一种治理农业废弃物中邻苯二甲酸酯的方法技术

本发明专利技术公开一种治理农业废弃物中邻苯二甲酸酯的方法，先将含有PAEs的植物残体粉碎；再将粉碎后的植物残体与含有PAEs的禽畜粪便按质量比为1:1～10的比例混合，混合时加入水，并调节水的质量含量为55%～65%，形成混合均匀的堆体并置于密闭容器中或封闭的堆肥场地，堆置10～50d，直至堆肥完成，形成熟料。本治理农业废弃物中邻苯二甲酸酯的方法操作更简单，适用场合更广，处理成本也较低，不仅可在专用的密闭容器中进行，也可在田间就地实施，不但实现农业废物中PAEs的减量化，而且堆制后的熟料还可以安全地直接用于农业生产，一举两得，具有重要现实意义和经济价值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开，先将含有PAEs的植物残体粉碎；再将粉碎后的植物残体与含有PAEs的禽畜粪便按质量比为1:1～10的比例混合，混合时加入水，并调节水的质量含量为55%～65%，形成混合均匀的堆体并置于密闭容器中或封闭的堆肥场地，堆置10～50d，直至堆肥完成，形成熟料。本治理农业废弃物中邻苯二甲酸酯的方法操作更简单，适用场合更广，处理成本也较低，不仅可在专用的密闭容器中进行，也可在田间就地实施，不但实现农业废物中PAEs的减量化，而且堆制后的熟料还可以安全地直接用于农业生产，一举两得，具有重要现实意义和经济价值。【专利说明】
本专利技术涉及环境有机污染物生态处理
，特别涉及。
技术介绍
邻苯二甲酸酯(phthalic acid esters,简称PAEs)是由一个刚性平面芳经和两个可塑的非线性脂肪侧链组成，通常用酞酸酐与各种醇类之间的酯化反应获得，在农业废弃物(如作物残体和禽畜粪便等)中也广泛存在。PAEs广泛存在于水体、土壤及空气中。随着PAEs大量生产及其产品的广泛使用，以及大量城镇污水和垃圾被排放到农田，PAEs已成为农田土壤中最常见的有机污染物之一。由于PAEs的雌激素效应，以及致畸、致癌和致突变的特性，PAEs对生态环境、食品安全和人体健康构成严重的威胁。美国EPA已将6种PAEs作为优先控制污染物(即DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP和D0P)。而在我国环境优先控制污染物中，也有3种PAEs化合物(即邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二正辛酯(D0P))必须严格控制。植物可通过根系从土壤中吸收、累积PAEs，也可通过叶片吸收空气中的PAEs，导致作物残体中的PAEs积累；禽畜粪便中也含有较高的PAEs。而作物残体、禽畜粪便则是农业种植业中主要有机物质的来源，当这些含有PAEs的农业废物用作有机肥时，若不对其进行预先治理，PAEs将再次回到环境中，对人类健康造成威胁。堆肥是利用各种有机废物(作物秸杆、杂草、树叶、泥炭、垃圾以及其它废弃物等)为主要原料，混合人畜粪尿经堆制腐解而成的有机肥料。主要利用多种微生物的作用，将植物有机残体，进行矿质化、腐·殖化和无害化，使各种复杂的有机态的养分转化为可溶性养分和腐殖质。经过多年的研发，堆肥技术已较成熟，但在腐熟有机肥中仍然存留较高含量的PAEs。据报道，经过高温发酵的垃圾堆肥中，邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异辛酯的含量分别达10g/t和20g/t，而自然腐熟的垃圾堆肥中，邻苯二甲酸酯含量为4.27~9.98g/to自然环境中的PAEs可通过物理作用、臭氧氧化、紫外光解等途径降解，但是生物降解是环境界中PAEs矿化的主要途径。近年来，PAEs的生物降解受到广泛关注，并取得一些进展。除开展水体、土壤中PAEs生物降解研究外，也开展了城市生活垃圾中的PAEs生物降解、污水处理厂污泥中的PAEs的生物降解(Chang et al., 2007 ；Marttinen et al.,2004 ;郑晓英等，2006)的研究。但这些降解方法操作复杂，也必须在特定的场所进行，限制条件较多，降解成本较高，同时，降解后所产生的熟料不能重复利用，对自然环境的改善还是存在较大的压力。
