[发明专利]用马来衣康共聚物的酸或盐处理粪泡肥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理粪泡肥的方法。

背景技术

由于大力推动规模化、集约化的养殖模式，当今的禽畜养殖业会产生大量的畜禽粪污的排放，排放的粪污将导致水体的富营养化，水体溶解氧量下降，污染土壤和地下水、地表水，造成水质恶化，破坏生态环境，病原微生物亦通过各种途径危及人类自身健康，严重影响和制约了畜禽养殖业的可持续发展。畜禽养殖业集约化程度越来越高，专业化特征越来越明显，导致了养殖业与种植业的日益分离。目前农田肥力主要靠施用化肥来补充，畜禽粪便用作农田肥料比重大幅度下降，粪便被乱堆乱排的现象越来越普遍，也加重了对环境的压力。越来越多未能及时处理的粪便不仅占用大量土地，而且已经成为不可忽视的生态和环境保护的重要问题。

禽畜粪便是动物养殖业主要污染物之一，动物粪便中含有大量致病菌、寄生虫卵、病原微生物等，如果未经处理即排放，会引起人畜交叉感染，极大地影响人民健康，威胁养殖业健康发展。在我国政府颁布的《畜禽养殖污染防治最佳可行技术指南》中，指出我国仅猪、牛、鸡三大类畜禽粪便年总排放量约30亿吨，绝大部分未经处理直接排放江河。

畜禽粪便是重要的再生资源，但因缺乏相应的有推广价值的畜禽粪便治理技术，又缺乏畜禽粪便广阔的应用市场，畜禽粪便不仅没有充分利用，相反成了我国的重要污染源。在2016年的《全国生猪生产发展规划(2016-2020年)》中，明确写明要推动废弃物综合利用，总结推广经济使用粪便综合利用模式，打通粪便无害化还田利用通道，促进有机肥就地就近综合利用。在2013年11月《畜禽规模养殖污染防治条例》中明确提出了推进畜禽养殖废弃物综合利用和无害化处理的污染防治思路：鼓励和支持采取粪肥还田、制取沼气、制造有机肥等方法，对畜禽养殖废弃物进行综合利用。应此，如何对畜禽养殖废弃物综合利用和无害化处理成为当前畜牧业环保发展的重点之一。

发明内容

针对现有技术的上述不足，根据本发明的实施例，希望提供一种用马来衣康共聚物的酸或盐处理粪泡肥的方法，旨在以禽畜养殖业的粪尿排泄物为原料，经过处理，可消纳利用畜禽养殖的废弃物，促进畜禽粪便、污水等废弃物就地就近利用。

本发明方法中，马来衣康共聚物为下述马来与衣康单体的反应产物，该反应产物为一种pH最高为2的水性聚合物混合物。

其中X独立地分别选自阳离子，优选氢、碱金属和碱土金属，最优选H、NH4、Na、K、Ca、Mg和它们的混合物。

本发明方法中，马来衣康共聚物的酸或盐具有以下通式：

其中，X如上所定义，p为10-500。

该共聚物是带强负电荷的物质，共聚物长链上有很多分叉，能够优先吸附阳离子，可与脲酶的辅助因子镍离子(Ni²⁺)结合，使脲酶结构发生改变失去活性，尿素的水解速度减慢，从而粪尿氨气产生量减少。

在水泡粪中还存在着金属酶(monooxygenase单氧酶和hydroxylamine oxidorreductase羟胺氧化还原酶)，硝化细菌中的金属酶需要如铜离子，铁离子等，才能与硝化菌属和亚硝化单孢菌发生硝化反应，从而将铵根离子转化成亚硝酸盐，然后再转化成硝酸盐。该共聚物能够优先吸附铜离子和铁离子等金属阳离子，抑制金属酶的反应，从而降低了氨气挥发，并减少了硝化细菌将铵根离子转化为硝酸盐的过程，从而减少了铵盐、氨氮的损失，使土壤中保留更多的可吸收氮，提高氮被植物的吸收利用率。

该聚合物的高负电荷能快速吸附抓取外部的阳离子并结合，达到电荷平衡，并能在整个粪池内分散，迅速分布扩散至整个粪尿中，分解硬壳，软化减少粪坑或泻湖中的固体含量，使结块的粪便分散溶解最终形成更稳定均匀混合的混合物，经聚合物处理过的水泡粪可直接施用于土壤，抑制土壤中的硝化作用并增加农作物产量。

土壤中也有很多阴阳离子，该聚合物能够与土壤发生阳离子交换反应，释放铵根离子，同时吸附金属离子，降低硝化细菌的硝化作用，提高土壤中氨氮含量，该聚合物的长链特性使其不会被硝化细菌马上消耗掉，能在土壤中保持相对较长时间，能阻止硝化细菌发挥作用，提高铵盐利用率，提高土壤肥效。钙、镁等阳离子会降低游离磷酸根阴离子在土壤里的含量，但该共聚物能优先吸附钙、镁等阳离子，从而使磷能以游离的形式被植物所吸收。