一种降低禽畜粪便厌氧发酵后沼渣沼液中重金属含量的方法技术

技术编号:22559260 阅读:62 留言:0更新日期:2019-11-16 02:03
本发明专利技术公开一种降低禽畜粪便厌氧发酵后沼渣沼液中重金属含量的方法,包括以下操作步骤:(1)将玉米秸秆和青鱼胆草混合后粉碎处理,置于纤维素溶液中浸泡处理,固液分离后得到第一发酵底物;(2)将禽畜粪便固液分离后,收集得到固体粪便,得到第二发酵底物;(3)将第一发酵底物和第二发酵底物混合后,向其中加入水,发酵处理,得到低金属沼渣和待处理沼液;(4)向待处理沼液中投入改性蒙脱石吸附处理后,得到低金属含量的沼液。采用本发明专利技术方法制得的得到的沼渣沼液中,原有的营养物质得到了充分的保留,其中的重金属物质能有效的被除去,极大地提高了沼渣沼液的环保性。

A method of reducing heavy metal content in biogas residue and liquid after anaerobic fermentation of livestock manure

The invention discloses a method for reducing the content of heavy metals in the biogas residue and biogas slurry after anaerobic fermentation of livestock manure, which comprises the following steps: (1) mixing corn straw and bluefish bile grass, crushing them, immersing them in cellulose solution, and obtaining the first fermentation substrate after solid-liquid separation; (2) collecting solid manure after solid-liquid separation of livestock manure, and obtaining the second fermentation substrate (3) after the first fermentation substrate and the second fermentation substrate are mixed, water is added to them for fermentation treatment to obtain the low metal biogas residue and the biogas liquid to be treated; (4) after the modified montmorillonite is put into the biogas liquid to be treated for adsorption treatment, the biogas liquid with low metal content is obtained. In the biogas residue and biogas slurry prepared by the method of the invention, the original nutrients are fully reserved, and the heavy metals can be effectively removed, which greatly improves the environmental protection of the biogas residue and biogas slurry.

