一种同时快速处理鸡粪中重金属、有害细菌及抗性基因多种污染物的方法

本发明涉及一种同时快速处理鸡粪中重金属、有害细菌及抗性基因多种污染物的方法，属于粪污治理领域。

背景技术：

1、鸡粪的主要成分是氮、磷、钾等植物营养元素，将鸡粪还田可以改善土壤环境，增加土壤肥力。但是鸡粪中的污染物随着鸡粪进入土壤则会导致土壤板结及多种污染问题，目前，国内外畜禽粪便的主流处理技术是好氧堆肥和厌氧发酵。通过好氧堆肥将畜禽粪便转化成腐熟有机肥；以能源生产为目标的厌氧发酵，除产生沼气外，同时还产生大量的沼液和沼渣。但是，畜禽粪便堆肥腐熟过程周期长、占地广、易产生臭气和渗滤液、腐熟有机肥体量大；厌氧发酵产生的沼液/沼渣含水率高、转运成本高、易产生二次污染。另外，不论是厌氧发酵还是好氧堆肥，均不能有效解决重金属在畜禽粪便发酵产物中的残留问题，随着堆肥产品或沼液/沼渣的肥料化应用，导致土壤作物重金属积累，引发食品安全问题。

2、综上，鸡粪中重金属、有害细菌及抗性基因多种污染物是亟需要处理的污染物，而现有的处理方法，处理成本高、周期长、易产生二次污染，并且不能有效解决重金属的残留问题，如何利用简便低廉的方法实现鸡粪中多种污染物的同步处理，实现无害化处理与资源化利用是目前亟待解决的问题。

3、赤泥是铝土矿生产氧化铝过程中产生的一种固体工业废弃物，其外观似暗红色泥土，故称之为赤泥。一般生产1吨氧化铝就会产生1～2吨赤泥。赤泥含有碱土元素，且具有很强的金属固定作用，可用于环境处理中；具有多孔结构，比表面积大，且含有fe等金属元素，可用作催化剂和催化剂催化剂，降低商业催化剂成本。提高赤泥的资源化利用，有望解决赤泥大量堆存导致的生态环境污染和大量土地占用。

4、中国专利文献cn111892462a公开了一种鸡粪的化肥化处理方法，将七水硫酸亚铁和硼氢化钠加入到去离子水中，通入氮气，用磁铁将产物回收，得到零价纳米铁；将零价纳米铁、乙二胺四乙酸、硅藻土混合，得到纳米载体；将硫酸电解得到过二硫酸，二硫酸与硫酸铵反应得到过硫酸铵溶液，添加二氧化锰，得到二氧化锰/过硫酸铵溶液；将纳米载体和二氧化锰/过硫酸铵溶液依次加入新鲜的鸡粪中即可。本发明采用强氧化的方法处理鸡粪，将其快速转化成富含腐殖酸、黄腐酸的小分子有机肥，本发明不需要对粪便进行预处理，氧化过程可以消除粪便臭味，该方法处理效果比较有限，无法同时处理鸡粪中重金属及抗性基因，处理速度比较慢。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种同时快速处理鸡粪中重金属、有害细菌及抗性基因多种污染物的方法。

2、本发明采用简单的高级氧化方法处理鸡粪，本发明方法通过特定的催化剂及真空紫外下进行辐照，使高级氧化发挥极致，使鸡粪中的重金属、有害细菌及抗性基因得到有效治理，同时将大分子快速转化成小分子黄腐酸，处理后鸡粪中的重金属含量大幅降低，抗性基因几乎被完全消除，有害细菌得到很好的灭活，实现鸡粪中多种污染物治理的同时实现了鸡粪资源化利用。

