一种用于处理浇灌茶园的沼液重金属含量的组合工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于处理浇灌茶园的沼液重金属含量的组合工艺，通过分步实施的方式，分步去除沼液中的重金属含量，具体的，通过硫酸亚铁的加入，去除铅离子；后续加入草木灰，既能调节pH值，使得pH由酸性逐渐增大至7～9的范围，逐步沉淀镍、铬、锌等重金属离子，又能增加沼液中的钾含量，促进茶树对钾的吸收，并且草木灰在沼液中呈絮状物，在沉淀物出现后，与沉淀物结合，有利于沉淀物的沉积，方便过滤；最后使用生石灰调节pH，能进一步增大pH值，为去除铜离子创造条件。经多次调整pH后，施加在茶园内，既达到去除重金属离子的目的，还可以初步改善茶园的酸性土壤，避免茶园土壤过于酸化阻碍茶树的生长。

A Combined Process for Treating Heavy Metal Content in Biogas Liquor of Irrigated Tea Garden

【技术实现步骤摘要】
一种用于处理浇灌茶园的沼液重金属含量的组合工艺
本专利技术属于资源环境保护
，具体涉及一种用于处理浇灌茶园的沼液重金属含量的组合工艺。
技术介绍
随着畜禽养殖业的发展，我国畜禽养殖总体呈现养殖量大，产生粪污量多的特点，沼气工程已成为畜禽养殖粪污资源化和无害化处理的主流方式。沼液作为一种优质高效的有机肥料，含有丰富的有机质、氮、磷、钾养分及其它有益矿物元素，农田利用是其最经济有效的处理方式。为了防止畜禽疾病、提高饲料利用率和促进动物生长，大量重金属制剂被广泛添加到动物饲料中，而畜禽对重金属的利用率极低，绝大部分随粪便排出体外，导致厌氧消化后沼液含有大量的铜、锌、砷、钡等重金属。沼液长期施用于农田，会造成土壤中重金属累积，植物中重金属富集，最终通过食物链危害人体健康。重金属污染存在于水体-土壤-动植物生态系统中，已经成为目前较为普遍的污染之一。它容易被生物富集，不能被生物降解，并具有生物放大效应，毒性不仅由总量决定，更取决于其赋存形态。因此，研究沼液中重金属的去除方法是保障沼液安全农用的迫切需要解决的问题。目前对沼液中重金属的去处方式，大多采用吸附的方式，如专利CN201410067758.7，由于吸附方式使用的材料廉价且获取方式方便，也能达到很好的去处重金属的效果。但是，利用廉价易得的农业废弃物吸附沼液中的重金属，虽然会降低重金属的含量，由于吸附物本身没有选择性，在吸附沼液中重金属的同时，由于多级吸附，沼液中的有机质含量也被吸附，尤其是含大量养分但不溶于沼液中的有机质含量，在经过多次的吸附后，留在吸附物中，无法达到有效的循环再利用，造成资源的巨大浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种简单易行、成本低的处理浇灌茶园的沼液重金属含量的组合工艺。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于处理浇灌茶园的沼液重金属含量的组合工艺，包含以下步骤：S1：经厌氧发酵的沼液经固液分离装置分离后流入反应池内，先对沼液进行搅拌后静置，待沼液稳定的分层后，分别在清水层和有机质层取样，清水层和有机质层按照深度各取样不低于三份，测定各取样点重金属密度；S2：根据反应池内沼液的体积与取样点深度的分布，计算沼液中重金属的密度：其中，a1、a2、a3为取值在0.3～0.5之间的调节参数，a1″、a2″、a3″为取值在0.5～0.7之间的调节参数，ρ1、ρ2、ρ3分别为清水层各取样点的重金属密度测量值；V1、V2、V3分别为清水层各取样点对应的体积；ρ″1ρ″2ρ″3分别为有机质层各取样点的重金属密度测量值；V1″、V2″、V3″分别为有机质层各取样点对应的体积；V为沼液的总体积；S3：根据硫酸亚铁与铅含量质量比值10～20：1的投料比在反应池内加入硫酸亚铁，充分搅拌2～3h后使用滤网过滤沉淀物；S4：继续在反应池内按照与铬投料比10～20:1、与镍投料比5～8:1、与锌投料比5～8:1、与铜投料比5～8:1的量加入硫酸亚铁，同时逐步加入草木灰，调节pH至7～9:1，充分搅拌后2～3h使用滤网过滤沉淀物；S5：继续加入生石灰调节pH至9～11，充分搅拌2～3h后使用滤网过滤沉淀物。进一步的，所述的步骤S2中在使用滤网过滤沉淀物后，对沼液进行取样，在取样的沼液中滴入Bacl2产生白色沉淀物则进入步骤S3，否则继续加入硫酸亚铁，充分搅拌后使用滤网过滤沉淀物，并再次取样，重复本操作。进一步的，所述的步骤S3和S4中使用蒸汽加热至30～50℃。进一步的，所述的步骤S2、S3和S4中滤网孔径≤0.425mm。进一步的，所述步骤S2和S3中硫酸亚铁是化学式为FeSO4·7H2O的固体，添加方式为多次投加。进一步的，所述步骤S3和S4中在充分搅拌的时候使用空气压缩机鼓入空气。本专利技术的有益效果是：1)、本专利技术通过分步实施的方式，分步去除沼液中的重金属含量，具体的，通过硫酸亚铁的加入，去除铅离子；后续加入草木灰，既能调节pH值，使得pH由酸性逐渐增大至7～9的范围，逐步沉淀镍、铬、锌等重金属离子，又能增加沼液中的钾含量，促进茶树对钾的吸收，并且草木灰在沼液中呈絮状物，在沉淀物出现后，与沉淀物结合，有利于沉淀物的沉积，方便过滤；最后使用生石灰调节pH，能进一步增大pH值，为去除铜离子创造条件。经多次调整pH后，施加在茶园内，既达到去除重金属离子的目的，还可以初步改善茶园的酸性土壤，避免茶园土壤过于酸化阻碍茶树的生长。2)、由于重金属离子在沼液中大多附着在大颗粒的有机质物质上，因此在沼液中并非均匀分布，在静置后，重金属离子的分布与深度正相关但非线性相关，在测量重金属离子的含量时，采用清水层和有机质层分别取样，多个取样点的计算结果与调节系数结合，修正了测量结果的准确性，既达到节约去除重金属离子原料的作用，又避免了去除重金属离子时加入过多其他离子。3)、本专利技术通过对重金属离子的沉降，使用过滤的方式处理沉降物，避免了使用吸附方式时不仅吸收重金属离子，还吸附大量的有机质含量，导致资源浪费的情形发生，工艺简单，经济有效。4)、本专利技术加入的铁离子可以与重金属离子结合，形成复杂的铁氧体的形式一起沉降，避免了加入的反应物质本身带来的重金属成分，处理方式安全。具体实施方式下面将结合实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种用于处理浇灌茶园的沼液重金属含量的组合工艺，包含以下步骤：S1：经厌氧发酵的沼液经固液分离装置分离后流入反应池内，先对沼液进行搅拌后静置，待沼液稳定的分层后，分别在清水层和有机质层取样，清水层和有机质层按照深度各取样三份，测定各取样点重金属密度；S2：根据反应池内沼液的体积与取样点深度的分布，计算沼液中重金属的密度：其中，a1、a2、a3分别取值0.3、0.4、0.5；a1″、a2″、a3″分别取值在0.5、0.6、0.7，ρ1、ρ2、ρ3分别为清水层各取样点的重金属密度测量值；V1、V2、V3分别为清水层中第一个取样点以上的体积、第二个取样点与第一个取样点之间的体积、清水层剩余的体积；ρ″1ρ″2ρ″3分别为有机质层各取样点的重金属密度测量值；V1″、V2″、V3″分别为有机质层中第一个取样点以上的体积、第二个取样点与第一个取样点之间的体积、有机质层剩余的体积；V为沼液的总体积；S3：根据硫酸亚铁与铅含量质量比值20：1的投料比在反应池内加入硫酸亚铁，充分搅拌2～3h后使用滤网过滤沉淀物，对沼液进行取样，对样品滴入Bacl2后若产生沉淀，则进入下一步骤，若不产生沉淀，则继续加入硫酸亚铁，充分搅拌后过滤，再进行取样的操作；S4：继续在反应池内按照与铬投料比20:1、与镍投料比8:1、与锌投料比8:1、与铜投料比8:1的量加入硫酸亚铁，同时逐步加入草木灰，调节pH至7～9，充分搅拌后2～3h使用滤网过滤沉淀物；S5：继续加入生石灰调节pH至9～11，充分搅拌2～3h后使用滤网过滤沉淀物。本工艺中的硫酸亚铁选择FeSO4·7H2O的固体，在添加的时候，首先添加2/3的硫酸亚铁，带充分反应后再添加剩余1/3的硫酸亚铁。本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理浇灌茶园的沼液重金属含量的组合工艺，其特征在于：包含以下步骤：S1：经厌氧发酵的沼液经固液分离装置分离后流入反应池内，先对沼液进行搅拌后静置，待沼液稳定的分层后，分别在清水层和有机质层取样，清水层和有机质层按照深度各取样不低于三份，测定各取样点重金属密度；S2：根据反应池内沼液的体积与取样点深度的分布，计算沼液中重金属的密度：

