CN1857100A - 一种利用城市生活污泥制作动物饲料添加剂的方法及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明根据我国及全球城市污泥成分中重金属含量呈下降趋势，而病原物、有毒有机物危害加重的特点，选择“轻度污染”的城市生活污泥作为主要原料，结合辐照技术，公开了一种利用城市生活污泥制作动物饲料添加剂的方法及其使用方法，具有营养丰富，社会效益和经济效益好的优点。

Description

一种利用城市生活污泥制作动物饲料添加剂的方法及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种动物饲料添加剂的制造方法及其使用方法，尤其是一种利用辐照技术对城市生活污泥进行处理利用的方法，具体地说是一种利用城市生活污泥的成分特性制作动物饲料添加剂的方法及其使用方法。
背景技术
目前，城市废水处理中广泛采用的活性污泥法实际上是微生物菌体单细胞蛋白的生产过程。这些菌体蛋白以废污泥(活性污泥)的形式出现，其量相当于原始污水生物需氧量的50％～80％。。处理这些剩余污泥需要大量的基本投资和运行费用，约占总运行费的40％以上，而利用它们作为动物饲料原料，不但能解决污泥的清除问题，同时可为饲料工业提供取之不尽的蛋白质来源。
活性污泥中除含有N、P、K等大量营养元素外，还含有丰富的微量元素Zn、Cu、Fe、Ca、Mn、Se等，其中Zn、Cu的含量高于动物正常生长需要量的10-100倍。此外，还含有丰富的维生素。已有大量试验证明，在动物饲料中补Zn、补Cu可以改善动物的生产性能。因此，可以利用城市生活污泥制备促进动物生长的饲料添加剂。
由于城市生活污泥中存在着大量病原物、有毒有机物和重金属，直接作为饲料会导致病原物传播及动物中毒。业已报道的污泥制作饲料方法一般采用食品厂的下脚污泥，成分单一，主要利用其蛋白质资源。
与此同时，已有的研究成果证明，高能辐射处理城市生活污泥可以杀灭其中病原物、降解有毒有机物并减低重金属的毒害。
据申请人所知，利用城市生活污泥的成分特点并结合辐照技术制作动物饲料添加剂的技术尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是根据我国及全球城市污泥成分中重金属含量呈下降趋势，而病原物、有毒有机物危害加重的特点，选择“轻度污染”的城市生活污泥作为主要原料，结合辐照技术发明一种利用城市生活污泥制作动物饲料添加剂的方法及其使用方法。
本发明的技术方案是：
一种利用城市生活污泥制作动物饲料添加剂的方法，其特征是它包括以下步骤：
第一步，选取铜含量为100～500mg/kg，锌含量为1000～3000mg/kg，且锌铜比值处于1～10之间，重金属砷、镉、铬、铅、汞的含量分别小于等于16.2、2.97、185、2.84、80mg/kg的城市生活污泥为原料；
第二步，将上述符合要求的城市生活污泥进行辐射处理以去除病原物和有机有毒污染物，辐射剂量为1.0～10.0kGy；
第三步，将上述辐射处理后的城市生活污泥脱水干燥、粉碎、过筛；
第四步，向上述污泥粉中添加0.4～4.0％纤维素酶和2000～16000FTU/kg的植酸酶，即得本发明的添加剂。
上述的纤维素酶、植酸酶的最佳含量为总重量的0.5～3.0％和5000～12000FTU/kg。
具体使用时本发明的添加剂的添加量为饲料重量的3～6％。
本发明的有益效果：
1、不但充分利用了污泥中的N、P、K等大量营养元素，而且还充分利用了其中丰富的Zn、Cu、Fe、Ca、Mn、Se等微量元素和维生素(如B12)。
2、辐射处理可以有效地去除病原物和有机有毒污染物，降低重金属的毒性。
3、利用金属元素之间的拮抗作用原理，通过提高Zn、Cu比例，减少Pb、Cd等的吸收与贮留，从而降低它们的毒性作用。
4、城市生活污泥制成饲料添加剂的经济价值远大于饲料，更不用说肥料，因而具有重要的社会效益和较大的经济效益。
5、将本发明作为一般动物如鸡、牛、羊饲料的添加剂使用，与不使用污泥饲料添加剂的对照相比：肉鸡饲养40天，增重10～25％。可取代常规饲料添加剂。
附图说明
图1是本发明的添加剂的添加量与肉鸡生长性能关系图。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步的说明。
实施例一。
一种利用城市生活污泥制作动物饲料添加剂的方法，它包括以下步骤：
