公布日：2023.09.08
申請(qǐng)日：2023.06.30
分類號(hào)：B09B3/40(2022.01)I;B09B3/20(2022.01)I;B09B3/65(2022.01)I;B09B101/90(2022.01)N
摘要
本申請(qǐng)公開一種土壤和污泥重金屬同步固化方法，按質(zhì)量份數(shù)配比稱取含有重金屬污染的土壤、含有鐵鋁礦物的市政污泥和城市環(huán)衛(wèi)有機(jī)廢物；加入助劑，充分混合均勻；將混合后的原料在熱解爐上熱解2h，使原料中的有機(jī)污染物得到分解，并使重金屬形成難溶性化合物，有效固定在土壤中；將熱解后的樣品使用稀的金銀花和/或茶葉湯進(jìn)行漫灌水封處理，營(yíng)造缺氧和厭氧環(huán)境，漫灌周期2-30d達(dá)到固定重金屬，降低重金屬生物有效性的目的；經(jīng)過(guò)浸泡處理的樣品進(jìn)行自然晾干或者烘干處理，采用熱解技術(shù)和植物萃取液還原技術(shù)相結(jié)合，既修復(fù)固定了土壤和污泥中的重金屬，又解決了污泥處置的環(huán)保難題；具有綜合治理效果好、成本低、技術(shù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求書
1.一種土壤和污泥重金屬同步固化方法，其特征在于，具體包括如下步驟：第一步，準(zhǔn)備原料：按質(zhì)量份數(shù)配比稱取含有重金屬污染的土壤1份、含有鐵鋁鈣礦物的市政污泥0.5-2份和城市環(huán)衛(wèi)有機(jī)廢物0.1-1份；第二步，加入助劑：將所選原料中加入0.1-1％質(zhì)量比的助劑，充分混合均勻；第三步，熱解處理：將混合后的原料在熱解爐上熱解2h，熱解溫度控制在400℃-600℃，使原料中的有機(jī)污染物得到分解，并使重金屬形成難溶性化合物，有效固定在土壤中；第四步，浸泡處理：將熱解后的樣品使用稀的金銀花和/或茶葉湯進(jìn)行漫灌水封處理，營(yíng)造缺氧和厭氧環(huán)境，漫灌周期2-30d達(dá)到固定重金屬，降低重金屬生物有效性的目的；第五步，干燥處理：經(jīng)過(guò)浸泡處理的樣品進(jìn)行自然晾干或者烘干處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述土壤和污泥重金屬同步固化方法，其特征在于，所述第一步中城市環(huán)衛(wèi)有機(jī)廢物為落葉、木屑、秸稈中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述土壤和污泥重金屬同步固化方法，其特征在于，所述第一步市政污泥中鐵鋁鈣三者元素百分比超過(guò)70％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述土壤和污泥重金屬同步固化方法，其特征在于，所述第二步中助劑為生物炭和/或石灰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤和污泥重金屬同步固化方法，其特征在于：所述第二步中混合速度為600-800r/min，混合時(shí)間為36-72h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤和污泥重金屬同步固化方法，其特征在于：所述第四步中稀的金銀花和/或茶葉湯濃度為1％，金銀花和/或茶葉湯用量以浸沒固體材料為準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤和污泥重金屬同步固化方法，其特征在于：所述第五步中烘干溫度為60-70℃，烘干時(shí)間為4-8h。
發(fā)明內(nèi)容
解決的技術(shù)問(wèn)題：
本申請(qǐng)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決了目前單一修復(fù)方式、修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)、修復(fù)成本高，容易對(duì)土壤和地下水環(huán)境造成二次污染，資源沒有得到有效利用等技術(shù)問(wèn)題，提供了一種土壤和污泥重金屬同步固化方法，該方法通過(guò)將受重金屬污染的土壤、市政污泥、其余有機(jī)質(zhì)廢棄物混合均勻，然后在熱解爐上熱解，最后使用金銀花和/或茶葉湯進(jìn)行浸泡處理，自然晾干或烘干，達(dá)到有效固定土壤中的重金屬，降低其生物有效性的目的。
技術(shù)方案：
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
一種土壤和污泥重金屬同步固化方法，具體包括如下步驟：
第一步，準(zhǔn)備原料：按質(zhì)量份數(shù)配比稱取含有重金屬污染的土壤1份、含有鐵鋁鈣礦物的市政污泥0.5-2份和城市環(huán)衛(wèi)有機(jī)廢物0.1-1份；
第二步，加入助劑：將所選原料中加入0.1-1％質(zhì)量比的助劑，充分混合均勻；
第三步，熱解處理：將混合后的原料在熱解爐上熱解2h，熱解溫度控制在400℃-600℃，使原料中的有機(jī)污染物得到分解，并使重金屬形成難溶性化合物，有效固定在土壤中；
第四步，浸泡處理：將熱解后的樣品使用稀的金銀花和/或茶葉湯進(jìn)行漫灌水封處理，營(yíng)造缺氧和厭氧環(huán)境，漫灌周期2-30d達(dá)到固定重金屬，降低重金屬生物有效性的目的；
第五步，干燥處理：經(jīng)過(guò)浸泡處理的樣品進(jìn)行自然晾干或者烘干處理。
進(jìn)一步地，所述第一步中城市環(huán)衛(wèi)有機(jī)廢物為落葉、木屑、秸稈中的一種或幾種。
進(jìn)一步地，所述第一步市政污泥中鐵鋁鈣三者元素百分比超過(guò)70％。
進(jìn)一步地，所述第二步中助劑為生物炭和/或石灰。
進(jìn)一步地，所述第二步中混合速度為600-800r/min，混合時(shí)間為36-72h。
進(jìn)一步地，所述第四步中稀的金銀花和/或茶葉湯濃度為1-5％，金銀花和/或茶葉湯用量以浸沒固體材料為準(zhǔn)。
進(jìn)一步地，所述第五步中烘干溫度為60-70℃，烘干時(shí)間為4-8h。
原理解釋：市政污泥含有豐富的鐵鋁鈣元素，在熱解炭化過(guò)程中形成豐富的金屬氧化物和表面羥基。在與城市環(huán)衛(wèi)有機(jī)廢物共熱解的產(chǎn)物有豐富的含碳官能團(tuán)，并形成具有介孔通道和活性位點(diǎn)，以上結(jié)構(gòu)有利于吸附游離的重金屬離子，然后通過(guò)生物還原反應(yīng)將土壤中的重金屬離子還原成難溶性、難遷移的形態(tài)，使其固定在生物炭和土壤中，從而減少其毒性和生物可利用性。該方法同時(shí)固定了污泥和污染土壤中的重金屬，同步解決了城市環(huán)衛(wèi)有機(jī)廢物，市政污水處理廠污泥和污染土壤的處置和修復(fù)問(wèn)題，一舉三得，有顯著的環(huán)境效益。
有益效果：
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N土壤和污泥重金屬同步固化方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具備以下有益效果：
1.本發(fā)明采用市政污泥與土壤修復(fù)同步的方式，采用熱解技術(shù)和植物萃取液還原技術(shù)相結(jié)合，既修復(fù)固定了土壤和污泥中的重金屬，又解決了污泥處置的環(huán)保難題。
2.具有綜合治理效果好、成本低、技術(shù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
（發(fā)明人：葉長(zhǎng)青;王海東;繆穎;王偉熠）