3、本发明是通过如下技术方案实现的：

4、一种同时快速处理鸡粪中重金属、有害细菌及抗性基因多种污染物的方法，包括以下步骤：

5、1)将赤泥、硅藻土和柠檬酸混合均匀，得到复合催化剂；

6、2)将过硫酸盐粉末溶解于水中，制得过硫酸盐溶液；

7、3)将步骤1)得到的复合催化剂和步骤2)得到的过硫酸盐溶液加入新鲜的鸡粪中，同时加入氧化钙混合均匀，加水调和均匀，得到混合物；

8、4)将步骤3)得到的混合物置于真空紫外下进行辐照，辐照中进行搅拌，实现同时快速处理鸡粪中重金属、有害细菌及抗性基因。

9、根据本发明优选的，步骤1)中，赤泥、硅藻土、柠檬酸的质量比为(0.5-1.5)：(1-3)：(0.2-0.8)。

10、根据本发明优选的，步骤1)中，混合采用机械搅拌，搅拌转速为300-500rpm。

11、根据本发明优选的，步骤2)中，所述过硫酸盐选自过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或两种以上混合。

12、根据本发明优选的，步骤2)中，所述过硫酸盐为过硫酸铵。

13、根据本发明优选的，步骤2)中，过硫酸盐的浓度为0.1-1.75mol/l。

14、最为优选的，步骤2)中，过硫酸盐的浓度为0.75-1.25mol/l。

15、根据本发明优选的，步骤3)中，复合催化剂与新鲜鸡粪的质量比为(0.5-3)：(5-10)。

16、根据本发明优选的，步骤3)中，复合催化剂与过硫酸盐溶液的质量体积比为(0.5-3)：(1-10)，单位g/ml。

17、进一步优选的，步骤3)中，复合催化剂与过硫酸盐溶液的质量体积比为(0.5-3)：(1-5)，单位g/ml。

18、根据本发明优选的，步骤3)中，氧化钙的添加量与混合物中水的总体积比为0.01-30g/l。

19、进一步优选的，步骤3)中，氧化钙的添加量与混合物中水的总体积比为0.04-15g/l。

20、根据本发明优选的，步骤4)中，真空紫外的辐照量为10-20mj/cm2，搅拌的转速为100-300rpm，辐照时间为30-70min。

21、根据本发明优选的，步骤4)中，真空紫外辐照的真空度小于等于0.05mpa。

22、本发明方法通过特定的催化剂及真空紫外下进行辐照，使高级氧化发挥极致，使鸡粪中的重金属、有害细菌及抗性基因得到有效治理，同时将其快速转化成含黄腐酸。本发明以简单的方法进行处理，成本低、时间短、并且不产生二次污染，操作简单，不需要对鸡粪进行前处理，且氧化过程可以消除鸡粪的臭味；催化剂中的赤泥含有碱土元素，实现了鸡粪中重金属的固定，高级氧化方法促进了重金属的去除，同时，赤泥及添加的氧化钙可有效活化过硫酸盐，实现鸡粪中细菌及抗性基因的消除，同时促使鸡粪中产生黄腐酸。最重要的是，真空紫外下进行辐照，大大提高了鸡粪中重金属、有害细菌及抗性基因多种污染物的处理效果，本发明在实现鸡粪中多种污染物快速处理的同时，实现了鸡粪和赤泥的双资源化，从根本上解决养殖业产生的粪便和赤泥堆存导致的环境污染和资源循环利用问题。

23、本发明的技术特点及优点：

24、1、本发明方法通过特定的催化剂及真空紫外下进行辐照，使高级氧化发挥极致，使鸡粪中的重金属、有害细菌及抗性基因得到有效治理，同时将其快速转化成含黄腐酸。本发明以简单的方法进行处理，成本低、时间短、并且不产生二次污染，操作简单，不需要对鸡粪进行前处理，使鸡粪中的重金属、有害细菌及抗性基因得到有效治理，同时将其快速转化成含黄腐酸，处理后鸡粪中的重金属含量大幅降低，抗性基因几乎被完全消除，有害细菌得到很好的灭活，实现鸡粪中多种污染物治理的同时实现了鸡粪资源化利用。

25、2、本发明所使用原料赤泥为固体废弃物，原料易得，价格低廉，实现了固废资源化利用。

26、3、本发明可在5分钟内实现鸡粪的除臭，显著减少鸡粪的环保压力。

27、4、本发明可使鸡粪中的重金属得到有效钝化，减少环境中重金属污染。

28、5、本发明在40分钟内实现鸡粪中细菌高于75％的灭活，消除鸡粪中的抗性基因，极大的减少鸡粪施用时对环境的危害。

29、6、本发明可使鸡粪中大分子有机质在20-40分钟内转化为黄腐酸。