第一步，选取铜含量为100mg/kg，锌含量为1000mg/kg，重金属砷、镉、铬、铅、汞的含量分别小于等于16.2、2.97、185、2.84、80mg/kg的城市生活污泥为原料100kg；
第二步，将上述符合要求的城市生活污泥进行辐射处理以去除病原物，辐射剂量为1.0kGy；
第三步，将上述辐射处理后的城市生活污泥脱水干燥、粉碎、过筛；
第四步，向上述污泥粉中添加0.4kg纤维素酶和200000FTU的植酸酶，即得本发明的添加剂。
实施例二。
一种利用城市生活污泥制作动物饲料添加剂的方法，它包括以下步骤：
第一步，选取铜含量为500mg/kg，锌含量为3000mg/kg，且锌铜比值处于1～10之间，重金属砷、镉、铬、铅、汞的含量分别小于等于16.2、2.97、185、2.84、80mg/kg的城市生活污泥为原料100kg；
第二步，将上述符合要求的城市生活污泥进行辐射处理以去除病原物和有机有毒污染物，辐射剂量为10.0kGy；
第三步，将上述辐射处理后的城市生活污泥脱水干燥、粉碎、过筛；
第四步，向上述污泥粉中添加4kg纤维素酶和1600000FTU的植酸酶，即得本发明的添加剂。
实施例三。
一种利用城市生活污泥制作动物饲料添加剂的方法，它包括以下步骤：
第一步，选取铜含量为200mg/kg，锌含量为1500mg/kg，重金属砷、镉、铬、铅、汞的含量分别小于等于16.2、2.97、185、2.84、80mg/kg的城市生活污泥为原料100kg；
第二步，将上述符合要求的城市生活污泥进行辐射处理以去除病原物和有机有毒污染物，辐射剂量为5.0kGy；
第三步，将上述辐射处理后的城市生活污泥脱水干燥、粉碎、过筛；
第四步，向上述污泥粉中添加2kg纤维素酶和600000FTU的植酸酶，即得本发明的添加剂。
实施例四。
一种利用城市生活污泥制作动物饲料添加剂的方法，它包括以下步骤：
第一步，选取铜含量为200mg/kg，锌含量为1500mg/kg，重金属砷、镉、铬、铅、汞的含量分别小于等于16.2、2.97、185、2.84、80mg/kg的城市生活污泥为原料100kg；
第二步，将上述符合要求的城市生活污泥进行辐射处理以去除病原物和有机有毒污染物，辐射剂量为5.0kGy；
第三步，将上述辐射处理后的城市生活污泥脱水干燥、粉碎、过筛；
第四步，向上述污泥粉中添加0.5kg纤维素酶和500000FTU的植酸酶，即得本发明的添加剂。
实施例五。
一种利用城市生活污泥制作动物饲料添加剂的方法，它包括以下步骤：
第一步，选取铜含量为200mg/kg，锌含量为1500mg/kg，重金属砷、镉、铬、铅、汞的含量分别小于等于16.2、2.97、185、2.84、80mg/kg的城市生活污泥为原料100kg；
第二步，将上述符合要求的城市生活污泥进行辐射处理以去除病原物和有机有毒污染物，辐射剂量为5.0kGy；
第三步，将上述辐射处理后的城市生活污泥脱水干燥、粉碎、过筛；
第四步，向上述污泥粉中添加3kg纤维素酶和1200000FTU的植酸酶，即得本发明的添加剂。
具体制造时应注意以下事项：
1、城市生活污泥质量要求：高锌高铜和低重金属砷、镉、铬、铅、汞。铜含量为100～500mg/kg，锌含量为1000～3000mg/kg，且Zn/Cu＝1～10；重金属砷、镉、铬、铅、汞的含量分别低于16.2、2.97、185、2.84、80mg/kg。
以上限值依据：重金属除铅为平均含量的70％外，其余皆采用我国城市生活污泥重金属含量的平均值。锌铜为我国城市生活污泥元素含量变幅的中位值。
研究表明，镉的毒性与锌/镉比值有密切关系，当日粮中锌/镉比值较大时，镉显示的毒性小。日粮中适当增加锌和铜，可以减少铅、镉等的吸收与贮留，从而减轻它们的毒性作用。
2、辐射剂量：1.0～10.0kGy。表1显示辐射对污泥中微生物的杀灭效果。在3.0～6.0kGy辐射剂量下，细菌总数、大肠埃希菌、沙门氏菌、志贺氏菌、结核杆菌皆被杀灭，而辐射1.0kGy蛔虫卵即可杀灭，达到饲料卫生标准要求。污泥辐射剂量达到10.0kGy时可将六氯苯等环境难降解有机有毒污染物去除80％。
                        表1  辐射对污泥中微生物的杀灭效果
  微生物种类                        辐照剂量/kGy
  CK   1.0   2.0   3.0   5.0   7.0   9.0
  细菌总数(cfu/ml)   3.1×106   1.2×103   2.2×102   56   7   N.D.   N.D.
