[发明专利]一种利用蚯蚓粪制取蚓粪活性炭的方法

说明书

技术领域

本发明涉及新型环保吸附剂制备技术领域，具体涉及一种利用蚯蚓粪制取蚓粪活性炭的方法。

背景技术

蚯蚓在我国俗称“地龙”，蚯蚓在有机物的分解和土壤营养物质的释放中发挥着重要作用。蚯蚓的消化能力极强，其消化道能分泌出蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、甲壳素酶及淀粉酶等，在这些酶和微生物的作用下有机物质就会被水解成简单的碳水化合物、脂肪、醇等低分子化合物，这些物质再与土壤中的矿物质结合成高度融合的有机-无机复合体，最终以蚯蚓粪的形式排出。蚯蚓的吞食量很大，1亿条蚯蚓一天可吞食40-50t垃圾，排出约20t蚯蚓粪。

目前养殖业产生的粪便废弃物的产量迅速增长，已经成为我国水源污染的主要原因之一，牲畜粪便对环境的污染主要集中在大、中城市郊区的集约化养殖场。在利用蚯蚓处理畜禽粪便有机废弃物的过程中，我们不仅可取得环保效益，还可收获蚓体和蚓粪，通过它们可获得一定的经济效益。目前，就蚓粪来讲，其主要有以下两种用途，一是用作有机肥，蚓粪是团粒结构很好的微小颗粒，易被植株根系吸收，吸水保水性能好，它能大大提高土壤中微生物和微生物活性，可促进植物生长发育，且不污染环境；另一用途是用作除臭剂，蚓粪的比表面积大，是用来清除恶臭物质的理想吸附剂。

但是，蚓粪不论是用作有机肥还是除臭剂，都存在一定的问题。蚯蚓在活动过程中，需消耗一些营养物质和能量，所以蚓粪中的有机质、氮和钾的含量下降，而磷的含量由较大的升高，做为肥料来讲，蚓粪中过高的磷含量会造成农作物倒伏、籽粒小，产量低，而且蚓粪中含有蚯蚓卵，这些蚯蚓卵变成小蚯蚓后，会对农作物的根系造成破坏。另外，蚓粪中会混入一些生物垃圾、畜禽粪便等杂物，多少也会残存一些臭气味，难以彻底除净，作为除臭剂的蚓粪，从蚯蚓卵中繁殖出来的蚯蚓幼体，由于种种原因造成部分蚯蚓幼虫会死亡，那些死亡的蚯蚓幼虫混附在杂物中，也会产生臭味，这也是蚓粪做为除臭剂面临的一个严重的问题，各国还没有找到一个根本的解决方法。基于以上原因，改善蚓粪的性能，变废为宝，成为目前一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用蚯蚓粪制取蚓粪活性炭的方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种利用蚯蚓粪制取蚓粪活性炭的方法，包括以下步骤：

(1)将蚯蚓粪晾晒至松散后，于105～115℃烘干2～4小时，之后破碎，研磨，过40～100目筛；

(2)将步骤(1)处理后的蚯蚓粪与复合活化剂水溶液按固液比1∶1～1∶5的比例混合，然后在60～80℃浸渍16～24小时，之后过滤，所得滤液可继续用于浸渍蚯蚓粪，将过滤得到的固体放入活化炉中，加热至400～800℃保温活化1.5～4.5小时，然后取出，再用稀盐酸浸泡，之后过滤，所得滤饼在超声波反应器中冲洗，以回收ZnCl2并防止蚓粪活性炭产品中Zn浓度超标，之后用去离子水漂洗至中性，再经烘干、破碎、筛分处理，制得蚓粪活性炭。

所述蚯蚓粪的制备方法为：在15～28℃、湿度为53～78％的条件下，用新鲜或腐熟的牛、马、羊牲畜粪便喂养大平二号蚓，收集所述大平二号蚓产生的蚯蚓粪，即为本发明所使用的原料蚯蚓粪。

所述复合活化剂水溶液由氯化锌、磷酸、氯化铵和水组成，其中氯化锌的质量百分比浓度为12～30％，磷酸的质量百分比浓度为5％～10％，氯化铵的质量百分比浓度为2％～5％。

本发明提供的利用蚯蚓粪制取蚓粪活性炭的方法采用的原料蚯蚓粪是大平二号蚓充分分解后产生的蚯蚓粪，大平二号蚓具有喜食牲畜粪便，繁殖率极高，定居性好，耐热抗寒，适于一年四季生产的优点，蚓体、蚓粪产量高。蚯蚓的饵料选择C/N比较高的牛、马、羊牲畜粪便。本发明提供的利用蚯蚓粪制取蚓粪活性炭的方法通过采用复合活化剂水溶液浸渍蚯蚓粪、对浸渍后的蚯蚓粪进行高温活化处理以及超声波反应器冲洗，提高了蚓粪活性炭的品质，且能耗低，减轻了氯化锌的污染。

采用本发明方法制得的蚓粪活性炭用比表面积和孔隙度分析仪测定蚓粪的比表面积和孔径分布，发现蚓粪活性炭以中空为主，微孔次之。本发明方法制得的蚓粪活性炭吸附能力强，颗粒强度高，去除污染物的效果好，是良好的吸附剂和除臭剂，对废水、重金属和恶臭气体均具有良好的吸附作用，此外，本发明方法制得的蚓粪活性炭还具有价格低廉的优势。本发明提供的利用蚯蚓粪制取蚓粪活性炭的方法具有环保、经济双重效益。

具体实施方式

实施例1

本实施例利用蚯蚓粪制取蚓粪活性炭的方法，具体步骤为：