硫酸铵与柠檬酸联合淋洗获得垃圾堆肥矿质元素的方法技术

本发明专利技术公开了硫酸铵与柠檬酸联合淋洗获得垃圾堆肥矿质元素的方法。主要包括：将生活垃圾堆肥烘干用重量份数比为：２０－４０ｍｍｏｌ／ｋｇ柠檬酸：１ｇ／Ｌ（ＮＨ↓［４］）↓［２］ＳＯ↓［４］＝１∶１－２．５的硫酸铵与柠檬酸混合溶液进行垃圾堆肥淋洗，淋洗完毕，静置４８小时；其中堆肥与混合液的重量份数比为１∶４－１０；每天用水淋洗，持续２－３次，收集淋洗液，过滤进行消化处理，然后测定溶液中Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｋ、Ｍｏ、Ｂｅ的含量变化。本发明专利技术采用硫酸铵与柠檬酸联合淋洗获得垃圾堆肥矿质元素的方法，目的在于探讨采用淋洗法获得堆肥矿质元素，为生活垃圾堆肥中矿质元素的有效利用提供依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境保护
，涉及垃圾堆肥的合理、安全使用方法。更具体的 说是硫酸铵与柠檬酸联合淋洗获得垃圾堆肥中矿质元素的方法。技术背景生活垃圾是指人们日常生活和活动中产生的固体废弃物，它包括居民生活垃圾、 公共场所和街道清扫垃圾、商业生活垃圾等，其主要成分为厨余物、废纸张、废塑料、 废织物、废玻璃、草木、灰土、砖瓦等。全世界年产垃圾量约80 100亿t，并以年均 8.42%速度递增。我国城市人口不断增加，据统计我国城市人均年产生生活垃圾440kg, 是人均粮食占有量的1.16倍，而全国城市生活垃圾年产量已超过1亿多吨，并且每年 正以6%-8%的速度增长。如果这样下去我们将来会生活在垃圾堆里，所以如何妥善处 理这些生活垃圾己是迫在眉睫。这些生活垃圾不仅造成极大的资源浪费，更严重的是 造成环境污染，如土壤污染、空气污染、生活水源污染等。处理生活垃圾的方法主要有填埋法、焚烧法和堆肥处理。目前，我国城市生活垃 圾的处理方法仍以卫生填埋和高温堆肥为主，其中卫生填埋约79.2%，但符合标准的 卫生填埋不足20%，高温堆肥约18.8。A，焚烧处理约占2%。尽管因土壤本身的组成及 性质不同，卫生填埋法的去毒效果可能会有差距，但其在世界各国仍得到了广泛采用。 —般当垃圾热值高于4000kJ/kg，同时土地资源有限时，应优先采用焚烧法处理。垃 圾焚烧可使重量减少75°/。 95% ,每吨垃圾焚烧后仅占约0.1m3,焚烧后的残渣灰渣 性质稳定，能彻底消灭病原菌，并使有毒有害物质无害化(或比原有害物易于进行处 理)，焚烧产生的热量可以用于供热和发电，回收能源，因其所具有的优点，这种处理 方法发展迅速。填埋法就是将生活垃圾填埋在垃圾填埋场，优点是成本低，方法简单; 缺点是占用场地大，产生垃圾渗滤液，造成地下水的污染，产生甲烷易造成爆炸，例 如1994年8月岳阳市一垃圾堆突然爆炸，产生的冲击波将115万吨垃圾抛向高空，摧 毁了20 40m外一座泵房和两道污水大堤；1994年12月重庆市江北到观山垃圾场发 生沼气爆炸，造成5人死亡,人受伤的严重事故；1995年5月浙江嘉义市一垃圾场突然后方得控制。垃圾堆肥处理是在有控制的条件下，依靠自然界广泛分布的微生物，使垃圾中有 机成分分解，转化为腐植土状的有机肥或土壤改良剂。垃圾堆肥处置按需氧程度分为 厌氧堆肥与好氧堆肥；按温度范围分为中温堆肥与高温堆肥；按技术条件又分为露天 堆肥(长堆)与封闭机械装置堆肥。垃圾堆肥虽然普遍存在有机质含量高，但其腐殖 质含量水平低下，有较大比例的砾石成分，若长期施用有引起土壤砂化的可能。化学淋洗修复技术是指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的化学、生 物化学溶剂，在重力作用下或通过水力压头推动清洗液，将其注入到被污染土层中， 然后再把包含有污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理的技术。天然 有机酸、生物表面活性剂等淋洗液对重金属的清除能力比较稳定，即使在高pH下也 有很高的清除效果，除了可以与重金属形成可溶态的螯合物外，还可使氧化物中固定 的重金属释放出来，这些物质生物降解性好，对环境无污染。目前，用于淋洗土壤的 淋洗液较多，包括无机酸、碱、盐和螯合剂。龙明杰等(2000)通过对几类高聚合物土壤改良剂试验证明，中性和两性型聚合 物改良剂均能增加土壤对养分离子的吸附量，并提高土壤含肥料元素离子的抗淋溶作 用，阴离子型聚合物增加土壤对NH4+、 K+的吸附量及其抗淋溶作用，并提出以两性聚合物或阴离子聚合物和阳离子聚合物复合使用。尽管有淋洗获得垃圾堆肥矿质元素的 研究报道，但目前关于采用硫酸铵与柠檬酸联合淋洗获得垃圾堆肥中矿质元素的研究 尚未见文献报道。
技术实现思路