  大肠埃希菌(cfu/L)   1.8×103   79   N.D.   N.D.   N.D.   N.D.   N.D.
  沙门氏菌(cfu/ml)   3.2×104   N.D.   N.D.   N.D.   N.D.   N.D.   N.D.
  志贺氏菌(cfu/ml)   5.2×103   N.D.   N.D.   N.D.   N.D.   N.D.   N.D.
  结核杆菌(个/ml)   N.D.   N.D.   N.D.   N.D.   N.D.   N.D.   N.D.
  蛔虫卵(个/kg)   10   4   N.D.   N.D.   N.D.   N.D.   N.D.
3、本饲料添加剂的最适添加量为3～6％。在此添加量下，按照玉米-豆粕型肉鸡基础日粮计算，其重金属的含量在饲料卫生标准以内。图1表示了本饲料添加剂的添加量对肉鸡生长性能的影响(No1、No2、No3、No4分别表示本饲料添加剂的添加量为0、3％、8％、15％)。添加量过低(＜3％)对鸡的生长无显著影响，添加量过高(15％)反而会降低鸡的生长性能。作为饲料添加剂，最适添加量为3～6％。
4、添加适量的纤维素酶、植酸酶。
污泥中纤维素含量、粗灰分较高，添加适量的纤维素酶、植酸酶有助于动物对纤维素的消化，提高钙磷、粗灰分的利用率。
本发明的使用效果：
将本发明作为一般动物如鸡、牛、羊饲料的添加剂使用，分别向饲料中添加饲料重量的3-6％的本发明的添加剂，与不使用污泥饲料添加剂的对照相比：肉鸡饲养40天，平均增重10～25％。当含量低于3％时效果不明显，当大于6％时有一定副作用，因此只有添加量为饲料重量的3-6％时为最佳，可取代常规饲料添加剂。

Claims (3)

1、一种利用城市生活污泥制作动物饲料添加剂的方法，其特征是它包括以下步骤：
第一步，选取铜含量为100～500mg/kg，锌含量为1000～3000mg/kg，且锌铜比值处于1～10之间，重金属砷、镉、铬、铅、汞的含量分别小于等于16.2、2.97、185、2.84、80mg/kg的城市生活污泥为原料；
第二步，将上述符合要求的城市生活污泥进行辐射处理以去除病原物和有机有毒污染物，辐射剂量为1.0～10.0kGy；
第三步，将上述辐射处理后的城市生活污泥脱水干燥、粉碎、过筛；
第四步，向上述污泥粉中添加0.4～4.0％纤维素酶和2000～16000FTU/kg的植酸酶，即得本发明的添加剂。
2、根据权利要求1所述的利用城市生活污泥制作动物饲料添加剂的方法，其特征是所述的纤维素酶、植酸酶分别为0.5～3.0％和5000～12000FTU/kg。
3、一种权利要求1所得的动物饲料添加剂，其特征是其添加量为饲料重量的3～6％。
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