稻床養(yǎng)雞固廢中殘留抗生素和砷的微波處理研究.pdf

1、隨著經濟和物質水平快速發(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)雞場隨之出現，并帶來了數量巨大的雞糞，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)的堆肥技術處理為有機肥，但其中殘留的TCs通常難以降解，而有機砷在堆肥過程中容易轉化為毒性更大的無機砷，存在更大的環(huán)境風險。而微波催化熱解技術不僅能有效降解有機污染物，也能穩(wěn)定固化重金屬。

2、>　　本研究以集約養(yǎng)雞業(yè)產生的稻殼雞糞（Rice Husk Chicken Manure，RHCM）為處理對象，分別開展其中殘留TCs的微波熱解技術和殘留砷的藥劑穩(wěn)化/微波固定聯用技術的系統(tǒng)研究，對微波處理系統(tǒng)的作用機理進行了探討，并對稻殼雞糞微波制備生物炭的可行性和經濟性進行了分析和評估。主要研究結論包括：
　　（1）在稻殼雞糞中TCs的微波熱降解實驗研究中，對藥劑種類、微波功率、輻照時間等實驗條件對TCs降解的影響進行了探討，

3、從結果可知：碳化硅材質容器顯示出優(yōu)越的微波吸收能力而被選為微波熱降解稻殼雞糞中TCs的反應容器，FeSO4·7H2O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FeSO4·7H2O固體摻雜量達到10％（m/m）的質量比例，在優(yōu)化實驗微波條件：560W、20min下，兩種TCs的消減率均高于95%。高效液相色譜（HPLC）對降解產物的分析鑒定了TCs在熱解過程中先發(fā)生差向異構化、脫水分解反應，最后母體及產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的效果可以滿足項目要求。
　?。?）在稻殼雞糞中砷（As）的穩(wěn)定化實驗研究中，FeSO4·7H2O展示了比堿性物質、鈣鹽、硫化物更強的對砷的穩(wěn)定/固定化作用。而微波高溫固定化技術與藥劑穩(wěn)定化技術被本研究證明對As的無害化處理具有協同作用，其中FeSO4·7H2O同時起到了共沉淀穩(wěn)定劑和微波敏化劑的關鍵性作用。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/固化率達到了96.1%。微波中試研究驗證了此聯用技術對批量稻床養(yǎng)雞固廢砷處理的可行性。對洛克沙胂的熱重分析結果闡明了其在微波熱解過程中先迅速降解為無機砷而后被鐵離子穩(wěn)定及被微波高溫固定。對處理后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。
　　（3）對制備產物—稻殼雞糞生物炭進行BET、SEM、FTIR等吸附特性、表面形貌和理化性質的表征和分析，結