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，该方法操作简单，堆置后产生的熟料还可以循环利用。本专利技术的技术方案为:，包括以下步骤:( 1)将含有PAEs的植物残体粉碎；(2)将粉碎后的植物残体与含有PAEs的禽畜粪便混合，植物残体与禽畜粪便的质量比为1:1~10，混合时加入水，并调节水的质量含量为55%~65%，形成混合均匀的堆体；(3)将堆体置于密闭容器中或封闭的堆肥场地，堆置10~50d，直至堆肥完成，形成熟料。其中，调节水的质量含量时，可通过人工挤压测试，此时堆体应该感觉起来比较潮湿，并有渗水的情形，但还不至于呈现大量水滴。堆体堆置过程中，可通过人工维持堆体微好氧条件。所述步骤(2)中，植物残体与禽畜粪便混合时，加入尿素调节堆体中的碳氮比例，混合后堆体中的碳氮比C/N为10~30:1。所述步骤(3)中，堆体堆置的过程中，每间隔5~10d进行人工翻动堆体，可改善堆体好氧环境，使堆体的腐解更均匀。所述步骤(3 )中，堆体堆置的过程中，采用气泵通过曝气头对堆体进行鼓风，有利于微生物降解。 上述方法中，堆肥完成后可取出熟料直接用于农业生产。植物残体和禽畜粪便中的PAEs在堆肥过程中被多种微生物降解，和其他复杂有机物一起转化为可溶性养分和腐殖质。所述PAEs为DMP (邻苯二甲酸二甲酯)、DEP (邻苯二甲酸二乙酯)、DBP (邻苯二甲酸二丁酯)或DEHP (邻苯二甲酸二异辛酯)中的一种或多种。作为一种优选方案，所述植物残体为大豆秸杆，禽畜粪便为鸡粪，鸡粪和大豆秸杆的质量比为2:1。作为一种优选方案，所述植物残体为水稻秸杆，禽畜粪便为鸡粪，鸡粪和水稻秸杆的质量比为2:1。作为一种优选方案，所述植物残体为瓜藤叶，禽畜粪便为猪粪，瓜藤叶和猪粪的质量比为1:1，瓜藤叶与猪粪混合时加入含氮量为40%尿素，混合后堆体中的碳氮比C/N为10:1。作为一种优选方案，所述植物残体为瓜藤叶，禽畜粪便为猪粪，瓜藤叶和猪粪的质量比为1:1，瓜藤叶与猪粪混合时加入含氮量为40%尿素，混合后堆体中的碳氮比C/N为20:1。作为一种优选方案，所述植物残体为瓜藤叶，禽畜粪便为猪粪，瓜藤叶和猪粪的质量比为1.05:10，混合后堆体中的碳氮比C/N为30:1。本专利技术相对于现有技术，具有以下有益效果:本治理农业废弃物中邻苯二甲酸酯的方法与传统处理方法相比较，其操作更简单，适用场合更广，处理成本也较低。本治理农业废弃物中邻苯二甲酸酯的方法通过采用作物秸杆、禽畜粪便混合，通过堆肥方式治理农业废物中残留PAEs，把受PAEs污染的农业废弃物进行堆肥处理，操作简单，不仅可在专用的密闭容器中进行，也可在田间就地实施，不但实现农业废物中PAEs的减量化，而且堆制后的熟料还可以安全地直接用于农业生产，一举两得，具有重要现实意义和经济价值。【专利附图】【附图说明】图1为实施例1中各污染物的含量变化示意图。图2为实施例2中各污染物的含量变化示意图。图3为实施例3的4个堆体中DMP的含量变化示意图。图4为实施例3的4个堆体中DEP的含量变化示意图。图5为实施例3的4个堆体中DBP的含量变化示意图。图6为实施例3的4个堆体中DEHP的含量变化示意图。【具体实施方式】下面结合实施例及附图，对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1本实施例，采用大豆秸杆和鸡粪作为原料，包括以下步骤:( 1)将含有PAEs的大豆秸杆粉碎；·(2)将粉碎后的大豆秸杆与含有PAEs的鸡粪混合，鸡粪和大豆秸杆的质量比为2:1，混合时加入水，并调节水的质量含量为55%~65%，形成混合均匀的堆体，每个堆体约0.03m3，混合后堆体中的碳氮比C/N为25:1 ;该过程中，调节水的质量含量时，可通过人工挤压测试，此时堆体应该感觉起来比较潮湿，并有渗水的情形，但还不至于呈现大量水滴；(3)将堆体置于在人工气候箱内进行，堆置试验周期为10天，前两天温度设定为35°C，之后设定为40°C ;本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种治理农业废弃物中邻苯二甲酸酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将含有PAEs的植物残体粉碎；（2）将粉碎后的植物残体与含有PAEs的禽畜粪便混合，植物残体与禽畜粪便的质量比为1:1～10，混合时加入水，并调节水的质量含量为55%～65%，形成混合均匀的堆体；（3）将堆体置于密闭容器中或封闭的堆肥场地，堆置10～50d，直至堆肥完成，形成熟料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡信德，吴文成，李诗殷，李云标，王冬莹，
申请(专利权)人：环境保护部华南环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44