CN117361824A - 一种减少畜禽粪污中重金属含量处理剂的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及禽粪污的环保处理，特别是一种减少畜禽粪污中重金属含量处理剂的处理方法，本发明全量化收集ts浓度为6%浓度的粪污，先进行厌氧发酵，通过厌氧发酵的过程中加入适宜调节群落环境的物质用于提高发酵效率，并提高微生物对重金属的吸附，此外，加入酸化处理后的金属处理剂，用于降低重金属含量，该处理剂安全环保，同时还可以影响微生物群落间降低重金属有效态，加强发酵作用，提升沼气的产量；最后对混合沼液进行高抗污性分离膜的固液分离吸附，得到COD浓度低的沼液。

Description

一种减少畜禽粪污中重金属含量处理剂的处理方法
技术领域
本发明属于重金属污染领域，涉及畜禽粪污中重金属的环保处理，特别是指用于一种减少畜禽粪污中重金属含量处理剂的处理方法。
背景技术
为了提高畜禽的生产性能和饲料效率，常常在饲料中添加适量的铜、铁、锰和锌等微量重金属元素。由于饲料中添加的重金属元素只有约30％被动物吸收利用，绝大部分随着粪便排出。畜禽粪污进行无害化处理后作为有机肥料还田利用，是畜禽粪污资源化利用最经济有效的方式。厌氧消化是我国广泛使用处理畜禽类污的方法。厌氧消化虽然可以实现畜禽类污减量化，但很难去除其中的重金属，特别是用来促进生猪生长和预防疾病的大剂量Cu、Zn，对土壤、地下水及生态环境构成潜在风险。
常用的用于降低重金属的添加剂有钝化剂，螯合剂，化学沥浸剂，物理吸附剂，或者引入电解装置等。因为单一的重金属去除剂的效果并不突出，通常会采用复合钝化剂，可显著提高重金属钝化，或者钝化剂与其他去金属方式的结合，例如化学沥浸法与钝化法结合处理粪污中重金属，并辅佐电解设备，对粪污重金属的吸附去除有取得较好的结果，但是在工业化生产过程中，引入新型的电解设备也涉及到一定资金的投入，并且对电解设备的参数也需要一定时间的调试和适应，所以工业化生产中最高效的方式还是从复合剂的方面进行改善。
为了降低重金属污染风险，最有效的方法是对畜禽粪污中的重金属元素进行钝化，即利用物理、化学或生物学的方法改变重金属元素的价态结构，使容易释放的离子态变成难以释放或缓慢释放的有机态，从而降低重金属元素对环境的危害；本研究通过筛选合适适宜厌氧微生物发酵的物质，并且让微生物首先对重金属产生一定的吸附，再使用安全环保的重金属处理剂，通过微生物和处理剂相互结合，协同对重金属进行吸附，钝化，从而减缓重金属元素对环境的污染。
在厌氧发酵之后得到的沼渣和沼液，如何最大化利用并提高沼渣和沼液的质量问题也是本发明的研究重点。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的具体制备工艺如下：
(1)厌氧发酵：全量化收集ts浓度为6％浓度的粪污，将其加入到发酵池中进行厌氧发酵，向发酵池中2000-2500份的粪污，加入3份厌氧甲烷菌和3份厌氧嗜酸乳杆菌，50-80份的促进电活性的添加剂，搅拌10min后，通入氮气，直至空气完全排尽，在发酵5天后，补充1％-4％的金属处理剂，整个过程中PH在5.5-7之间，温度为32-38℃，共发酵20天，得到沼液混合物浓度为4％，收集产生的沼气；
其中促进电活性的添加剂为N-异丙基章鱼胺；
金属处理剂具体为30-40份的S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐在由丙二酸11-23份，12-26份硫酸，8-13份碳酸氢钙，12-16份乙酸钠，100份的水组成的酸性溶液中，进过升温至40℃搅拌25-40min酸化后，再向其中加入40-50份的水，并加入氢氧化钠调节PH至4-6，即得；
(2)将沼液混合物进行固液分离，转速为3000r/min，时间为30-45min，得到沼渣和沼液；
