CN103979754A - 一种利用超声去除猪粪中重金属Cu、Zn、Cd的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用超声去除猪粪中重金属Cu、Zn、Cd的方法。经过本发明处理,能够有效的降低或减少猪粪中重金属Cu、Zn、Cd含量。其方法的步骤为:以养殖场采集的干出粪为原料,溶于超纯水中,采用超声处理的方法去除猪粪中的重金属,降低重金属Cu、Zn、Cd对自然环境的危害。最终处理后的猪粪对自然环境的污染很小。本发明处理工艺简单,成本低廉,对环境造成二次污染的可能小,容易进行工业化生产,具有重要的社会和经济意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用超声去除猪粪中重金属Cu、Zn、Cd的方法。
背景技术
近年来,中国农村养殖业发展很快,但是也存在很多问题, 饲料生产厂家抓住广大养殖户想缩短饲养周期,使猪多长肉、早出栏,从而提高经济效益的需求,向饲料中过量添加各种添加剂,带入大量的Cu、Fe 和Zn等重金属。饲料中重金属超标会导致一系列不良后果:一方面,对动物本身有害,损害其正常的生理机能;另一方面,不能为动物利用的重金属,一部分会蓄积在动物体内污染肉制品,另一部分随粪便和尿液排出体外,污染土壤和水体。研究表明,动物仅能有效利用饲料中重金属的10%左右,其他几乎都随粪便排出体外。
畜禽粪便是一种来源广、潜力巨大的可再生生物资源,因其含有丰富的有机质和氮、磷、钾等养分,被广泛用作肥料还田和有机肥的生产。但是如果长期大量施用含有较高浓度重金属的畜禽粪便,会导致土壤及植物中重金属含量增加。
现在的研究都是在围绕如何从源头上来控制猪粪中的重金属,但是我们都应该认识到,从源头上来控制猪粪中的重金属是有很大难度的,首先:人们不愿意放弃眼前的利益,其次:要找到饲料中微量元素添加剂替代品将有一个过程,在这个过程中还是要继续使用以前的添加剂,最后就是:要停止施用猪粪来作为肥料是不现实的,因为这种廉价的肥料是受到大家一致推崇的。
超声波处理通常是利用声空化作用使猪粪颗粒粉碎,细胞壁破解,有机物大量溶出,猪粪颗粒被破解。这种破解作用会使吸附和包裹在污泥内的重金属被释放出来,从而去除重金属而且可以提高重金属的浸出率。超声波由于其反应条件温和、无污染、效果明显等优势,作为一个研究热点日益受到人们关注。目前猪粪中重金属的处理主要是用化学淋滤和生物沥浸法,将超声波技术应用于提取猪粪中重金属的研究还未见报道。本发明所用的超声方法对猪粪中的Cu、Zn、Cd有较好的脱除作用,这对保障我国的有机肥料的质量安全有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用超声去除猪粪中重金属Cu、Zn、Cd的方法。
本发明提供的去除猪粪中重金属Cu、Zn、Cd的方法步骤为:
1)称取一定量烘干好的猪粪于不同量的超纯水中,充分摇匀,配制不同浓度的猪粪溶液;
2)将配置好的不同浓度的猪粪溶液放入锥形瓶中,将锥形瓶放在超声箱中进行超声处理(超声频率为5~40KHz,超声时间为10~90min);
3)步骤(2)完成后,过滤或离心脱水得到超声处理后的猪粪,于40~70℃干燥,得去除了重金属的干燥猪粪,经过该方法处理,能有效降低或减少了猪粪中重金属Cu、Zn、Cd的含量。
所说的不同浓度的猪粪溶液为40g/L~200g/L。
所说的超声频率为5~40KHz,超声时间为10~90min。
所说的干燥好的猪粪为养殖场取回的干出粪。
本发明以养殖场取回的干出粪为原料,以超纯水为猪粪的溶剂,采用超声的方法去除猪粪中的重金属,降低或减少重金属Cu、Zn、Cd对自然环境的的污染,最终处理后的猪粪对自然环境的污染很小。本发明的处理工艺简单,成本低廉,对环境造成二次污染的可能小,容易进行工业化生产,具有重要的社会和经济意义。
具体实施方式
称取一定量烘干好的猪粪于不同量的超纯水中,充分摇匀,配制不同浓度的猪粪溶液;将配置好的不同浓度的猪粪溶液放入锥形瓶中,将锥形瓶放在超声箱中进行超声处理(超声频率为5~40KHz,超声时间为10~90min);过滤或离心脱水得到超声处理后的猪粪,于40~70℃干燥,得去除了重金属的干燥猪粪,经过该方法处理,能有效降低或减少了猪粪中重金属Cu、Zn、Cd的含量。
