一种回收猪粪中磷的方法
未命名
10-18
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1.本发明属于农用废弃物资源化处理技术领域,涉及一种回收猪粪中磷的方法。
背景技术:
2.猪粪在我国每年的产量大,综合利用率较低(不到60%),大量未经妥善处理的猪粪造成严重的环境污染和水体富营养化。另一方面,猪粪中含有大量的磷,是磷回收可供选择的来源。
3.磷是一种重要的矿物元素,对全球的动植物、部分微生物和人体生命活动起着重要的作用。每年有大量磷进入水体,再经污水排放和地表径流等方式进入海洋,造成水体富营养化和陆地磷资源急剧缩减。据估算,几十年后便会出现明显的全球磷短缺问题。
4.目前,常用的磷回收技术包括化学沉淀法、吸附-解吸法、结晶法、强化生物法等。磷结晶通常是磷回收技术的最终产物,以蓝铁矿、鸟粪石、羟基磷灰石较为常见,具有可直接利用的优点,是最有效、应用最广泛的回收方式。其中,蓝铁矿结晶法获得的蓝铁矿用途广泛,作为锂电池电极合成材料前体、农用缓释肥料、重金属去除剂、蓝色颜料等,因而具有较高的经济价值。同时,蓝铁矿结晶法ph为6.0~8.0,比鸟粪石形成的最佳ph范围8.5~10.0要求更低,不失为一个好的选择。
技术实现要素:
5.蓝铁矿结晶法作为磷回收的优选方法,影响其回收效率的主要因素是可溶性性正磷酸盐含量,因此如何提高溶液中的正磷酸盐含量是本发明要解决的核心技术问题。
6.基于上述技术问题,本发明提供一种回收猪粪中磷的方法,包括:对猪粪进行酸浸处理得到酸浸液,回收所述酸浸液中的磷。
7.进一步地,所述酸浸处理中,酸的种类包括:盐酸、硫酸、草酸和抗坏血酸中的任一种;
8.所述酸浸处理中,酸浓度为:0~0.3mol/l;
9.所述酸浸处理中,酸浸时间为:0~120min;
10.所述酸浸处理中,液固比为:30ml/g~150ml/g。
11.进一步优选地,所述酸浸处理中,酸的种类为:草酸;
12.所述酸浓度为:0.1mol/l;
13.所述酸浸时间为:60min;
14.所述液固比为:50ml/g。
15.进一步地,回收所述酸浸液中的磷包括:将所述酸浸液进行固液分离后过滤,调节ph值和fe/p比,在氮气条件下搅拌30min。
16.进一步地,所述ph值为7.0
±
0.1;所述fe/p比为:1:1~2:1;所述氮气纯度为:99.99%。
17.与现有技术相比,本发明“一种回收猪粪中磷的方法”具有下述有益效果或优点:
18.本发明利用酸浸工艺实现了猪粪中磷的回收,磷回收效果显著,同时有利于减少动物粪便处理不当造成的水体富营养化等问题。本发明进一步对酸的种类、浓度、酸浸时间、液固比进行优化,明确了酸浸优选条件:使用浓度为0.10mol/l、液固比为50ml/g的草酸,将猪粪酸浸60min,液相中的可溶性正磷酸盐含量从188.38mg/l提高到881.80mg/l,释磷量从9.42mg/g提升到44.09mg/g,效率提升了469.31%
附图说明
19.图1为盐酸(hcl)在不同浓度时磷的释出量及释出率。
20.图2为硫酸(h2so4)在不同浓度时磷的释出量及释出率。
21.图3为草酸(h2c2o4)在不同浓度时磷的释出量及释出率。
22.图4为抗坏血酸(c6h8o6)在不同浓度时磷的释出量及释出率。
23.图5为盐酸(hcl)在不同浓度、不同酸浸时间磷的释出量及释出率。
24.图6为硫酸(h2so4)在不同浓度、不同酸浸时间磷的释出量及释出率。
25.图7为草酸(h2c2o4)在不同浓度、不同酸浸时间磷的释出量及释出率。
26.图8为抗坏血酸(c6h8o6)在不同浓度、不同酸浸时间磷的释出量及释出率。
