[发明专利]一种畜禽养殖废弃物中残留有机砷的无害化处理方法

说明书

本发明公开了一种畜禽养殖废弃物中残留砷的无害化处理方法。包括以下工艺步骤：(1)将畜禽养殖废弃物粪浆经过鸟粪石工艺处理后，粪浆进行固液分离；(2)分离所得的浆液进入超重力反应器，加入赤泥浆混合搅拌；(3)在超重力反应器中加入Na₂S水溶液充分反应后再进入硼泥管式反应器；(4)在硼泥管式反应器中分别加入硼泥浆和聚合硫酸铁溶液，搅拌至充分反应后，进入沉淀池；(5)沉淀池沉淀所得的液体进入厌氧发酵工段进行厌氧发酵；沉淀物进入好氧发酵工段生产有机肥。本发明方法操作方便，机械化程度高，处理量大，高效快速，充分利用赤泥和硼泥这类废渣，能有效无害化处理粪浆中残留的有机砷，达到较好的技术效果。

技术领域

本发明属于环保技术领域，特别涉及一种畜禽养殖废弃物中残留有机砷的无害化处理方法。

背景技术

经济和物质水平的快速发展，使得人们对肉类的需求量增大。伴随畜禽养殖废弃物的高速发展，畜禽排泄物总量也不断增加。在动物营养中，砷是必需元素，又是有毒有害元素。砷作为动物必需的一种微量元素，具有多种重要的生理功能。有机砷制剂是一类饲料添加剂，始于上世纪50年代。目前常用的砷制剂主要有对氨基苯胂酸及其钠盐和3-硝基-4-羟基苯胂酸。其中，对氨基苯胂酸在我国应用较多。有机砷制剂不仅起着补充必要微量元素砷的营养性作用，而且还具有重要的抗菌作用。如抑制肠道中有害细菌的生长繁殖、防治痢疾等。长期吸收少量的砷，可以使机体同化作用加强，促进蛋白质合成，加速骨骼生长并活跃骨骼造血功能。有机砷大多无急性毒性，但长期使用或过量添加，会引起动物组织器官崩溃。同时抑制机体内多种组织酶的活性。研究表明：80％～90％有机砷几乎以原形从畜禽的体内快速排出。由于高的排出速度和组织砷的快速排空，使得几乎所有的畜禽摄入机体内的有机砷，最终都出现在了粪污中。其中，猪粪中的砷浓度可达0.42～119mg/kg，均值高达19.2mg/kg。而畜禽养殖废弃物经过好氧和厌氧发酵，制成有机肥后被广泛大量应用。大量含有机砷的畜禽养殖废弃物经过腐熟化处理，并没有改变其化学活性，进入环境后，对环境造成严重砷污染，对人类和生态环境造成危害。因此，有机砷制剂的环境污染已成为关注点。因此，很有必要对畜禽排泄物中残留有机砷进行无害化钝化处理。

五价砷的毒性低于三价砷。由于亚砷酸盐可以与蛋白质中的巯基发生反应，而砷酸盐不能。亚砷酸盐的毒性比砷酸盐毒性大60倍。砷酸盐对生物体的新陈代谢有明显影响。应该关注的是：在生物体内，不同价态的砷之间是可以相互转化的，并且有机砷在生物体内会发生甲基化作用，生成毒性更大的三甲基砷。

砷具有积累性中毒作用，极易导致人体致癌作用，应引起高度重视。砷对植物也具有一定毒性，砷对植物的危害作用是其阻碍植物体内水分的输送，使植物根以上的地面部分氮和水分供给受阻，导致植物枯黄。此外，砷对不同类型的土壤的危害程度有明显不同。例如：在吸附能力强的粘土中，不易发生砷的危害；而砂土中，砷对植物危害较大。同时砷对土壤微生物也有一定的毒性，甚至可导致主要生物种群的变化，使土壤中生态系统平衡遭受到破坏，主要表现为土壤被砷污染后，细菌总数减少明显。例如：在试验浓度范围(10～40mg/kg)内，当土壤中砷含量为10mg/kg时，细菌数明显降低，并随着土壤中砷的增加而下降。不同形态的砷化物对土壤中细菌的影响效应存在差异。其中以亚砷酸钠的抑制作用最为明显。