【技术实现步骤摘要】
一种降低禽畜粪便厌氧发酵后沼渣沼液中重金属含量的方法
本专利技术禽畜粪便发酵处理
,具体涉及一种降低禽畜粪便厌氧发酵后沼渣沼液中重金属含量的方法。
技术介绍
大中型沼气工程技术,是一项以开发利用养殖场粪污为对象,以获取能源和治理环境污染为目的,实现农业生态良性循环的农村能源工程技术。沼渣是沼气工程中有机物质发酵后剩余的固形物质,沼渣富含有机质、腐殖酸、微量营养元素、多种氨基酸、酶类和有益微生物等,能起到很好的改良土壤的作用。沼渣还含有氮、磷、钾等元素,能满足作物生长的需要。沼渣在综合利用过程中,具有速效、迟效两种功能,可作基肥和追肥。沼液是沼气工程中有机物质经发酵后形成的褐色明亮的液体,含有各类氯基酸、维生素、蛋白质、生长素、糖类、核酸及抗生素等。沼液主要用于浸种、叶面喷肥、拌营养土及保花保果剂、无土栽培母液、种养花卉等。然而,由于经济效益的需求,畜禽饲料中普遍含有大量的Cu,Zn,As,Cd及其他微量元素添加剂,导致畜禽粪便中含有大量的Cu,Zn,As,Cd等重金属。因此,当沼气工程以畜禽粪便为发酵底物时,发酵后沼渣沼液中含有高浓度的重金属,若将其施入农田,将会会对农田土壤和作物产生不良影响。目前国尚没有有效的降低沼渣沼液中重金属含量的方法。
技术实现思路
为了解决上述存在的技术问题,本专利技术提供一种降低禽畜粪便厌氧发酵后沼渣沼液中重金属含量的方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的。一种降低禽畜粪便厌氧发酵后沼渣沼液中重金属含量的方法,包括以下操作步骤:(1)将玉米秸秆和青鱼胆草按照质量比为10∶1-3的比例混合后粉碎处理,置于纤维素溶液中浸泡处理15-20min,固液分离后得到第一发酵底物;(2)将禽畜粪便固液分离后,收集得到固体粪便,得到第二发酵底物;(3)将第一发酵底物和第二发酵底物按照质量比为1∶15-20的质量比混合后,向其中加入水,加水后总固体质量为8-12%,接种接种物后进行发酵处理,得到低金属沼渣和待处理沼液;(4)向待处理沼液中投入改性蒙脱石吸附处理后,得到低金属含量的沼液,其中改性蒙脱石采用以下方法制成:将蒙脱石、负离子粉按照质量比为20∶1的比例混合混合后,加入至800-850℃的炉中煅烧处理2-3小时后,得到改性改性蒙脱石。具体地,上述步骤(1)中,纤维素酶溶液中纤维素酶酶活性为50-80U/ml,纤维素酶溶液的pH值为6.0-7.0。具体地,上述步骤(1)中,纤维素酶溶液浸泡时固液体积比为2∶5-9。具体地,上述步骤(3)中,接种物采用以下方法制成:将人畜粪便进行密闭堆沤,10天后制得沼气发酵接种物。具体地,上述步骤(3)中,发酵处理时的温度为58-62℃,初始发酵时,发酵液的pH值为6.8-7.3。具体地,上述步骤(4)中,每千克待处理沼液中投入80-100g改性蒙脱石。由以上的技术方案可知,本专利技术的有益效果是:采用本专利技术方法制得的得到的沼渣沼液中,原有的营养物质得到了充分的保留,其中的重金属物质能有效的被除去,极大地提高了沼渣沼液的环保性。本专利技术中,将玉米秸秆和青鱼胆草经过纤维素酶短暂的处理后,可将其中部分大分子纤维素降解为小分子的活性蛋白,同时青鱼胆草能提供更为优异活性蛋白,青鱼胆草和玉米秸秆互相增效处理后,两者可有效的使沼渣中的重金属溶出释放出来,进而有效的降低了沼渣中的重金属含量;当沼渣中的重金属溶出至沼液中后,沼液中的重金属含量升高,本专利技术将蒙脱石经过负离子粉改性处理后,蒙脱石中的一部分铝、硅会被负离子粉中的稀土元素发生替换,替换后的蒙脱石对沼液中的重金属具有更为优异的吸附性能,进而有效的降低了沼液中的重金属含量。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本专利技术,而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。实施例1一种降低禽畜粪便厌氧发酵后沼渣沼液中重金属含量的方法,包括以下操作步骤:(1)将玉米秸秆和青鱼胆草按照质量比为10∶1的比例混合后粉碎处理,置于纤维素溶液中浸泡处理15min,固液分离后得到第一发酵底物,纤维素酶溶液中纤维素酶酶活性为50U/ml,纤维素酶溶液的pH值为6.0,纤维素酶溶液浸泡时固液体积比为2∶5;(2)将禽畜粪便固液分离后,收集得到固体粪便,得到第二发酵底物;(3)将第一发酵底物和第二发酵底物按照质量比为1∶15的质量比混合后,向其中加入水,加水后总固体质量为8%,接种接种物后进行发酵处理,得到低金属沼渣和待处理沼液,其中接种物采用以下方法制成:将人畜粪便进行密闭堆沤,10天后制得沼气发酵接种物,发酵处理时的温度为58℃,初始发酵时,发酵液的pH值为6.8;(4)向每千克待处理沼液中投入80g改性蒙脱石吸附处理后,得到低金属含量的沼液,其中改性蒙脱石采用以下方法制成:将蒙脱石、负离子粉按照质量比为20∶1的比例混合混合后,加入至800℃的炉中煅烧处理2小时后,得到改性改性蒙脱石。实施例2一种降低禽畜粪便厌氧发酵后沼渣沼液中重金属含量的方法,包括以下操作步骤:(1)将玉米秸秆和青鱼胆草按照质量比为10∶2的比例混合后粉碎处理,置于纤维素溶液中浸泡处理18min,固液分离后得到第一发酵底物,纤维素酶溶液中纤维素酶酶活性为70U/ml,纤维素酶溶液的pH值为6.5,纤维素酶溶液浸泡时固液体积比为2∶7;(2)将禽畜粪便固液分离后,收集得到固体粪便,得到第二发酵底物;(3)将第一发酵底物和第二发酵底物按照质量比为1∶18的质量比混合后,向其中加入水,加水后总固体质量为10%,接种接种物后进行发酵处理,得到低金属沼渣和待处理沼液,其中接种物采用以下方法制成:将人畜粪便进行密闭堆沤,10天后制得沼气发酵接种物,发酵处理时的温度为60℃,初始发酵时,发酵液的pH值为7.0;(4)向每千克待处理沼液中投入90g改性蒙脱石吸附处理后,得到低金属含量的沼液,其中改性蒙脱石采用以下方法制成:将蒙脱石、负离子粉按照质量比为20∶1的比例混合混合后,加入至830℃的炉中煅烧处理2.5小时后,得到改性改性蒙脱石。实施例3一种降低禽畜粪便厌氧发酵后沼渣沼液中重金属含量的方法,包括以下操作步骤:(1)将玉米秸秆和青鱼胆草按照质量比为10∶3的比例混合后粉碎处理,置于纤维素溶液中浸泡处理20min,固液分离后得到第一发酵底物,纤维素酶溶液中纤维素酶酶活性为80U/ml,纤维素酶溶液的pH值为7.0,纤维素酶溶液浸泡时固液体积比为2∶9;(2)将禽畜粪便固液分离后,收集得到固体粪便,得到第二发酵底物;(3)将第一发酵底物和第二发酵底物按照质量比为1∶20的质量比混合后,向其中加入水,加水后总固体质量为12%,接种接种物后进行发酵处理,得到低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低禽畜粪便厌氧发酵后沼渣沼液中重金属含量的方法,其特征在于,包括以下操作步骤:/n(1)将玉米秸秆和青鱼胆草按照质量比为10∶1-3的比例混合后粉碎处理,置于纤维素溶液中浸泡处理15-20min,固液分离后得到第一发酵底物;/n(2)将禽畜粪便固液分离后,收集得到固体粪便,得到第二发酵底物;/n(3)将第一发酵底物和第二发酵底物按照质量比为1∶15-20的质量比混合后,向其中加入水,加水后总固体质量为8-12%,接种接种物后进行发酵处理,得到低金属沼渣和待处理沼液;/n(4)向待处理沼液中投入改性蒙脱石吸附处理后,得到低金属含量的沼液,其中改性蒙脱石采用以下方法制成:将蒙脱石、负离子粉按照质量比为20∶1的比例混合混合后,加入至800-850℃的炉中煅烧处理2-3小时后,得到改性改性蒙脱石。/n