27.图9为不同种类的酸对重金属的浸出量。
28.图10为不同种类的酸对磷的释出量及释出率。
29.图11为草酸(h2c2o4)在不同液固比磷的释出量及释出率。
30.图12为分别用水、硫酸、盐酸、草酸和抗坏血酸,猪粪中固相总磷(tps)、交换态磷(ex-p)、铝结合态磷(al-p)、铁结合态磷(fe-p)、钙结合态磷(ca-p)、残余磷(re-p)分布情况。
31.图13为分别用水、硫酸、盐酸、草酸和抗坏血酸,猪粪中液相总磷(tpl)、溶解性总磷(tdp)、溶解性正磷酸盐(ortho-p)、溶解性还原磷(rdp)、颗粒态磷(pp)分布情况。
32.图14为蓝铁矿法回收磷生成的绿色絮状沉淀产物图。
33.图15为回收产物xrd图谱。
34.图16为回收产物扫描电镜图。
具体实施方式
35.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明的保护范围。
36.在各实施例中,猪粪采自罗定市的生猪养殖场。
37.试验前处理:将原始猪粪放置在50℃烘箱中烘干48h直至恒重后研磨过100目的标准筛,即得到试验所需样品。
38.试验仪器:
39.perkinelmer lambda 950紫外分光光度计;
40.zw-yr-2102c上海智城分析仪器制造公司恒温振荡器;
41.tdz5-ws湖南湘仪仪器有限公司离心机;
42.ldzx-30kbs上海申安医疗器械厂高压蒸汽灭菌锅;
43.日本理学ultimaⅵ型x射线衍射仪(xrd);
44.安捷伦5110电感耦合等离子体光谱仪(icp-oes);
45.sigma 300场发射扫描电子显微镜(sem)。
46.各指标测定与分析方法:
47.ph值:玻璃电极法;
48.磷:钼酸铵分光光度法;
49.数据分析及画图分别使用spss和origin软件;
50.液相中各形态磷的测定按照《水和废水监测分析方法》进行;
51.tp含量由液相直接经过硫酸钾消解后测得;
52.ortho-p含量由液相经0.45μm滤膜过滤后测得;
53.溶解性总磷(tdp)含量由液相经0.45μm滤膜过滤后再由过硫酸钾消解测得;
54.固相中磷参考c-j法进行提取:50ml试验酸浸液离心后移除上清液,依次用50ml nh4cl、氟化铵nh4f、naoh、h2so4,于220r
·
min-1
、25℃下,分别提取测定各形态磷的含量,采用h2so
4-hclo4消解测定固相残余磷。
55.酸浸试验操作步骤:将装有猪粪和酸溶液的锥形瓶放入恒温振荡器中,在220r/min、25℃下连续振荡。到达设定时间(2.5、5、10、15、30、60、90、120min)后,混合液在4000r/min下离心分离10min,上清液过0.45μm滤膜,于4℃下冷藏保存,进行磷浓度的测定。
56.tp(总磷)=液相总磷(tpl)+固相总磷(tps)
57.tpl=溶解性总磷(tdp)+颗粒态磷(pp)
58.tdp=溶解性正磷酸盐(ortho-p)+溶解性还原磷(rdp)
59.tps=交换态磷(ex-p)+铝结合态磷(al-p)+铁结合态磷(fe-p)+钙结合态磷(ca-p)+残余磷(re-p)
60.在各实施例中,xrd操作条件为:回收产物冷冻干燥后研磨成粉末,采用cu阳极,cukα波长为电压40kv,电流30ma,扫描范围为5
°
~90
°
,扫描速度为5
°
/min,扫描步长0.02
°
。所得图谱用mdi jade 6软件分析,通过与标准库数据比对,得出分析结果。
61.sem操作条件为:回收产物冷冻干燥后研磨成粉末,通过导电胶固定,用离子溅射镀膜仪在产物表面镀上一层约100nm厚的金膜,sigma300场发射扫描电子显微镜进行观察,加速电压设置为15kv,根据观察点位选取合适的放大倍率。
