，许振钰，陈玉贺，韩德昌，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21