[发明专利]一种降低畜禽粪便堆肥中重金属生物有效性的钝化剂及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用重金属钝化剂降低畜禽粪便堆肥中重金属生物有效性的使用方法， 属于有机肥料处理方法。

背景技术

我国畜禽养殖业发展迅速，但畜禽粪便无害化处理滞后，畜禽粪便已造成了严重的环境 污染，并直接影响畜禽生长和人体健康。2008年12月国家环境部报告公布数据显示：目前， 我国农村每年产生的畜禽粪便约27亿吨，到2010年，我国畜禽粪便的排放量将达到45亿吨。 另一方面，畜禽粪便又是农业生产中的宝贵资源，国内畜禽养殖场每年产生的氮、磷分别达 1597万吨和363万吨，相当于我国同期化肥用量的78.9％和57.4％，加强对畜禽粪便无害化 处理及肥料化利用是畜禽粪便处理的重要途径。

国内多数企业在饲料中普遍加入高剂量的铜、锌、砷、硒等促进畜禽生长发育所需的微 量营养元素，这些受重金属污染的畜禽饲料经过饲喂畜禽，大量的重金属通过畜禽粪便被排 出体外，这些畜禽粪便的农业利用会使重金属在土壤中积累且有超过土壤容量的风险，并对 土壤造成严重污染。如何降低畜禽粪便中重金属的生物有效性，在施用于土壤后，减少植物 的吸收量，是畜禽粪便肥料化的关键。

治理畜禽粪便重金属污染的主要途径，一是从堆肥中去除重金属；二是通过改变堆肥中 重金属存在形态使其固定，降低其可移动性和可利用性。从堆肥中去除重金属主要是利用重 金属化合物的酸溶解性，在堆肥化过程中加入酸溶液或络合剂，使不可溶重金属化合物向可 溶形态转化而淋洗掉。酸化处理方法虽然是一个处理效果好、技术成熟、耗时短的方法，但 是酸的耗用量大，并且酸处理后需要用大量的石灰来中和，这样不但使成本增加，而且易造 成二次污染，而使用EDTA等络合剂处理后含有重金属的络合物处理也是一个令人棘手的问 题。且酸化法主要应用于污泥等重金属含量较高的堆肥中，在畜禽粪便堆肥化应用时难以实 现。

目前，在堆肥化过程中加入重金属钝化剂，使其重金属从活性较高的形态向活性较低的 形态转化，越来越受到人们的重视。目前对重金属钝化剂的研究重点是研究单个矿物对堆肥 化过程中重金属的钝化效果。如添加10％风化煤的猪粪堆肥处理，堆肥后比堆肥前其重金属 元素Zn、Cu、Cr和As的水溶态含量，分别减少了6.17％、6.40％、4.17％和1.83％；添加10％风 化煤的鸡粪堆肥处理，堆肥后比堆肥前分别减少了7.07％、5.69％、5.50％和2.07％(张树清， 张夫道，刘秀梅，等.高温堆肥对畜禽粪中抗生素降解和重金属钝化的作用.中国农业科学， 2006，39(2)：337～343)。利用重金属钝化剂对堆肥化过程中重金属进行固定，钝化剂来源 广泛，方法原理比较简单，操作简便，但对高效重金属钝化剂的筛选仍需进一步研究和完善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重金属钝化剂，并用这种重金属钝化剂处理畜禽粪便，从而 降低畜禽粪便堆肥中重金属生物有效性，对猪粪等畜禽粪便可交换态重金属钝化效率高、有 害物质产生少、适用性广。

本发明是通过下述方式实现的：

(1)用机械粉碎法对晒干后的稻草或其他农作物秸秆进行预处理，所述的机械粉碎法采 用粉碎机对晒干后稻草或其他农作物秸秆进行粉碎，粉碎的粗细度为过4～7目筛，处理后备 用；

(2)将鲜猪粪等畜禽粪便与粉碎后的农作物秸秆按重量比2～8∶1的比例均匀混合，制 成堆肥原料，堆肥原料中要求水分含量为60％～65％；也可用按重量比2～4∶1

(3)加入重金属钝化剂，重金属钝化剂在堆肥开始前与堆肥原料混合均匀。按每1000kg 堆肥原料添加20～35kg重金属钝化剂的比例添加重金属钝化剂，混合均匀后进行普通高温堆 肥，堆肥中控制温度不超过70℃。在升温期和高温期采用翻堆或强制通风的方式。30天左右 堆肥腐熟。重金属由可交换态转变为难溶态，可以作为肥料使用。在堆肥过程中注意防水。

重金属钝化剂包含沸石、粉煤灰和钙镁磷肥；

重金属钝化剂配比：8～15kg沸石、10～15kg粉煤灰和5～10kg钙镁磷肥，按比例把原 料混合后进行粉碎，过10～100目筛。