[發明專利]一種治理農業廢棄物中鄰苯二甲酸酯的方法

無效

• 申請號: 201310680762.6
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103664261A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 蔡信德;吳文成;李詩殷;李云標;王冬瑩
• 申請（專利權）人: 環境保護部華南環境科學研究所
• 主分類號: C05F17/00
• 分類號: C05F17/00;C05F15/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 謝靜娜;黃磊

技術領域

本發明涉及環境有機污染物生態處理技術領域，特別涉及一種治理農業廢棄物中鄰苯二甲酸酯的方法。

背景技術

鄰苯二甲酸酯（phthalic?acid?esters，簡稱PAEs）是由一個剛性平面芳烴和兩個可塑的非線性脂肪側鏈組成，通常用酞酸酐與各種醇類之間的酯化反應獲得，在農業廢棄物（如作物殘體和禽畜糞便等）中也廣泛存在。

PAEs廣泛存在于水體、土壤及空氣中。隨著PAEs大量生產及其產品的廣泛使用，以及大量城鎮污水和垃圾被排放到農田，PAEs已成為農田土壤中最常見的有機污染物之一。由于PAEs的雌激素效應，以及致畸、致癌和致突變的特性，PAEs對生態環境、食品安全和人體健康構成嚴重的威脅。美國EPA已將6種PAEs作為優先控制污染物（即DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP和DOP）。而在我國環境優先控制污染物中，也有3種PAEs化合物（即鄰苯二甲酸二甲酯（DMP）、鄰苯二甲酸二乙酯（DEP）、鄰苯二甲酸二正辛酯（DOP））必須嚴格控制。

植物可通過根系從土壤中吸收、累積PAEs，也可通過葉片吸收空氣中的PAEs，導致作物殘體中的PAEs積累；禽畜糞便中也含有較高的PAEs。而作物殘體、禽畜糞便則是農業種植業中主要有機物質的來源，當這些含有PAEs的農業廢物用作有機肥時，若不對其進行預先治理，PAEs將再次回到環境中，對人類健康造成威脅。

堆肥是利用各種有機廢物（作物秸桿、雜草、樹葉、泥炭、垃圾以及其它廢棄物等）為主要原料，混合人畜糞尿經堆制腐解而成的有機肥料。主要利用多種微生物的作用，將植物有機殘體，進行礦質化、腐殖化和無害化，使各種復雜的有機態的養分轉化為可溶性養分和腐殖質。經過多年的研發，堆肥技術已較成熟，但在腐熟有機肥中仍然存留較高含量的PAEs。據報道，經過高溫發酵的垃圾堆肥中，鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異辛酯的含量分別達10g/t和20g/t，而自然腐熟的垃圾堆肥中，鄰苯二甲酸酯含量為4.27～9.98g/t。

自然環境中的PAEs可通過物理作用、臭氧氧化、紫外光解等途徑降解，但是生物降解是環境界中PAEs礦化的主要途徑。近年來，PAEs的生物降解受到廣泛關注，并取得一些進展。除開展水體、土壤中PAEs生物降解研究外，也開展了城市生活垃圾中的PAEs生物降解、污水處理廠污泥中的PAEs的生物降解（Chang?et?al.，2007；Marttinen?et?al.，2004；鄭曉英等，2006）的研究。但這些降解方法操作復雜，也必須在特定的場所進行，限制條件較多，降解成本較高，同時，降解后所產生的熟料不能重復利用，對自然環境的改善還是存在較大的壓力。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種治理農業廢棄物中鄰苯二甲酸酯的方法，該方法操作簡單，堆置后產生的熟料還可以循環利用。

本發明的技術方案為：一種治理農業廢棄物中鄰苯二甲酸酯的方法，包括以下步驟：

（1）將含有PAEs的植物殘體粉碎；

（2）將粉碎后的植物殘體與含有PAEs的禽畜糞便混合，植物殘體與禽畜糞便的質量比為1:1～10，混合時加入水，并調節水的質量含量為55%～65%，形成混合均勻的堆體；

（3）將堆體置于密閉容器中或封閉的堆肥場地，堆置10～50d，直至堆肥完成，形成熟料。

其中，調節水的質量含量時，可通過人工擠壓測試，此時堆體應該感覺起來比較潮濕，并有滲水的情形，但還不至于呈現大量水滴。堆體堆置過程中，可通過人工維持堆體微好氧條件。

所述步驟（2）中，植物殘體與禽畜糞便混合時，加入尿素調節堆體中的碳氮比例，混合后堆體中的碳氮比C/N為10～30:1。

所述步驟（3）中，堆體堆置的過程中，每間隔5～10d進行人工翻動堆體，可改善堆體好氧環境，使堆體的腐解更均勻。

所述步驟（3）中，堆體堆置的過程中，采用氣泵通過曝氣頭對堆體進行鼓風，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農業生產。植物殘體和禽畜糞便中的PAEs在堆肥過程中被多種微生物降解，和其他復雜有機物一起轉化為可溶性養分和腐殖質。

所述PAEs為DMP（鄰苯二甲酸二甲酯）、DEP（鄰苯二甲酸二乙酯）、DBP（鄰苯二甲酸二丁酯）或DEHP（鄰苯二甲酸二異辛酯）中的一種或多種。

作為一種優選方案，所述植物殘體為大豆秸稈，禽畜糞便為雞糞，雞糞和大豆秸稈的質量比為2:1。