(3)对沼渣进行二次发酵的资源化处理，对沼液进行聚硅酮分离膜的进一步吸附分离。
对沼渣的资源化处理包括：首先曝光，风干，控制沼渣含水量为30％左右，加入0.1％的胶质芽孢杆菌、0.1％的木霉菌、0.1％的芽孢杆菌，搅拌15-30min后，控制发酵温度为50℃-65℃，每天翻耕1-2次，保持7-10天，待温度降为45℃以下，并维持10-15天后堆肥完成；
聚硅酮分离膜制备包括：将20-60份的聚硅酮和20-30份的甲苯，10-20份的甘油，4-8份的助剂，将其混合，边搅拌边加热到80℃，转速为200-300rpm，搅拌10-15min得到前驱体溶液；对分离膜的前驱溶液进行溶胀处理，然后水浴控制在60℃条件下反应，继续搅拌1-2h即得，将上述分离膜液于洁净玻璃板上流延成膜，并在70℃下的烘箱中干燥4h即得；
其中对分离膜的前驱体溶液进行溶胀处理：向混合得到的前驱体中加入5-10份的乙二醇，0.5-2份的具有负电基团的极性溶胀剂，2-5份的成孔剂，搅拌5-10min，保持水浴温度为35-38℃，静止溶胀30min；
其中，具有负电基团的极性溶胀剂为3，4，5-三羧酸苯胺。
本发明的有益效果在于：
1.本发明涉及禽粪污的环保处理，先对收集的粪污进行厌氧发酵，通过厌氧发酵的过程中加入适宜调节群落环境的物质用于提高发酵效率，并提高微生物对重金属的吸附，此外，加入酸化处理后的金属处理剂，用于降低重金属含量，该处理剂安全环保，同时还可以影响微生物群落间降低重金属有效态，加强发酵作用，提升沼气的产量；最后对混合沼液进行高抗污性分离膜的分离吸附，得到COD浓度低的沼液，该过程简单，高效，可以最大化效率的处理粪污中的重金属含量。
2.N-异丙基章鱼胺可以调节发酵体系的pH值，维持适宜的酸碱平衡，使微生物能够在适宜的pH范围内生长，N-异丙基章鱼胺能够与腐殖酸物质发生一定的氧化还原反应，产生类似电子穿梭体作用的效果，其中N-异丙基章鱼胺通过对腐殖酸特定结构的修饰，调节其分子之间的间距和相互作用强度，从而提高复合体中电子输运性质，通过提供电子，参与厌氧菌微生物的发酵过程，参与能量代谢并产生ATP的过程，并且微生物电活性的存在可以增强电子传递链的效率，提高发酵过程中的产物产量和速率。
3.在N-异丙基章鱼胺提供微生物电活性的环境下，微生物可以通过调节细胞表面电荷、改变细胞壁通透性的方式增强微生物对金属的吸附能力，在发酵过程中就同步进行重金属的吸附，此外，微生物电活性还可以促进金属离子的还原或氧化反应，从而改变金属的化学状态，粪污中的其他形态的铜会向可交换态的铜转变，合电子穿梭体可以增加电极表面的可用活性位点，从而提高微生物吸附能力，提高沼液的澄清度和金属的机会和效率。
4.首先，对金属处理剂进行酸化处理后，可以提高处理剂在络合金属时的灵敏度，加快反应速率，其次，在酸化后的提高了反应产物的稳定性，并且在反应过程中有机废弃物中的大分子有机物质被分解成小分子有机物质，从而一定程度降低COD浓度，利于后续的分离处理，S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐中富氧表面官能团(羟基、羧基和酚基)会吸附受污染水环境中的重金属，重金属可与S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐中的多个配位分子包围发生内球络合形成稳定化合物，或者与S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐表面的官能团中游离羟基进行表面内球络合，这种络合吸附对于包含部分填充的d轨道的过渡金属具有很强的吸引力，从而降低重金属的可移动性与生物有效性，与微生物吸附作用起到协同增效的作用，共同去除重金属的作用。