62.icp-oes操作条件为,首先通过常规化学定量分析技术配制样品溶液,然后配制一组校准溶液,各溶液均含有准确已知浓度的分析物元素。最后将校准溶液和样品溶液送入等离子体,以合适的分析谱线测量光强度(例:cu元素的发射光波长324.754nm)。通过测量校准溶液中每种元素的发射光强度绘制相应校准曲线,使用校准曲线图确定每个样品溶液中的各元素浓度。
63.实施例1
64.本实施例提供了原始猪粪经水浸后磷的形态分布情况。
65.实验操作步骤:
66.将1g猪粪置于100ml锥形瓶,加入50ml去离子水,在220r/min、25℃下连续振荡60min,得混合液。
67.混合液直接经过硫酸钾消解后即测得tp。
68.混合液在4000r/min下离心分离10min,分为固液两相,ortho-p含量由液相经0.45μm滤膜过滤后测得;溶解性总磷(tdp)含量由液相经0.45μm滤膜过滤后再由过硫酸钾消解测得。颗粒态磷(pp)由液相总磷(tpl)与溶解性总磷(tdp)进行差值计算得出;溶解性还原磷(rdp)由溶解性总磷(tdp)与可溶性正磷酸盐(ortho-p)进行差值计算得出。
69.固相中磷参考c-j法进行提取,具体操作步骤:
70.50ml混合液离心后移除上清液加入50ml 1mol/l的nh4cl,在ph值为8.0的条件下振荡1h,4000r/min离心20min,取上清液经0.45μm滤膜过滤后测得ex-p;
71.残渣加入50ml 1mol/l的nh4f,在ph值8.2的条件下振荡1h,4000r/min离心20min,取上清液经0.45μm滤膜过滤后测得al-p;
72.残渣加入50ml 0.1mol/l的naoh,振荡2h,静置16h,再振荡2h,4000r/min离心20min,取上清液经0.45μm滤膜过滤后测得fe-p;
73.残渣加入50ml 1mol/l的h2so4,振荡1h,4000r/min离心20min,取上清液经0.45μm滤膜过滤后测得ca-p;残渣采用h2so
4-hclo4消解测得re-p。实验结果如表1所示。
74.表1,水浸猪粪中的磷形态分布
75.[0076][0077]
由上表可知,ortho-p浓度只有188.38mg/l,占总磷的比例仅为18.31%,具有很大的提升空间。在普通污水中pp浓度较低,而浸出液中pp浓度较高,达到了125.86mg/l,占总磷的12.23%,而rdp占总磷比例很低,仅有1.79%可能是粪便在动物肠道内厌氧环境,磷由溶解态向颗粒态转化导致的。
[0078]
离心后的固相为黄褐色絮状物,容易重新分散,其磷浓度高达672.59mg/l。固相磷浓度从高到依次是al-p、ca-p、ex-p、re-p和fe-p,浓度分别为315.77mg/l、270.16mg/l、60.37mg/l、21.56mg/l和4.73mg/l。固相磷中al-p和fe-p被称为潜在的活性磷,在一定条件下可以转化为其他磷形态。固相磷中ca-p是一种较惰性的磷,在自然条件下较难被利用。固相磷中ex-p具有水溶性和弱吸附性的特点,其化学性质活泼,易于解吸附,也具有转化潜力。固相磷中的re-p可视为一个整体其性质稳定,不易被生物利用。
[0079]
由此可以看出,初始猪粪水浸后的ortho-p的含量并不高,提升空间很大。而要提高ortho-p的含量,关键在于pp、al-p和ca-p的含量。
[0080]
实施例2
[0081]
本实施例提供了酸浓度对释磷量和释磷率的影响。
[0082]
实验操作步骤:
[0083]
