[發明專利]一種重金屬固化劑及其處理重金屬復合污染土壤的方法

在審

• 申請號: 201610025670.8
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105598156A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 李向東;馮啟言;何小霞
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;C09K17/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種重金屬復合污染土壤的組合固化劑及其固化方法，尤其是一種重金屬固 化劑及其處理重金屬復合污染土壤的方法。

背景技術

土壤重金屬污染已經成為目前面積最大，危害最廣的環境問題之一，也是目前環境領域 研究的熱點。重金屬不同于其他污染物，一旦進入到土壤環境中，很難被去除，反而會富集， 或者轉化為毒性更大的化合物。一般情況下，重金屬污染不會是單一的某一種元素污染，都 是以無機和有機混合物的形式進入土壤形成的復合污染。重金屬在土壤中移動性較差，容易 在土壤中發生滯留。進入人動植物體后，潛伏期較長，嚴重影響到了人類的健康和生存。

隨著城市化的加劇，部分污染嚴重的工廠因城市擴建和環境治理被迫搬遷，尤其是一些 金屬冶煉行業，從產品的生產過程到廢棄污染物的處理都會對周圍環境造成污染。搬遷之后 的受污染的場地，會造成土壤的理化及生物特性變異，對賴以生存的植物、動物等產生刺激 和生理毒性。同時，土壤中積累的污染物一方面會通過食物鏈富集最終對人類的健康產生危 害，還會對長期直接暴露于污染場地的居民產生較大的致癌風險；另一方面，受污染的場地 對地下水環境造成嚴重的影響，降低地下水的使用功能，威脅居民的身體健康。

目前，固化處理是國內外治理土壤重金屬污染應用較廣的技術之一。研究比較成熟是石 灰、粉煤灰對Pb、Cr、Cu、Zn的固定；堿性物質和Pb、Cu形成氫氧化物的沉淀、硫酸鐵和As 形成復合鹽從而達到對土壤中的Pb、Cu和As的固定；針對Pb、Cu和As的污染，由于高pH有利 于Pb、Cu的固定，但是不利于As的固定，相反，低pH不利于Pb、Cu的固定，Pb在低pH下容易 浸出。這就要求選擇合適的固化劑，能夠同時對Pb、Cu和As有很好的固定，將貝殼和泥炭煅 燒后作為固化劑，混合后的pH既不會太高也不會太低，有利于Pb、Cu和As的固定，同時，使 得廢物得到充分利用。

發明內容

本發明是要克服現有技術存在的不足，提供一種操作簡單、方便、效果好的重金屬固化 劑及其處理重金屬復合污染土壤的方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為一種重金屬復合污染土壤組合固化劑及其處 理重金屬復合污染土壤的方法；

所述的組合固化劑包括貝殼灰和泥炭灰，貝殼灰和泥炭灰的質量百分比分別為所固化土 壤的5％-15％和5％-10％，其余為土壤，該配比是分別與所固化土壤的配比；

組合固化劑的制備：分別將貝殼在600℃煅燒4h，泥炭在200℃下煅燒2h，過10目篩子， 并且貝殼灰的pH為11-13，泥炭灰pH為7.5-8.5，按貝殼灰和泥炭灰的質量百分比1:0、2:1、2:2、 3:1或3:2，添加到土壤中，形成一個弱堿性土壤環境。

處理重金屬復合污染土壤的方法：向所述經過預處理的重金屬復合污染土壤中直接添加 所述的組合固化劑，組合固化劑的用量為所述重金屬復合污染土壤質量的5％-25％，為低于或 等于兩種固化劑組合后的最大百分比之和，保持含水率在40％；將添加組合固化劑后的混合物 不少于養護14d，完成固化過程。

固化過程中，所述混合物在固化期間密封保存；在密封之后阻止水分的蒸發，高濕度的 環境有助于水和反應的發生，更易維持固化體內的堿性環境。

所述的重金屬污染土壤中的重金屬離子為Pb²⁺、Cu²⁺和As⁵⁺。

有益效果，由于采用了上述方案，利用無機固化劑對被重金屬污染的土壤中的重金屬進 行抑制。貝殼是被大量遺棄的廢棄物，長期堆積會產生惡臭同時還會污染周圍的環境，將貝 殼煅燒后，產生大量的CaO，SiO₂等物質。泥炭灰與貝殼灰復配混合后對所述重金屬污染土壤 進行固化，能夠更好固化重金屬，同時還能夠降低成本。

將無機固化劑復配組合，使之能夠同時對兩種及兩種以上重金屬同時固化；其中的組分 協同增強重金屬固化的效果，修復重金屬復合污染的土壤，降低了處理成本低、提高了固化 效果，降低了固化后土壤的pH值。

使用組合固化劑固化處理的重金屬污染土壤，根據中華人民共和國標準《危險廢物鑒別 標準浸出毒性鑒別》(GB5085.3-2007)的危險廢物浸出毒性鑒別，其實驗結果數據低于危險 廢物浸出毒性鑒別標準值。