5.S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐作为处理剂加入到厌氧发酵的沼池中，可以抑制氨氧化细菌的生长，从而减少氨氧化反应，在发酵过程中产气高峰延后，发酵周期延长，提高沼气产量，还可以促进某些亚硝酸还原菌和甲烷生成菌的生长，从而改善细菌群落的结构、增强细菌与重金属组分之间的相关性，因此，该制备的处理剂不仅可以直接络合重金属，而且可以通过影响堆体中微生物群落间接降低重金属有效态，并提加强发酵的作用，提升沼气的产生。
6.在对沼渣进行第二次发酵处理中加入金属处理剂，可以中和减少沼渣的臭味，通过氢键、离子络合等方式与沼渣中的分子或离子相互作用，打破它们之间的相互吸引力或化学键，从而促进沼渣的溶解与渗透，促进后续沼渣进行堆肥等处理形成的有机肥品质。
7.在上述重金属吸附的过程中使用复合电子穿梭体和金属处理剂后，若不进行去除，参与量在沼渣中，会影响后续沼渣制备肥料时，发生结块，以及不良影响，所以对重金属处理后的混合沼液再进行分离膜进行吸附，此外，膜分离在使用过程中容易受到沉积有机物，颗粒物的影响，可能导致降解或失活，需要定期维护或更换。所以3，4，5-三羧酸苯胺通过溶胀处理引入分离膜的表面，改善分离膜表面的接触角，使接触角变小，3，4，5-三羧酸苯胺具有高度水溶性并且其中的多羧酸结构既有亲水又有极性基团的作用，首先增加膜的亲水性，亲水性越好，膜的抗污染性能就越好，膜越不容易受到污染，改善其易被消耗污染并增加可再生性，提高回收率，节约成本，3，4，5-三羧酸苯胺中的苯基的存在也可以提高热稳定性，避免了因温度升高而导致的热力学稳定性的破坏。
8.3，4，5-三羧酸胺引入分离膜后与苯N-异丙基章鱼胺的荷电性相反，能够针对性的去除，此外，膜表面呈现荷电性，对同性负电离子相斥，构筑了具有一维垂直贯通孔道排列的多孔膜，大大提高对其中的有机物、悬浮物、微生物等的截留率，从而实现对沼液的纯化，并且有效去除沼液中的有机物和无机盐，从而改善沼液的水质，大大降低污染物COD的含量，减少后续使用对环境和农作物的影响。所吸附的有机成分经过后续处理能够实现资源的回收和再利用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明。
本发明实施例所使用的所有原材料均来自附近畜禽养殖场，农田的废料。其余的原料或化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
其中，对厌氧发酵后沼渣后续的的资源化处理包括：首先曝光，风干，控制沼渣含水量为30％，加入0.1％的胶质芽孢杆菌、0.1％的木霉菌、0.1％的芽孢杆菌，搅拌15-30min后，控制发酵温度为55℃，每天翻耕1-2次，保持7-10天，待温度降为45℃以下，并维持10-15天后堆肥完成。
实施例1
1)金属处理剂具体为：35份的S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐在由丙二酸16份，20份硫酸，10份碳酸氢钙，14份乙酸钠，100份的水组成的酸性溶液中，进过升温至40℃搅拌32min酸化后，再向其中加入45份的水，并加入氢氧化钠调节PH至5，即得；
2)厌氧发酵：全量化收集ts浓度为6％浓度的粪污，将其加入到发酵池中进行厌氧发酵，向发酵池中2200份的粪污，加入3份厌氧甲烷菌和3份厌氧嗜酸乳杆菌，65份的N-异丙基章鱼胺，搅拌10min后，通入氮气，直至空气完全排尽，在发酵5天后，补充2.5％的金属处理剂，全程PH在6.2左右，温度为35℃，共20天发酵，得到沼液混合物浓度为4％，收集产生的沼气；
3)将沼液混合物进行固液分离，转速为3000r/min，时间为36min，得到沼渣和沼液；