将1g猪粪置于100ml锥形瓶,加入50ml不同浓度梯度(0、0.05、0.1、0.2、0.3mol/l)的酸溶液,在220r/min、25℃下连续振荡60min。震荡完成后得到混合液。酸的种类包括:盐酸(hcl)、硫酸(h2so4)、草酸(h2c2o4)、抗坏血酸(c6h8o6)。
[0084]
混合液在4000r/min下离心分离10min,取上清液经0.45μm滤膜过滤后测得ortho-p含量。
[0085]
由实施例1中的磷形态分析结果可知,采用酸浸方法提取猪粪中磷元素的来源主
要包括al-p,ca-p和pp等形式的磷。
[0086]
试验结果:不同浓度的hcl、h2so4、h2c2o4、c6h8o6测得的释磷量和释磷率分别见图1、2、3、4。
[0087]
结果分析:
[0088]
以hcl、h2so4、h2c2o4、c6h8o6作为酸浸液,猪粪的释磷效果均得到了大幅度提升,且释磷效果在一定范围内随着酸浓度的升高而增加,其原因可能是al-p、fe-p和ca-p形式存在的固相磷与h
+
反应后溶解,生成ortho-p。
[0089]
同浓度的强酸hcl、h2so4的释磷率显著高于弱酸c6h8o6的释磷率。酸浓度达到一定水平(≥0.1mol/l),h2c2o4对于猪粪的释磷效果均优于hcl和h2so4,这可能是因为磷释放会受到有机酸化学结构和官能团位置的影响,因有机官能团能够与和磷相结合的金属发生耦合反应,其单位质子所释放的磷普遍高于无机酸。
[0090]
图1中,释磷量和释磷率随hcl浓度的升高而呈现上升趋势。当hcl浓度达到0.1mol/l,ortho-p浓度为872.52mg/l,释磷量43.53mg/g且释磷率达到了84.58%;
[0091]
图2中,当h2so4作为酸浸液且浓度为0.05mol/l,ortho-p浓度为861.78mg/l,释磷量43.09mg/g且释磷率达到了83.73%;
[0092]
图3中,当h2c2o4作为酸浸液且浓度为0.1mol/l,ortho-p浓度为874.59mg/l,释磷量43.73mg/g且释磷率达到了84.97%,继续提升酸浓度,释磷效果并没有明显增加;
[0093]
图4中,当c6h8o6作为酸浸液且浓度为0.3mol/l,ortho-p浓度为827.03mg/l,释磷量41.35mg/g且释磷率达到了80.35%。
[0094]
综上,hcl、h2so4、h2c2o4、c6h8o6最佳的酸浸浓度分别为0.1、0.05、0.1和0.3mol/l。
[0095]
实施例3
[0096]
本实施例提供了酸浸时间对释磷量和释磷率的影响。
[0097]
实验操作步骤:
[0098]
将1g猪粪置于100ml锥形瓶,加入50ml不同浓度梯度(0、0.05、0.1、0.2、0.3mol/l)的酸溶液,在220r/min、25℃下连续振荡,设定时间(2.5、5、10、15、30、60、90、120min),震荡完成后得到混合液。酸的种类同实施例2。
[0099]
混合液在4000r/min下离心分离10min,取上清液经0.45μm滤膜过滤后测得ortho-p含量。
[0100]
试验结果:四种酸在不同酸浸时间测得的释磷量和释磷率分别见图5、6、7、8。
[0101]
结果分析:
[0102]
四种不同种类的酸都随着酸浸时间的增长,释磷量都是逐渐升高后趋于稳定。
[0103]
从图5可知,当hcl在最佳浓度0.1mol/l时,酸浸30min释磷量为43.28mg/g,释磷率为84.10%;
[0104]
从图6可知,当h2so4在最佳浓度0.05mol/l时,酸浸30min释磷量为42.85mg/g,释磷率为83.25%;
[0105]
