稻床養(yǎng)雞固廢中殘留抗生素和砷的微波處理研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)和物質(zhì)水平快速發(fā)展，雞肉的需求量逐漸增大。越來越多的規(guī)模化集約養(yǎng)雞場(chǎng)隨之出現(xiàn)，并帶來了數(shù)量巨大的雞糞，亟待處理。四環(huán)素類抗生素（TCs）和洛克沙胂（ROX）是養(yǎng)雞過程中極為常用的兩類藥劑，在雞糞中通常有較多的殘留。目前大量的雞糞常采用傳統(tǒng)的堆肥技術(shù)處理為有機(jī)肥，但其中殘留的TCs通常難以降解，而有機(jī)砷在堆肥過程中容易轉(zhuǎn)化為毒性更大的無機(jī)砷，存在更大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。而微波催化熱解技術(shù)不僅能有效降解有機(jī)污染物，也能穩(wěn)定固化重金屬。

2、>　　本研究以集約養(yǎng)雞業(yè)產(chǎn)生的稻殼雞糞（Rice Husk Chicken Manure，RHCM）為處理對(duì)象，分別開展其中殘留TCs的微波熱解技術(shù)和殘留砷的藥劑穩(wěn)化/微波固定聯(lián)用技術(shù)的系統(tǒng)研究，對(duì)微波處理系統(tǒng)的作用機(jī)理進(jìn)行了探討，并對(duì)稻殼雞糞微波制備生物炭的可行性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析和評(píng)估。主要研究結(jié)論包括：
　?。?）在稻殼雞糞中TCs的微波熱降解實(shí)驗(yàn)研究中，對(duì)藥劑種類、微波功率、輻照時(shí)間等實(shí)驗(yàn)條件對(duì)TCs降解的影響進(jìn)行了探討，

3、從結(jié)果可知：碳化硅材質(zhì)容器顯示出優(yōu)越的微波吸收能力而被選為微波熱降解稻殼雞糞中TCs的反應(yīng)容器，F(xiàn)eSO4·7H2O的加入被證明能夠顯著提升稻床養(yǎng)雞固廢的微波吸收性能，當(dāng)FeSO4·7H2O固體摻雜量達(dá)到10％（m/m）的質(zhì)量比例，在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)微波條件：560W、20min下，兩種TCs的消減率均高于95%。高效液相色譜（HPLC）對(duì)降解產(chǎn)物的分析鑒定了TCs在熱解過程中先發(fā)生差向異構(gòu)化、脫水分解反應(yīng)，最后母體及產(chǎn)物完全礦化的降解過程。中

4、試微波熱解處理稻殼雞糞中TCs的效果可以滿足項(xiàng)目要求。
　　（2）在稻殼雞糞中砷（As）的穩(wěn)定化實(shí)驗(yàn)研究中，F(xiàn)eSO4·7H2O展示了比堿性物質(zhì)、鈣鹽、硫化物更強(qiáng)的對(duì)砷的穩(wěn)定/固定化作用。而微波高溫固定化技術(shù)與藥劑穩(wěn)定化技術(shù)被本研究證明對(duì)As的無害化處理具有協(xié)同作用，其中FeSO4·7H2O同時(shí)起到了共沉淀穩(wěn)定劑和微波敏化劑的關(guān)鍵性作用。在5%（m/m）比例的FeSO4·7H2O添加量，700W、20min的優(yōu)化微波條件組合下，稻

5、殼雞糞中砷的穩(wěn)定/固化率達(dá)到了96.1%。微波中試研究驗(yàn)證了此聯(lián)用技術(shù)對(duì)批量稻床養(yǎng)雞固廢砷處理的可行性。對(duì)洛克沙胂的熱重分析結(jié)果闡明了其在微波熱解過程中先迅速降解為無機(jī)砷而后被鐵離子穩(wěn)定及被微波高溫固定。對(duì)處理后RHCM的XPS表征揭示了Fe元素主要以Fe2O3和Fe3O4形式存在，而其中As則形成了穩(wěn)定的FeAsO3。
　?。?）對(duì)制備產(chǎn)物—稻殼雞糞生物炭進(jìn)行BET、SEM、FTIR等吸附特性、表面形貌和理化性質(zhì)的表征和分析，結(jié)