[發明專利]硫酸銨與蘋果酸聯合淋洗獲得垃圾堆肥礦質元素的方法

無效

• 申請號: 200910069581.3
• 申請日: 2009-07-06
• 公開（公告）號: CN101597183A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 趙樹蘭;多立安;曹雪
• 申請（專利權）人: 天津師范大學
• 主分類號: C05F9/04
• 分類號: C05F9/04
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司
• 代理人: 朱紅星

技術領域

本發明屬于環境保護技術領域，涉及垃圾堆肥的合理、安全使用方法。更具體的說是硫酸銨與蘋果酸聯合淋洗獲得垃圾堆肥中礦質元素的方法。

背景技術

目前由城市生活垃圾引發的污染問題十分嚴重，據官方統計，僅我國就約有2/3的城市陷入存在垃圾生產過多，處置之后的問題。城市生活垃圾的年產量近1.3億噸，歷年堆存量已超過60億噸，這不僅影響城市景觀，同時帶來了污染。而隨著我國城市的發展，人民的生活水平也有了很大提高，因此，作為城市公害的生活垃圾發生量及其組成也有了很大變化。處理城市生活垃圾并使之無害化、減量化和資源化得到了廣泛的關注，消除城市生活垃圾的污染已成為我國必須解決的重大問題。垃圾堆肥是垃圾資源化利用有效方法之一，生活垃圾經過堆肥處理后，變成植物生長所需的腐殖質，作為肥料可以施于農田。這樣既可以解決垃圾的出路，又可達到資源化的目的。

近年來，淋洗法成為獲得土壤的礦質元素的一種有效方法。淋洗法就是使用淋洗劑來清洗土壤，使土壤中污染物隨淋洗液流出，然后對淋洗液及土壤進行后續處理，從而達到修復污染土壤的目的。淋洗劑的種類很多，如無機的酸、堿、鹽，人工螯合劑及表面活性劑等。近來的一些研究表明，向土壤中加入螯合劑能顯著活化土壤中礦質元素其作用機理就是首先通過螯合作用，將吸附在土壤顆粒及膠體表面重金屬離子解絡下來，然后在利用自身強的螯合作用和重金屬離子形成強的螯合體，從土壤中分離出來。目前所使用的螯合劑基本都是非專性的，螯合劑在活化礦質元素的同時也活化了土壤中的其他礦質元素，增加這些元素的淋失量。此外，天然螯合劑主要通過與礦質元素形成絡合物而促進難溶態礦質元素的溶解。礦質元素在植物的生長發育中起著很重要的作用，采用淋洗法獲得堆肥中礦質元素，可為生活垃圾堆肥中礦質元素的有效利用提供依據，這方面的研究未見文獻報道。

礦質元素在植物的生長發育中扮演了很重要的角色。例如，鈣可以維持膜結構的穩定性并與作為胞內信使的鈣調蛋白結合，在代謝調節中起第二信使的作用。鈣在體內不易移動，缺鈣癥狀首先表現在葉片上。鎂是植物正常生長發育所需的中量營養元素，與植物體內生理反應和細胞組織結構發育有關，是構成葉綠素的主要礦質元素，直接影響植物的光合作用和糖、蛋白質的合成，它在植物體生長過程中至關重要，它的缺少會給植物生長帶來很大的危害；鎂可在體內移動，缺鎂癥狀首先表現在老葉上。鐵在植物體內是一些酶的組成成分，且有利于葉綠素的形成；鐵雖不是葉綠素的成分，但是它在葉綠素的形成中是不可缺少的條件；此外還能促進氮素代謝正常進行，增強植株抗病性。錳是作物生長發育不可缺少的微量元素之一，在作物體中的含量通常為干物質的千分之幾至十萬分之幾；它主要促進光合作用，調節體內的氧化還原反應，加快氮素代謝，促進種子萌發，有利于生長發育，抗病力提高。

發明內容

本發明旨在通過此項研究了解蘋果酸淋洗效果如何，隨著濃度的升高其淋洗效果又怎樣，采用不同濃度的蘋果酸在硫酸銨的存在下，淋洗生活垃圾堆肥，對濾液中主要礦質元素(Ca、Mg、Fe、Mn)含量進行分析，目的在于探討淋洗法獲得堆肥礦質元素，為生活垃圾堆肥中礦質元素的有效利用提供依據，而這一技術的應用尚無文獻報道。為實現上述目的，本發明提供如下的技術方法：

硫酸銨與蘋果酸聯合淋洗獲得垃圾堆肥礦質元素的方法，其特征在于包括如下步驟：

1)將含礦質元素的生活垃圾堆肥，過篩分選，自然風干，磨碎，過篩，備用；

2)將細沙用1％H₂SO₄清洗后24小時100℃烘干，用于過濾底層；

3)將處理過的細沙、垃圾堆肥裝入淋洗裝置中，用硫酸銨與蘋果酸混合液進行淋洗，淋洗完畢后，將淋洗液靜置48小時；其中堆肥與混合液的重量份數比為1∶2-15；優選1∶4-10。

4)用水再次淋洗堆肥，收集淋洗液，淋洗后靜置待不再有淋洗液滴出，放置24小時，再淋洗第二次，或第三次淋洗，收集淋洗液；

5)將3)，4)收集的淋洗液合并，進行消化處理制得粉末；

6)將消化所得粉末用1％的稀硝酸定容，然后測定垃圾堆肥礦質元素的濃度變化。

本發明所述去除垃圾堆肥中礦質元素的方法，其中的礦質元素為：Ca、Mg、Fe、Mn、K、Mo或Be。

本發明所述獲得垃圾堆肥礦質元素的方法，其中硫酸銨與蘋果酸混合溶液的重量份數比為：20-40mmol/L蘋果酸∶1g/L(NH₄)₂SO₄＝1∶1-2.5。