从图7可知,当h2c2o4在最佳浓度0.1mol/l时,酸浸60min释磷量为44.09mg/g,释磷率为85.67%;
[0106]
从图8可知,当c6h8o6在最佳浓度0.3mol/l时,酸浸30min释磷量为41.11mg/g,释磷率为79.88%;
[0107]
有研究指出,酸浸时间过长会导致磷浓度的下降,进而导致难以回收利用。本次试验所有酸处理的猪粪样品,60min时磷的浸出效果均未下降,后续时间段的释磷率都趋于稳定。因此,四种酸的酸浸时间均选用60min。
[0108]
实施例4
[0109]
本实施例提供了不同种类的酸对重金属浸出量的影响。
[0110]
实验操作步骤:
[0111]
将1g猪粪置于100ml锥形瓶,加入不同种类50ml 0.1mol/l的酸溶液,在220r/min、25℃下连续振荡60min,震荡完成后得到混合液。混合液在4000r/min下离心分离10min,取上清液经0.45μm滤膜过滤后,使用icp-oes对其中的金属元素进行定量分析。
[0112]
同时,按照实施例2中所得的酸浓度和实施例3所得的酸浸时间处理猪粪,其他步骤相同。处理结束后测量混合液ortho-p含量,计算不同种类酸的释磷量及释磷率。
[0113]
试验结果:不同种类的酸对重金属浸出量见图9,不同种类酸对应的释磷量及释磷率见图10。
[0114]
结果分析:
[0115]
从图9可以看出,四种酸对于猪粪中重金属的浸出量不同,具体为h2so4>hcl>h2c2o4>c6h8o6,重金属浸出量分别为0.2683、0.2503、0.1941和0.0998mg/g。相比有机酸,无机酸对于重金属的浸出效果更强,可能是由于有机酸官能团与重金属离子形成螯合物。不同种类的酸对于猪粪中释出重金属的量均为zn>cu>as>cr。其中,zn和cu处于同一数量级,as和cr处于同一数量级。这可能与畜禽养殖过程中重金属作为饲料添加剂的使用有关系。
[0116]
从图10可以看出,四种酸对于猪粪中磷的释出效果不同,具体为h2c2o4>hcl>h2so4>c6h8o6,释磷量分别为44.0893、43.159、43.089、41.108mg/g,释磷率分别为85.67%、83.86%、83.73%、79.88%。
[0117]
另外,考虑到四种酸的价格成本,草酸具有更低的价格、更少的重金属释放量以及更高的释磷率,因此将草酸作为优选的酸种类。
[0118]
实施例5
[0119]
本实施例提供了不同液固比对释磷量和释磷率的影响。
[0120]
实验操作步骤:
[0121]
在实施例2~4优化的基础上,本实施例选取0.1mol/l的草酸,酸浸猪粪60min,控制酸负荷和浸出时间不变,考察浸出液固比(l/s)对释磷率的影响,设置以下六个梯度:150ml/g、120ml/g、100ml/g、80ml/g、50ml/g、30ml/g。
[0122]
向锥形瓶中分别加入不同质量(0.33、0.42、0.50、0.63、1.00及1.67g)的猪粪,再分别加入50ml不同浓度(0.033、0.042、0.050、0.063、0.100及0.167mol/l)的草酸溶液,将锥形瓶放入水浴振荡器中振荡,设置振荡速率为220r/min,温度25℃,振荡时间60min。处理完成后,混合液在4000r/min下离心10min,取上清液经0.45μm滤膜过滤后测量ortho-p含量,计算不同种类酸的释磷量及释磷率。
[0123]
试验结果:不同液固比的释磷量及释磷率见图11。
[0124]
结果分析:
[0125]
从图11可以看出,酸负荷和浸出时间不变的条件下,释磷率随浸出液固比变化而
变化。液固比在30ml/g~120ml/g时,释磷率变化不明显,在85%
