[发明专利]硫酸铵与苹果酸联合淋洗获得垃圾堆肥矿质元素的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及垃圾堆肥的合理、安全使用方法。更具体的说是硫酸铵与苹果酸联合淋洗获得垃圾堆肥中矿质元素的方法。

背景技术

目前由城市生活垃圾引发的污染问题十分严重，据官方统计，仅我国就约有2/3的城市陷入存在垃圾生产过多，处置之后的问题。城市生活垃圾的年产量近1.3亿吨，历年堆存量已超过60亿吨，这不仅影响城市景观，同时带来了污染。而随着我国城市的发展，人民的生活水平也有了很大提高，因此，作为城市公害的生活垃圾发生量及其组成也有了很大变化。处理城市生活垃圾并使之无害化、减量化和资源化得到了广泛的关注，消除城市生活垃圾的污染已成为我国必须解决的重大问题。垃圾堆肥是垃圾资源化利用有效方法之一，生活垃圾经过堆肥处理后，变成植物生长所需的腐殖质，作为肥料可以施于农田。这样既可以解决垃圾的出路，又可达到资源化的目的。

近年来，淋洗法成为获得土壤的矿质元素的一种有效方法。淋洗法就是使用淋洗剂来清洗土壤，使土壤中污染物随淋洗液流出，然后对淋洗液及土壤进行后续处理，从而达到修复污染土壤的目的。淋洗剂的种类很多，如无机的酸、碱、盐，人工螯合剂及表面活性剂等。近来的一些研究表明，向土壤中加入螯合剂能显著活化土壤中矿质元素其作用机理就是首先通过螯合作用，将吸附在土壤颗粒及胶体表面重金属离子解络下来，然后在利用自身强的螯合作用和重金属离子形成强的螯合体，从土壤中分离出来。目前所使用的螯合剂基本都是非专性的，螯合剂在活化矿质元素的同时也活化了土壤中的其他矿质元素，增加这些元素的淋失量。此外，天然螯合剂主要通过与矿质元素形成络合物而促进难溶态矿质元素的溶解。矿质元素在植物的生长发育中起着很重要的作用，采用淋洗法获得堆肥中矿质元素，可为生活垃圾堆肥中矿质元素的有效利用提供依据，这方面的研究未见文献报道。

矿质元素在植物的生长发育中扮演了很重要的角色。例如，钙可以维持膜结构的稳定性并与作为胞内信使的钙调蛋白结合，在代谢调节中起第二信使的作用。钙在体内不易移动，缺钙症状首先表现在叶片上。镁是植物正常生长发育所需的中量营养元素，与植物体内生理反应和细胞组织结构发育有关，是构成叶绿素的主要矿质元素，直接影响植物的光合作用和糖、蛋白质的合成，它在植物体生长过程中至关重要，它的缺少会给植物生长带来很大的危害；镁可在体内移动，缺镁症状首先表现在老叶上。铁在植物体内是一些酶的组成成分，且有利于叶绿素的形成；铁虽不是叶绿素的成分，但是它在叶绿素的形成中是不可缺少的条件；此外还能促进氮素代谢正常进行，增强植株抗病性。锰是作物生长发育不可缺少的微量元素之一，在作物体中的含量通常为干物质的千分之几至十万分之几；它主要促进光合作用，调节体内的氧化还原反应，加快氮素代谢，促进种子萌发，有利于生长发育，抗病力提高。

发明内容

本发明旨在通过此项研究了解苹果酸淋洗效果如何，随着浓度的升高其淋洗效果又怎样，采用不同浓度的苹果酸在硫酸铵的存在下，淋洗生活垃圾堆肥，对滤液中主要矿质元素(Ca、Mg、Fe、Mn)含量进行分析，目的在于探讨淋洗法获得堆肥矿质元素，为生活垃圾堆肥中矿质元素的有效利用提供依据，而这一技术的应用尚无文献报道。为实现上述目的，本发明提供如下的技术方法：

硫酸铵与苹果酸联合淋洗获得垃圾堆肥矿质元素的方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将含矿质元素的生活垃圾堆肥，过筛分选，自然风干，磨碎，过筛，备用；

2)将细沙用1％H₂SO₄清洗后24小时100℃烘干，用于过滤底层；

3)将处理过的细沙、垃圾堆肥装入淋洗装置中，用硫酸铵与苹果酸混合液进行淋洗，淋洗完毕后，将淋洗液静置48小时；其中堆肥与混合液的重量份数比为1∶2-15；优选1∶4-10。

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

5)将3)，4)收集的淋洗液合并，进行消化处理制得粉末；

6)将消化所得粉末用1％的稀硝酸定容，然后测定垃圾堆肥矿质元素的浓度变化。

本发明所述去除垃圾堆肥中矿质元素的方法，其中的矿质元素为：Ca、Mg、Fe、Mn、K、Mo或Be。

本发明所述获得垃圾堆肥矿质元素的方法，其中硫酸铵与苹果酸混合溶液的重量份数比为：20-40mmol/L苹果酸∶1g/L(NH₄)₂SO₄＝1∶1-2.5。