[發(fā)明專利]一種污泥地重金屬污染土壤的修復(fù)方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510635782.0
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN105149341A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬新攀
• 申請（專利權(quán)）人: 河南行知專利服務(wù)有限公司
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 楊妙琴;徐皂蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污染土壤治理領(lǐng)域，特別涉及一種污泥地重金屬污染土壤的修復(fù)方法。

背景技術(shù)

隨著我國污水處理廠的逐步增多與污水處理技術(shù)的發(fā)展，污水在處理過程中產(chǎn)生的污泥也在逐步增多，由于其體積龐大、組分復(fù)雜、含水率高、強(qiáng)度低，同時(shí)還含有大量致病微生物、寄生蟲卵、重金屬等有害物質(zhì)，且伴有惡臭產(chǎn)生，這些不利因素給其運(yùn)輸、貯存和后續(xù)的資源化利用都帶來了諸多不便，目前，很多工廠仍然將污泥隨意外運(yùn)，簡單填埋或堆放，給環(huán)境造成了破壞。

污泥中的重金屬污染，已成為世界關(guān)注的環(huán)境問題。污泥中的重金屬可來自于大氣降塵、大氣降水、土壤沖刷、地表徑流、各類污水、農(nóng)藥、固體垃圾等，在某種程度上污泥可以看作是重金屬的儲存庫。當(dāng)污泥的氧化還原條件發(fā)生變化時(shí)，重金屬重新轉(zhuǎn)化為溶解狀態(tài)而釋放；另外，重金屬不能被生物降解，但具有生物累積的特性，可以通過食物鏈產(chǎn)生生物富集和濃縮效應(yīng)，最終影響到“食物鏈”的頂級生物或者人類。

目前處理污泥中重金屬污染的方法主要有：固化/穩(wěn)定化、微生物淋濾、焚燒。固定方法處理污泥中重金屬污染是國內(nèi)外應(yīng)用較廣的技術(shù)之一，但現(xiàn)有固化用的膠凝材料不僅來源單一，而且造價(jià)過高，同時(shí)也會使污泥固化體浸出液pH值過高，在固化污泥再利用過程中，固化體與地下水或地表水接觸產(chǎn)生的強(qiáng)堿性會危害生態(tài)系統(tǒng)中的水質(zhì)；微生物對污泥中重金屬的溶解，是通過細(xì)菌對污泥中鐵和硫的氧化作用，使得污泥中氧化還原電位升高，pH值降低，從而使重金屬發(fā)生溶解，將溶解的重金屬淋濾出來，就可以降低污泥中重金屬的含量，盡管微生物淋濾法剔除污泥中重金屬的效果良好，但是如何妥善處理高濃度重金屬淋出液仍然是個(gè)棘手的問題；焚燒法處理污泥，可以有效分解污泥中的有毒有害成分，使重金屬富集，便于集中處理，但是，污泥焚燒過程會產(chǎn)生二次污染，包括有害氣體、有害廢渣等。

因此，針對污泥地土壤重金屬污染的現(xiàn)狀，采取合適的土壤修復(fù)措施，對于污泥地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居住環(huán)境、生態(tài)建設(shè)以及區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種對污泥重金屬污染處理成本低、處理效果理想、處理時(shí)間短、地域適用性廣的修復(fù)方法，實(shí)現(xiàn)污泥地土壤處理的無害化、減量化、資源化。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種污泥地重金屬污染土壤的修復(fù)方法，包括以下步驟：

1）在污泥地重金屬污染的土壤中施入生物炭基肥，混合均勻，陳化20~30天；

2）待步驟1）中生物炭基肥陳化結(jié)束后，放入蚯蚓進(jìn)行養(yǎng)殖；

3）待步驟2）中蚯蚓正常引入土壤后，連續(xù)種植1~2個(gè)周期的蓖麻，每個(gè)周期種植蓖麻的同時(shí)都在土壤中施入生物炭基肥，以蓖麻果實(shí)成熟收獲結(jié)束為一個(gè)周期，每個(gè)周期蓖麻果實(shí)收獲結(jié)束后將蓖麻整體移除；

4）待步驟3）中蓖麻植株整體移除后，放入蚯蚓進(jìn)行養(yǎng)殖；

5）待步驟4）中蚯蚓正常引入土壤后，連續(xù)種植1~2個(gè)周期的柳樹，每個(gè)周期種植柳樹的同時(shí)都在土壤中施入生物炭基肥，一個(gè)周期結(jié)束后將柳樹整體移除，以10~12個(gè)月為一個(gè)周期；

6）循環(huán)重復(fù)執(zhí)行步驟1）~步驟5），直至土壤中重金屬的含量達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。

優(yōu)選的，所述生物炭基肥包括：65~80重量份蓖麻或柳樹廢棄物制成的生物炭、5~10重量份的磷酸二銨、4~6重量份的草木灰、5~8重量份的氯化鈉、15~20重量份的粉煤灰、25~30重量份的尿素、7~11重量份的檸檬酸和10~16重量份的葡萄糖酸。

優(yōu)選的，所述生物炭基肥的施入量為5~8kg/畝，所述蚯蚓投放到土壤中的用量為0.2~0.3kg/m²。

優(yōu)選的，所述生物炭基肥用圓盤造粒機(jī)制成粒徑為5~6mm的顆粒。

優(yōu)選的，所述生物炭的制備步驟為：

1）蓖麻或柳樹廢棄物經(jīng)炭化處理得到有機(jī)炭產(chǎn)物，有機(jī)炭產(chǎn)物在80~90℃下烘干，粉碎；

2）將步驟1）所得有機(jī)炭產(chǎn)物置于生物炭爐中450~500℃熱解，冷卻至室溫；

3）將步驟2）所得產(chǎn)物用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的稀鹽酸和質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的稀硝酸以體積比1~2.5：1混合后酸洗1~3h，再用去離子水沖洗至中性，過濾，于85℃下烘干，自然冷卻至室溫，研磨過篩，裝袋備用。

優(yōu)選的，所述生物炭的粒徑為2~3mm。

優(yōu)選的，所述蚯蚓養(yǎng)殖期間每3~5天澆一次水，使重金屬污染土壤的含水量保持在40~55%。