4)聚硅酮分离膜制备：将40份的聚硅酮和25份的甲苯，15份的甘油，6份的助剂，将其混合，边搅拌边加热到80℃，转速为250rpm，搅拌12min得到前驱体溶液；向混合得到的前驱体中加入8份的乙二醇，1.2份的3，4，5-三羧酸苯胺，3份的成孔剂，搅拌8min，保持水浴温度为36℃，静止溶胀30min；然后水浴控制在60℃条件下反应，继续搅拌1.5h即得，将上述分离膜液于洁净玻璃板上流延成膜，并在70℃下的烘箱中干燥4h即得；
5)对沼渣进行二次发酵的资源化处理，对沼液进行聚硅酮分离膜的进一步吸附分离。
实施例2
1)金属处理剂具体为：35份的S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐在由丙二酸16份，20份硫酸，10份碳酸氢钙，14份乙酸钠，100份的水组成的酸性溶液中，进过升温至40℃搅拌32min酸化后，再向其中加入45份的水，并加入氢氧化钠调节PH至5，即得；
2)厌氧发酵：全量化收集ts浓度为6％浓度的粪污，将其加入到发酵池中进行厌氧发酵，向发酵池中2000份的粪污，加入3份厌氧甲烷菌和3份厌氧嗜酸乳杆菌，80份的N-异丙基章鱼胺，搅拌10min后，通入氮气，直至空气完全排尽，在发酵5天后，补充1％的金属处理剂，全程PH在7左右，温度为38℃，共20天发酵，得到沼液混合物浓度为4％，收集产生的沼气；
3)将沼液混合物进行固液分离，转速为3000r/min，时间为30min，得到沼渣和沼液；
4)聚硅酮分离膜制备：将60份的聚硅酮和30份的甲苯，10份的甘油，4份的助剂，将其混合，边搅拌边加热到80℃，转速为300rpm，搅拌10min得到前驱体溶液；向混合得到的前驱体中加入10份的乙二醇，0.5份的3，4，5-三羧酸苯胺，2份的成孔剂，搅拌10min，保持水浴温度为38℃，静止溶胀30min；然后水浴控制在60℃条件下反应，继续搅拌1h即得，将上述分离膜液于洁净玻璃板上流延成膜，并在70℃下的烘箱中干燥4h即得；
5)对沼渣进行二次发酵的资源化处理，对沼液进行聚硅酮分离膜的进一步吸附分离。
实施例3
1)金属处理剂具体为：35份的S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐在由丙二酸16份，20份硫酸，10份碳酸氢钙，14份乙酸钠，100份的水组成的酸性溶液中，进过升温至40℃搅拌32min酸化后，再向其中加入45份的水，并加入氢氧化钠调节PH至5，即得；
2)厌氧发酵：全量化收集ts浓度为6％浓度的粪污，将其加入到发酵池中进行厌氧发酵，向发酵池中2500份的粪污，加入3份厌氧甲烷菌和3份厌氧嗜酸乳杆菌，50份的N-异丙基章鱼胺，搅拌10min后，通入氮气，直至空气完全排尽，在发酵5天后，补充4％的金属处理剂，全程PH在5.5左右，温度为32℃，共20天发酵，得到沼液混合物浓度为4％，收集产生的沼气；
3)将沼液混合物进行固液分离，转速为3000r/min，时间为40min，得到沼渣和沼液；
4)聚硅酮分离膜制备：将20份的聚硅酮和20份的甲苯，20份的甘油，8份的助剂，将其混合，边搅拌边加热到80℃，转速为200-300rpm，搅拌15min得到前驱体溶液；向混合得到的前驱体中加入5份的乙二醇，2份的3，4，5-三羧酸苯胺，5份的成孔剂，搅拌5-10min，保持水浴温度为38℃，静止溶胀30min；然后水浴控制在60℃条件下反应，继续搅拌1-2h即得，将上述分离膜液于洁净玻璃板上流延成膜，并在70℃下的烘箱中干燥4h即得；
5)对沼渣进行二次发酵的资源化处理，对沼液进行聚硅酮分离膜的进一步吸附分离。
对比例1
本对比例与实施例1的不同点在于步骤(2)中未加入促进电活性的N-异丙基章鱼胺，其余同实施例1。
对比例2
本对比例与实施例1的不同点在于步骤(2)中N-异丙基章鱼胺为氯化铵，其余同实施例1。
对比例3