【技术特征摘要】
1.一种降低禽畜粪便厌氧发酵后沼渣沼液中重金属含量的方法,其特征在于,包括以下操作步骤:
(1)将玉米秸秆和青鱼胆草按照质量比为10∶1-3的比例混合后粉碎处理,置于纤维素溶液中浸泡处理15-20min,固液分离后得到第一发酵底物;
(2)将禽畜粪便固液分离后,收集得到固体粪便,得到第二发酵底物;
(3)将第一发酵底物和第二发酵底物按照质量比为1∶15-20的质量比混合后,向其中加入水,加水后总固体质量为8-12%,接种接种物后进行发酵处理,得到低金属沼渣和待处理沼液;
(4)向待处理沼液中投入改性蒙脱石吸附处理后,得到低金属含量的沼液,其中改性蒙脱石采用以下方法制成:将蒙脱石、负离子粉按照质量比为20∶1的比例混合混合后,加入至800-850℃的炉中煅烧处理2-3小时后,得到改性改性蒙脱石。


2.根据权利要求1所述的一种降低禽畜粪便厌氧发酵后沼渣沼液中重金属含量的方法,其特征在于,上述步骤(1)中,...

【专利技术属性】
技术研发人员:高云航周海柱徐博勾长龙张喜庆刘淑霞庄会双成海建宋恩亮参木有曹晖曹永强韩明山韩永胜郝建刚贾玉堂李航李树静张寰波王琦魏菁赵化丹张敬一韩月颖郝鹏李敏刘萌
申请(专利权)人:吉林农业大学
类型:发明
国别省市:吉林;22

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利