±
0.8%内浮动;随后继续增大浸出液固比,从120ml/g提高到150ml/g时,释磷率明显减小,从85.74%降低到82.19%。由以上试验可知,选择50ml/g的浸出液固比较为理想。
[0126]
实施例6
[0127]
本实施例提供了猪粪分别经水、硫酸、盐酸、草酸和抗坏血酸浸后磷的形态分布情况,用以对比不同种类的酸对猪粪磷形态转化的影响。
[0128]
实验操作步骤:
[0129]
将实施例2、3、5所得的优选条件用于本实施例:分别取1g猪粪置于锥形瓶,向各个锥形瓶依次加入50ml的酸溶液(0.1mol/l的hcl、0.05mol/l的h2so4、0.1mol/l的h2c2o4、0.3mol/l的c6h8o6),在220r/min、25℃下连续振荡60min。振荡完成后得到混合液。
[0130]
混合液直接经过硫酸钾消解后测得tps。
[0131]
混合液在4000r/min下离心分离10min,分为固液两相,ortho-p含量由液相经0.45μm滤膜过滤后测得;溶解性总磷(tdp)含量由液相经0.45μm滤膜过滤后再由过硫酸钾消解测得。
[0132]
固相中磷参考c-j法进行提取,具体操作步骤为:
[0133]
50ml混合液离心后移除上清液加入50ml 1mol/l的nh4cl,在ph值8.0的条件下振荡1h,4000r/min离心20min,固液分离,取上清液经0.45μm滤膜过滤后测得ex-p;
[0134]
残渣加入50ml 1mol/l的nh4f,在ph值8.2的条件下振荡1h,4000r/min离心20min,取上清液经0.45μm滤膜过滤后测得al-p;
[0135]
残渣加入50ml 0.1mol/l的naoh,振荡2h,静置16h,再振荡2h,4000r/min离心20min,取上清液经0.45μm滤膜过滤后测得fe-p;
[0136]
残渣加入50ml 1mol/l的h2so4,振荡1h,4000r/min离心20min,取上清液经0.45μm滤膜过滤后测得ca-p;残渣采用h2so
4-hclo4消解测定固相残余磷(re-p)。颗粒态磷(pp)由液相总磷(tpl)与溶解性总磷(tdp)进行差值计算得出;溶解性还原磷(rdp)由溶解性总磷(tdp)与可溶性正磷酸盐(ortho-p)进行差值计算得出。
[0137]
试验结果:四种酸在不同浓度时磷的释出量及释出率见图12、13。
[0138]
结果分析:与猪粪水浸液相比,四种酸浸液的ortho-p浓度均大幅度升高,固相磷中的al-p和ca-p大幅度减少,转变成为蓝铁矿结晶所需的ortho-p;草酸对ex-p的转化效果强于其他三种酸。液相磷中,pp转化较为明显,硫酸、盐酸、草酸都使pp含量降低,抗坏血酸使pp含量升高,可能是酸溶解不完全,固相磷中的al-p影响所导致的。
[0139]
实施例7
[0140]
本实施例提供了采用蓝铁矿法回收猪粪浸出液中磷的有效性。
[0141]
实验操作步骤:
[0142]
使用0.10mol/l的h2c2o4,液固比为50ml/g,酸浸时间60min处理猪粪:向100ml锥形瓶中加入10g的猪粪,再加入0.10mol/l的草酸溶液500ml,将锥形瓶放入水浴振荡器中振荡,设置振荡速率为220r/min,温度为25℃,振荡时间为60min。处理完成后,混合液在4000r/min下离心分离10min。取上清液经400ml,将浓度为1.5mol/l的na2co3溶液调节ph至7.0
±
0.1。fe/p比设置为1.0、1.5、2.0,通入流量为20ml/min、纯度为99.99%的氮气作为反应保护气,搅拌速度250r/min,反应30min,进行蓝铁矿法回收磷试验。