本对比例与实施例1的不同点在于步骤(2)中促进电活性的N-异丙基章鱼胺的添量不同，具体步骤(2)中厌氧发酵过程为：全量化收集ts浓度为6％浓度的粪污，将其加入到发酵池中进行厌氧发酵，向发酵池中2500份的粪污，加入3份厌氧甲烷菌和3份厌氧嗜酸乳杆菌，97份的N-异丙基章鱼胺，搅拌10min后，通入氮气，直至空气完全排尽，在发酵5天后，补充4％的金属处理剂，全程PH在5.5左右，温度为32℃，共20天发酵，得到沼液混合物浓度为4％，收集产生的沼气；其余同实施例1。
对比例4
本对比例与实施例1的不同点在于步骤(2)中促进电活性的N-异丙基章鱼胺的添量不同，具体步骤(2)中厌氧发酵过程为：全量化收集ts浓度为6％浓度的粪污，将其加入到发酵池中进行厌氧发酵，向发酵池中2500份的粪污，加入3份厌氧甲烷菌和3份厌氧嗜酸乳杆菌，32份的N-异丙基章鱼胺，搅拌10min后，通入氮气，直至空气完全排尽，在发酵5天后，补充4％的金属处理剂，全程PH在5.5左右，温度为32℃，共20天发酵，得到沼液混合物浓度为4％，收集产生的沼气；其余同实施例1。
对比例5
本对比例与实施例1的不同点在于用沸石粉物理吸附的方式进行金属钝化，具体步骤(2)中的厌氧发酵过程为：全量化收集ts浓度为6％浓度的粪污，将其加入到发酵池中进行厌氧发酵，向发酵池中2200份的粪污，加入3份厌氧甲烷菌和3份厌氧嗜酸乳杆菌，97份的N-异丙基章鱼胺，搅拌10min后，通入氮气，直至空气完全排尽，在发酵5天后，加入2.5％的沸石粉，全程PH在6.2左右，温度为35℃，得到沼液混合物浓度为4％，收集产生的沼气；其余同实施例1。
对比例6
本对比例与实施例1的不同点在于步骤(1)中S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐为磷酸三钠，其余同实施例1。
对比例7
本对比例与实施例1的不同点在于步骤(1)中金属处理剂不进行酸化处理，具体步骤(1)中的金属处理剂制备为：35份的S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐，100份的水，并加入氢氧化钠调节PH至5，即得；其余同实施例1。
对比例8
本对比例与实施例1的不同点在于步骤(1)中S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐的添加量的不同，具体金属处理剂制备为：15份的S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐在由丙二酸16份，20份硫酸，10份碳酸氢钙，14份乙酸钠，100份的水组成的酸性溶液中，进过升温至40℃搅拌32min酸化后，再向其中加入45份的水，并加入氢氧化钠调节PH至5，即得；其余同实施例1。
对比例9
本对比例与实施例1的不同点在于步骤(1)中S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐的添加量的不同，具体金属处理剂制备为：55份的S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐在由丙二酸16份，20份硫酸，10份碳酸氢钙，14份乙酸钠，100份的水组成的酸性溶液中，进过升温至40℃搅拌32min酸化后，再向其中加入45份的水，并加入氢氧化钠调节PH至5，即得；其余同实施例1。
对比例10
本对比例与实施例1的不同点在于不对沼液进行聚硅酮分离膜的吸附分离，具体工艺为：
1)金属处理剂具体为：35份的S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐在由丙二酸16份，20份硫酸，10份碳酸氢钙，14份乙酸钠，100份的水组成的酸性溶液中，进过升温至40℃搅拌32min酸化后，再向其中加入45份的水，并加入氢氧化钠调节PH至5，即得；