实例一:将配置好的40g/L、100g/L、200g/L的猪粪溶液分别放入锥形瓶中,将锥形瓶放入超声箱中,在40KHz频率下超声30min,然后过滤或离心脱水及干燥得到去除重金属Cu、Zn、Cd的猪粪。经测定,三种不同浓度(40g/L、100g/L、200g/L)猪粪溶液中的Cu去除率分别为74.2%、69.1%和56.7%;Zn去除率分别为55.7%、48.6%和40.5%;Cd去除率分别为65.7%、52.4%和45.5%。
实例二:将配置好的100g/L的猪粪溶液分别放入锥形瓶中分为4组,将锥形瓶放入超声箱中,第1组在5KHz频率下超声30min,第2组在10KHz频率下超声30min,第3组在20KHz频率下超声30min,第4组在40KHz频率下超声30min然后过滤或离心脱水及干燥得去除了重金属的干燥猪粪。经测定,猪粪中的Cu在4中不同超声频率处理下的去除率分别为13.3%、23.6%、27.1%和69.1%;Zn的去除率分别为9.4%、16.7%、18.9%和48.5%;Cd的去除率分别为11.5%、19.7%、24.3%和52.4%。
实例三:将配置好的100g/L的猪粪溶液分别放入锥形瓶中分为4组,将锥形瓶放入超声箱中,第1组在40KHz频率下超声10min,第2组在40KHz频率下超声30min,第3组在40KHz频率下超声60min,第4组在40KHz频率下超声90min然后过滤或离心脱水及干燥得去除了重金属的干燥猪粪。经测定,猪粪中的Cu在4中不同超声时间处理下的去除率分别为45.1%、69.1%、76.9%和87.4%;Zn的去除率分别为28.7%、48.6%、70.4%和76.5%;Cd的去除率分别为38.6%、62.1%、74.3%和85.4%。
本发明以养殖场取回的干出粪为原料,以超纯水为猪粪的溶剂,采用超声的方法去除猪粪中的重金属,降低或减少重金属Cu、Zn、Cd对自然环境的的污染,最终处理后的猪粪对自然环境的污染很小。本发明的处理工艺简单,成本低廉,对环境造成二次污染的可能小,容易进行工业化生产,具有重要的社会和经济意义。
Claims (4)
1.一种利用超声去除猪粪中重金属Cu、Zn、Cd的方法其特征包括如下步骤:
1)称取一定量烘干好的猪粪于不同量的超纯水中,充分摇匀,配制不同浓度的猪粪溶液;
2)称配置好的不同浓度的猪粪溶液放入锥形瓶中,将锥形瓶放在超声箱中进行超声处理(超声频率为5~40KHz,超声时间为10~90min);
3)步骤(2)完成后,过滤或离心脱水得到超声处理后的猪粪,于40~70℃干燥,得去除了重金属的干燥猪粪,经过该方法处理,能有效降低或减少了猪粪中重金属Cu、Zn、Cd的含量。
2.根据权利要求1所述的不同浓度的猪粪溶液为40g/L~200g/L。
3.根据权利要求1所述的超声频率为5~40KHz,超声时间为10~90min。
4.根据权利要求1所述的干燥好的猪粪为养殖场取回的干出粪。
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JP2005194597A (ja) * | 2004-01-09 | 2005-07-21 | Kubota Corp | 汚泥からの重金属回収方法および装置 |
CN101863600A (zh) * | 2009-04-16 | 2010-10-20 | 刘文治 | 活性污泥脱重金属的方法 |
CN103495596A (zh) * | 2013-09-24 | 2014-01-08 | 廖柏寒 | 一种土壤中重金属的洗脱方法 |
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Non-Patent Citations (1)
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陈汉龙等: "超声波去除农用污泥中重金属的试验研究", 《四川环境》 * |
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