[發明專利]一種利用超聲去除豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的方法

無效

• 申請號: 201410197618.1
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN103979754A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 曾清如;楊寧;楊洋
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C05F3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用超聲去除豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的方法。

背景技術

近年來，中國農村養殖業發展很快，但是也存在很多問題,?飼料生產廠家抓住廣大養殖戶想縮短飼養周期，使豬多長肉、早出欄，從而提高經濟效益的需求，向飼料中過量添加各種添加劑，帶入大量的Cu、Fe?和Zn等重金屬。飼料中重金屬超標會導致一系列不良后果：一方面，對動物本身有害，損害其正常的生理機能；另一方面，不能為動物利用的重金屬，一部分會蓄積在動物體內污染肉制品，另一部分隨糞便和尿液排出體外，污染土壤和水體。研究表明，動物僅能有效利用飼料中重金屬的10%左右，其他幾乎都隨糞便排出體外。

畜禽糞便是一種來源廣、潛力巨大的可再生生物資源,因其含有豐富的有機質和氮、磷、鉀等養分,被廣泛用作肥料還田和有機肥的生產。但是如果長期大量施用含有較高濃度重金屬的畜禽糞便,會導致土壤及植物中重金屬含量增加。

現在的研究都是在圍繞如何從源頭上來控制豬糞中的重金屬，但是我們都應該認識到，從源頭上來控制豬糞中的重金屬是有很大難度的，首先：人們不愿意放棄眼前的利益，其次：要找到飼料中微量元素添加劑替代品將有一個過程，在這個過程中還是要繼續使用以前的添加劑，最后就是：要停止施用豬糞來作為肥料是不現實的，因為這種廉價的肥料是受到大家一致推崇的。

超聲波處理通常是利用聲空化作用使豬糞顆粒粉碎,細胞壁破解，有機物大量溶出，豬糞顆粒被破解。這種破解作用會使吸附和包裹在污泥內的重金屬被釋放出來，從而去除重金屬而且可以提高重金屬的浸出率。超聲波由于其反應條件溫和、無污染、效果明顯等優勢，作為一個研究熱點日益受到人們關注。目前豬糞中重金屬的處理主要是用化學淋濾和生物瀝浸法，將超聲波技術應用于提取豬糞中重金屬的研究還未見報道。本發明所用的超聲方法對豬糞中的Cu、Zn、Cd有較好的脫除作用，這對保障我國的有機肥料的質量安全有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用超聲去除豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的方法。

本發明提供的去除豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的方法步驟為：

1）稱取一定量烘干好的豬糞于不同量的超純水中，充分搖勻，配制不同濃度的豬糞溶液；

2）將配置好的不同濃度的豬糞溶液放入錐形瓶中，將錐形瓶放在超聲箱中進行超聲處理（超聲頻率為5~40KHz，超聲時間為10~90min)；

3）步驟（2）完成后，過濾或離心脫水得到超聲處理后的豬糞，于40~70℃干燥，得去除了重金屬的干燥豬糞，經過該方法處理，能有效降低或減少了豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的含量。

所說的不同濃度的豬糞溶液為40g/L~200g/L。

所說的超聲頻率為5~40KHz，超聲時間為10~90min。

所說的干燥好的豬糞為養殖場取回的干出糞。

本發明以養殖場取回的干出糞為原料，以超純水為豬糞的溶劑，采用超聲的方法去除豬糞中的重金屬，降低或減少重金屬Cu、Zn、Cd對自然環境的的污染，最終處理后的豬糞對自然環境的污染很小。本發明的處理工藝簡單，成本低廉，對環境造成二次污染的可能小，容易進行工業化生產，具有重要的社會和經濟意義。

具體實施方式

稱取一定量烘干好的豬糞于不同量的超純水中，充分搖勻，配制不同濃度的豬糞溶液；將配置好的不同濃度的豬糞溶液放入錐形瓶中，將錐形瓶放在超聲箱中進行超聲處理（超聲頻率為5~40KHz，超聲時間為10~90min)；過濾或離心脫水得到超聲處理后的豬糞，于40~70℃干燥，得去除了重金屬的干燥豬糞，經過該方法處理，能有效降低或減少了豬糞中重金屬Cu、Zn、Cd的含量。

實例一：將配置好的40g/L、100g/L、200g/L的豬糞溶液分別放入錐形瓶中，將錐形瓶放入超聲箱中，在40KHz頻率下超聲30min，然后過濾或離心脫水及干燥得到去除重金屬Cu、Zn、Cd的豬糞。經測定，三種不同濃度（40g/L、100g/L、200g/L）豬糞溶液中的Cu去除率分別為74.2%、69.1%和56.7%；Zn去除率分別為55.7%、48.6%和40.5%；Cd去除率分別為65.7%、52.4%和45.5%。