本专利技术旨在通过硫酸铵与柠檬酸联合淋洗获得垃圾堆肥矿质元素的研究了解柠 檬酸淋洗效果如何，随着浓度的升高其淋洗效果又怎样，柠檬酸与硫酸铵的协同作用 对获得垃圾堆肥中矿质元素的效果如何。为实现上述目的，本专利技术提供如下的技术方 法，包括如下步骤1) 将含矿质元素的生活垃圾堆肥，过筛分选，自然风干，磨碎，过筛，备用；2) 将细沙用"/。H2SO4清洗后24小时100r烘干，用于过滤底层；3) 将处理过的细沙、垃圾堆肥装入淋洗装置中，用硫酸铵与柠檬酸混合液进行淋4洗，淋洗完毕后，将淋洗液静置48小时；其中堆肥与混合液的重量份数比为l: 2-15;4) 用水再次淋洗堆肥，收集淋洗液，淋洗后静置待不再有淋洗液滴出，放置24 小时，再淋洗第二次，或第三次淋洗，收集淋洗液；5) 将3)， 4)收集的淋洗液合并，进行消化处理制得粉末；6) 将消化所得粉末用1%的稀硝酸定容，然后测定垃圾堆肥矿质元素的浓度变化。 本专利技术所述去除垃圾堆肥中矿质元素的方法，其中的矿质元素为Ca、 Mg、 Fe、Mn、 K、 Mo、 Be。优选Ca、 Mg、 Fe、 Mn元素。本专利技术所述获得垃圾堆肥矿质元素的方法，其中硫酸铵与柠檬酸混合溶液的重量 份数比为20-40mmol/L柠檬酸lg/L(NH4)2S04=l: 1-2.5。本专利技术所述获得垃圾堆肥矿质元素的方法，其中硫酸铵与柠檬酸混合溶液的重量 份数比为20mmoI/L柠檬酸lg/L(NH4)2S04=l: 1-2.5。本专利技术主要研究了同时加入拧檬酸和硫酸铵对生活垃圾堆肥中主要矿质元素Ca、 Mg、 Fe、 Mn淋失情况的影响。对生活垃圾堆肥中加入不同浓度的柠檬酸溶液，并且 在硫酸铵的作用下，多次收集淋洗液，测定在不同淋洗液中矿质元素Ca、 Mg、 Fe、 Mn的浓度及淋洗量，通过对不同淋洗液中各种元素淋洗量的比较，探索发现其中规 律，填补这方面文献空缺，为生活垃圾堆肥在实际中的应用提供理论科学依据，为以 后更深入研究打下基础。本专利技术最终目的在于探讨淋洗法获得堆肥矿质元素，为生活 垃圾堆肥中矿质元素的有效利用提供依据。本专利技术进一步公开了硫酸铵与柠檬酸联合淋洗获得垃圾堆肥中矿质元素的方法 在减少矿质元素淋失方面的应用。实验表明向生活垃圾堆肥中加入拧檬酸后，对Fe、 Mn的螯合作用较为显著，随着柠檬酸浓度的增加，淋洗出来的矿质元素的含量一般 也增加。本研究证实了螯合剂活化了土壤中的其它有益元素，如Fe、 Mri等，造成这 些元素的淋失。实验结果还表明柠檬酸与堆肥的螯合作用对Ca在堆肥中的淋出量 有一定的影响，随着柠檬酸浓度的增加，淋洗液中Ca淋出量也不断增加，加入 (NH4)2S04后，20mmol/kg柠檬酸和(NH4)2S04的淋洗液中Ca的总含量比用20mmol/kg 柠檬酸溶液淋洗液Ca含量低很多，40mmol/kg柠檬酸和(NH4)2S04的淋洗液中Ca的 总含量比40 mmol/kg柠檬酸的淋洗液Ca的总含量也有所下降，说明(NH4)2S04对柠檬 酸起负向作用，使淋洗液中Ca的淋失量明显减少。说明柠檬酸溶液对生活垃圾堆肥中矿质元素的淋失量会产生影响，但是加入硫酸铵后能减少生活垃圾堆肥中矿质元素的淋失。具体实施方式为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公知技术的描述，以免那些不必要的 细节影响对本技术方案的描述。以下结合实例对本专利技术做进一步的说明。 实施例l1) 将含矿质元素的生活垃圾堆肥，过筛分选，自然风干，磨碎，过筛，备用；2) 将细沙用1。/本文档来自技高网...

【技术保护点】
硫酸铵与柠檬酸联合淋洗获得垃圾堆肥矿质元素的方法，其特征在于包括如下步骤：　１）将含矿质元素的生活垃圾堆肥，过筛分选，自然风干，磨碎，过筛，备用；　２）将细沙用１％Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］清洗后２４小时１００℃烘干，用于过滤底层； 　３）将处理过的细沙、垃圾堆肥装入淋洗装置中，用硫酸铵与柠檬酸混合液进行淋洗，淋洗完毕后，将淋洗液静置４８小时；其中堆肥与混合液的重量份数比为１∶２－１５；　４）用水再次淋洗堆肥，收集淋洗液，淋洗后静置待不再有淋洗液滴出，放置２ ４小时，再淋洗第二次，或第三次淋洗，收集淋洗液；　５）将３），４）收集的淋洗液合并，进行消化处理制得粉末；　６）将消化所得粉末用１％的稀硝酸定容，然后测定垃圾堆肥矿质元素的浓度变化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵树兰，多立安，唐雅倩，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]