[发明专利]一种治理农业废弃物中邻苯二甲酸酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境有机污染物生态处理技术领域，特别涉及一种治理农业废弃物中邻苯二甲酸酯的方法。

背景技术

邻苯二甲酸酯（phthalic acid esters，简称PAEs）是由一个刚性平面芳烃和两个可塑的非线性脂肪侧链组成，通常用酞酸酐与各种醇类之间的酯化反应获得，在农业废弃物（如作物残体和禽畜粪便等）中也广泛存在。

PAEs广泛存在于水体、土壤及空气中。随着PAEs大量生产及其产品的广泛使用，以及大量城镇污水和垃圾被排放到农田，PAEs已成为农田土壤中最常见的有机污染物之一。由于PAEs的雌激素效应，以及致畸、致癌和致突变的特性，PAEs对生态环境、食品安全和人体健康构成严重的威胁。美国EPA已将6种PAEs作为优先控制污染物（即DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP和DOP）。而在我国环境优先控制污染物中，也有3种PAEs化合物（即邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二正辛酯（DOP））必须严格控制。

植物可通过根系从土壤中吸收、累积PAEs，也可通过叶片吸收空气中的PAEs，导致作物残体中的PAEs积累；禽畜粪便中也含有较高的PAEs。而作物残体、禽畜粪便则是农业种植业中主要有机物质的来源，当这些含有PAEs的农业废物用作有机肥时，若不对其进行预先治理，PAEs将再次回到环境中，对人类健康造成威胁。

堆肥是利用各种有机废物（作物秸杆、杂草、树叶、泥炭、垃圾以及其它废弃物等）为主要原料，混合人畜粪尿经堆制腐解而成的有机肥料。主要利用多种微生物的作用，将植物有机残体，进行矿质化、腐殖化和无害化，使各种复杂的有机态的养分转化为可溶性养分和腐殖质。经过多年的研发，堆肥技术已较成熟，但在腐熟有机肥中仍然存留较高含量的PAEs。据报道，经过高温发酵的垃圾堆肥中，邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异辛酯的含量分别达10g/t和20g/t，而自然腐熟的垃圾堆肥中，邻苯二甲酸酯含量为4.27～9.98g/t。

自然环境中的PAEs可通过物理作用、臭氧氧化、紫外光解等途径降解，但是生物降解是环境界中PAEs矿化的主要途径。近年来，PAEs的生物降解受到广泛关注，并取得一些进展。除开展水体、土壤中PAEs生物降解研究外，也开展了城市生活垃圾中的PAEs生物降解、污水处理厂污泥中的PAEs的生物降解（Chang et al.，2007；Marttinen et al.，2004；郑晓英等，2006）的研究。但这些降解方法操作复杂，也必须在特定的场所进行，限制条件较多，降解成本较高，同时，降解后所产生的熟料不能重复利用，对自然环境的改善还是存在较大的压力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种治理农业废弃物中邻苯二甲酸酯的方法，该方法操作简单，堆置后产生的熟料还可以循环利用。

本发明的技术方案为：一种治理农业废弃物中邻苯二甲酸酯的方法，包括以下步骤：

（1）将含有PAEs的植物残体粉碎；

（2）将粉碎后的植物残体与含有PAEs的禽畜粪便混合，植物残体与禽畜粪便的质量比为1:1～10，混合时加入水，并调节水的质量含量为55%～65%，形成混合均匀的堆体；

（3）将堆体置于密闭容器中或封闭的堆肥场地，堆置10～50d，直至堆肥完成，形成熟料。

其中，调节水的质量含量时，可通过人工挤压测试，此时堆体应该感觉起来比较潮湿，并有渗水的情形，但还不至于呈现大量水滴。堆体堆置过程中，可通过人工维持堆体微好氧条件。

所述步骤（2）中，植物残体与禽畜粪便混合时，加入尿素调节堆体中的碳氮比例，混合后堆体中的碳氮比C/N为10～30:1。

所述步骤（3）中，堆体堆置的过程中，每间隔5～10d进行人工翻动堆体，可改善堆体好氧环境，使堆体的腐解更均匀。

所述步骤（3）中，堆体堆置的过程中，采用气泵通过曝气头对堆体进行鼓风，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农业生产。植物残体和禽畜粪便中的PAEs在堆肥过程中被多种微生物降解，和其他复杂有机物一起转化为可溶性养分和腐殖质。

所述PAEs为DMP（邻苯二甲酸二甲酯）、DEP（邻苯二甲酸二乙酯）、DBP（邻苯二甲酸二丁酯）或DEHP（邻苯二甲酸二异辛酯）中的一种或多种。

作为一种优选方案，所述植物残体为大豆秸秆，禽畜粪便为鸡粪，鸡粪和大豆秸秆的质量比为2:1。