【技术特征摘要】
1.一种用于处理浇灌茶园的沼液重金属含量的组合工艺，其特征在于：包含以下步骤：S1：经厌氧发酵的沼液经固液分离装置分离后流入反应池内，先对沼液进行搅拌后静置，待沼液稳定的分层后，分别在清水层和有机质层取样，清水层和有机质层按照深度各取样不低于三份，测定各取样点重金属密度；S2：根据反应池内沼液的体积与取样点深度的分布，计算沼液中重金属的密度：其中，a1、a2、a3为取值在0.3～0.5之间的调节参数，a1″、a2″、a3″为取值在0.5～0.7之间的调节参数，ρ1、ρ2、ρ3分别为清水层各取样点的重金属密度测量值；V1、V2、V3分别为清水层各取样点对应的体积；ρ″1ρ″2ρ″3分别为有机质层各取样点的重金属密度测量值；V1″、V2″、V3″分别为有机质层各取样点对应的体积；V为沼液的总体积；S3：根据硫酸亚铁与铅含量质量比值10～20：1的投料比在反应池内加入硫酸亚铁，充分搅拌2～3h后使用滤网过滤沉淀物；S4：继续在反应池内按照与铬投料比10～20:1、与镍投料比5～8:1、与锌投料比5～8:1、与铜投料比5～8:1的量加入硫酸亚铁，同时逐步加入草木灰，调节pH至...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊战辉，孙家宾，杨琴，李晓文，陈光年，
申请(专利权)人：成都市农林科学院，
类型：发明
国别省市：四川,51