2)厌氧发酵：全量化收集ts浓度为6％浓度的粪污，将其加入到发酵池中进行厌氧发酵，向发酵池中2200份的粪污，加入3份厌氧甲烷菌和3份厌氧嗜酸乳杆菌，65份的N-异丙基章鱼胺，搅拌10min后，通入氮气，直至空气完全排尽，在发酵5天后，补充2.5％的金属处理剂，全程PH在6.2左右，温度为35℃，共20天发酵，得到沼液混合物浓度为4％，收集产生的沼气；
3)将沼液混合物进行固液分离，转速为3000r/min，时间为36min，得到沼渣和沼液；
4)对沼渣进行二次发酵的资源化处理。
对比例11
本对比例与实施例1的不同点在于步骤(4)中的3，4，5-三羧酸苯胺为EDTA，其余同实施例1。
对比例12
本对比例与实施例1的不同点在于步骤(4)中的3，4，5-三羧酸苯胺的添加量的不用，具体分离膜制备为：将40份的聚硅酮和25份的甲苯，15份的甘油，6份的助剂，将其混合，边搅拌边加热到80℃，转速为250rpm，搅拌12min得到前驱体溶液；向混合得到的前驱体中加入8份的乙二醇，2.5份的3，4，5-三羧酸苯胺，3份的成孔剂，搅拌8min，保持水浴温度为36℃，静止溶胀30min；然后水浴控制在60℃条件下反应，继续搅拌1.5h即得，将上述分离膜液于洁净玻璃板上流延成膜，并在70℃下的烘箱中干燥4h即得；其余同实施例1。
对比例13
本对比例与实施例1的不同点在于步骤(4)中的3，4，5-三羧酸苯胺的添加量的不用，具体分离膜制备为：将40份的聚硅酮和25份的甲苯，15份的甘油，6份的助剂，将其混合，边搅拌边加热到80℃，转速为250rpm，搅拌12min得到前驱体溶液；向混合得到的前驱体中加入8份的乙二醇，0.5份的3，4，5-三羧酸苯胺，3份的成孔剂，搅拌8min，保持水浴温度为36℃，静止溶胀30min；然后水浴控制在60℃条件下反应，继续搅拌1.5h即得，将上述分离膜液于洁净玻璃板上流延成膜，并在70℃下的烘箱中干燥4h即得；其余同实施例1。
1.重金属元素钝化率的测定：
(1)分别称取实施例1-3，对比例1-13样品1ml，加入40mL0.1mol/L乙酸，在22±5℃条件下，振荡16h，3000r/min离心20min。采用火焰原子吸收仪(沈阳华光9601)测定上清液中重金属元素含量。
(2)重金属元素钝化率＝(发酵前上清液中重金属元素含量-发酵后上清液中重金属元素总量)/发酵前上清液中重金属元素总量╳100％
(3)对照组为：全量化收集ts浓度为6％浓度的粪污，将其加入到发酵池中进行厌氧发酵，向发酵池中2200份的粪污，加入3份复合厌氧微生物菌群，65份的N-异丙基章鱼胺，通入氮气，直至空气完全排尽，PH在6.2左右，温度为35℃，进行第一次发酵18天，收集产生的沼气；结果见表1。
2.沼液水样的COD测定：采用重铬酸钾-微波法，在10ml水样中加入5ml的0.25mol·L-1的重铬酸钾消解液和10ml硫酸-硫酸银催化剂，摇匀，利用微波消解COD装置，将沼液水样密封加热消解；消解后液体中过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵进行滴定，根据下式算出沼液水样的COD值：计算公式为：COD(mg/L)＝[(V0-V1)×C×8×1000]/V2；式中，V0：空白消耗硫酸亚铁铵量，V1：沼液水样消耗硫酸亚铁铵量，V2：沼液水样体积，C：硫酸亚铁铵溶液的浓度，8：氧(1/2O)摩尔质量；实施例1-3和对比例10-13的测定结果如表2。
表1对不同重金属元素的钝化率(％)
组别 Cu Fe Zn Mn
对照组 28.18 18.26 2.31 0.39
实施例1 100.57 65.94 42.48 21.73
实施例2 98.74 63.42 38.35 18.87
实施例3 99.95 61.25 40.32 20.47