[0143]
试验结果:均生成了绿色絮状沉淀物,如图14,反应结束后,液相中的ortho-p含量从881.80mg/l降低至不足200mg/l,不同fe/p比的磷回收率均大于70%。这表明溶液中的磷大部分都转移到了沉淀物中,初步判断以蓝铁矿的形式回收酸浸法浸出的猪粪磷是有效的。
[0144]
结果验证:
[0145]
为了进一步判断沉淀物是否为蓝铁矿,本实验对得到的回收产物进行了xrd表征,结果如图15所示。可以看到,回收产物图谱出现了一系列的特征峰,经xrd专业分析软件jade分析发现,与蓝铁矿pdf标准图谱#30-0662较为吻合,该结果表明体系中生成了蓝铁矿晶体,且蓝铁矿晶体为该污泥粉末中唯一晶相。
[0146]
对回收产物进行了扫描电镜观察,如图16所示。结果发现,所得晶体在扫描电镜下呈现棱柱状,与已有研究所得到的蓝铁矿较为相近,为蓝铁矿的正常形状。
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以上所述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。在依据本发明构思的条件下本领域普通技术人员进行的相关推演和替换,在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
技术特征:
1.一种回收猪粪中磷的方法,其特征在于,包括:对猪粪进行酸浸处理得到酸浸液,回收所述酸浸液中的磷。2.根据权利要求1所述的回收猪粪中磷的方法,其特征在于,所述酸浸处理中,酸的种类包括:盐酸、硫酸、草酸和抗坏血酸中的任一种;所述酸浸处理中,酸浓度为:0.05~0.3mol/l;所述酸浸处理中,酸浸时间为:1~120min;所述酸浸处理中,液固比为:30ml/g~150ml/g。3.根据权利要求2所述的回收猪粪中磷的方法,其特征在于,所述酸浸处理中,酸的种类为:草酸;所述酸浓度为:0.1mol/l;所述酸浸时间为:60min;所述液固比为:50ml/g。4.根据权利要求1所述的回收猪粪中磷的方法,其特征在于,所述回收所述酸浸液中的磷包括:将所述酸浸液进行固液分离后过滤,调节ph值和fe/p比,在氮气条件下搅拌30min。5.根据权利要求4所述的回收猪粪中磷的方法,其特征在于,所述ph值为7.0
±
0.1;所述fe/p比为:1:1~2:1;所述氮气纯度为:99.99%。6.权利要求1~5任一项所述的回收猪粪中磷的方法在处理猪粪中的应用。
技术总结
本发明涉及农用废弃物资源化处理技术领域,公开了一种回收猪粪中磷的方法。本发明基于酸浸法对酸的种类、浓度、酸浸时间、液固比进行优化,明确了酸浸工艺的优选条件:使用浓度为0.10mol/L、液固比为50mL/g的草酸,将猪粪酸浸60min,可溶性正磷酸盐含量从188.38mg/L提高到881.80mg/L,释磷量从9.42mg/g提升到44.09mg/g,效率提升了469.31%,优化效果显著。本发明提供的方法,实现了猪粪中磷的高效回收,利于缓解磷危机;另一方面,为猪粪的资源化利用提供可行的方法。本发明还明确了:不同种类的酸对猪粪中磷形态的转化有不同的影响;用蓝铁矿法回收猪粪中的磷切实可行。用蓝铁矿法回收猪粪中的磷切实可行。用蓝铁矿法回收猪粪中的磷切实可行。
技术研发人员:梁嘉林 张雷 刘晖 李城坚 刁增辉 肖更生 王梓颖 李志鹏
受保护的技术使用者:仲恺农业工程学院
技术研发日:2023.06.30
技术公布日:2023/10/15
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