对比例1 68.43 42.56 29.58 11.36
对比例2 72.56 38.97 32.45 13.84
对比例3 76.28 46.81 24.96 16.92
对比例4 80.49 44.53 27.13 15.83
对比例5 87.60 45.22 30.82 15.02
对比例6 70.28 43.56 25.87 13.84
对比例7 74.93 50.26 30.59 14.87
对比例8 78.63 52.74 32.87 15.66
对比例9 80.94 53.44 33.68 15.83
表2COD浓度测定结果
组别 COD含量(mg/L)
实施例1 16.71
实施例2 18.54
实施例3 17.43
对比例10 68.02
对比例11 47.61
对比例12 26.36
对比例13 29.72

Claims (7)

1.一种减少畜禽粪污中重金属含量处理剂的处理方法，其特征在于：
（1）厌氧发酵：全量化收集ts浓度为6%浓度的粪污，将其加入到发酵池中进行厌氧发酵，向发酵池中2000-2500份的粪污，加入3份厌氧甲烷菌和3份厌氧嗜酸乳杆菌，50-80份的促进电活性的添加剂，搅拌10min后，通入氮气，直至空气完全排尽，在发酵5天后，补充1%-4%的金属处理剂，整个过程中PH在5.5-7之间，温度为32-38℃，共发酵20天，得到沼液混合物浓度为4%，收集产生的沼气；
（2）将沼液混合物进行固液分离，转速为3000r/min，时间为30-45min，得到沼渣和沼液；
（3）对沼渣进行二次发酵的资源化处理，对沼液进行聚硅酮分离膜的进一步吸附分离。
2.如权利要求1所述的一种减少畜禽粪污中重金属含量处理剂的处理方法，其特征在于：
其中促进电活性的添加剂为N-异丙基章鱼胺。
3.如权利要求1所述的一种减少畜禽粪污中重金属含量处理剂的处理方法，其特征在于：
金属处理剂具体为30-40份的S-2'，6'-二甲基酪氨酸盐酸盐在由丙二酸11-23份，12-26份硫酸，8-13份碳酸氢钙，12-16份乙酸钠，100份的水组成的酸性溶液中，进过升温至40℃搅拌25-40min酸化后，再向其中加入40-50份的水，并加入氢氧化钠调节PH至4-6，即得。
4.一种用于畜禽粪污中重金属沼液分离吸附的聚硅酮分离膜的制备，其特征在于：
聚硅酮分离膜分离膜制备包括：将20-60份的聚硅酮和20-30份的甲苯，10-20份的甘油，4-8份的助剂，将其混合，边搅拌边加热到80℃，转速为200-300rpm，搅拌10-15min得到前驱体溶液；对分离膜的前驱溶液进行溶胀处理，然后水浴控制在60℃条件下反应，继续搅拌1-2h即得，将上述分离膜液于洁净玻璃板上流延成膜，并在70℃下的烘箱中干燥4h即得。
5.如权利要求4所述的一种用于畜禽粪污中重金属沼液分离吸附的聚硅酮分离膜的制备，其特征在于：
其中对分离膜的前驱体溶液进行溶胀处理包括：向混合得到的前驱体中加入5-10份的乙二醇，0.5-2份的具有负电基团的极性溶胀剂，2-5份的成孔剂，搅拌5-10min，保持水浴温度为35-38℃，静止溶胀30min。
6.如权利要求5所述的一种用于畜禽粪污中重金属沼液分离吸附的聚硅酮分离膜的制备，其特征在于：
其中，具有负电基团的极性溶胀剂为3，4，5-三羧酸苯胺。
7.如权利要求1所述的一种减少畜禽粪污中重金属含量处理剂的处理方法，其特征在于：
步骤（3）中对沼渣的资源化处理包括：首先曝光，风干，控制沼渣含水量为30%，加入0.1%的胶质芽孢杆菌、0.1%的木霉菌、0.1%的芽孢杆菌，搅拌15-30min后，控制发酵温度为50℃-65℃，每天翻耕1-2次，保持7-10天，待温度降为45℃以下，并维持10-15天后堆肥完成。
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