[發明專利]一種利用生物質活性炭治理土地污染的方法

在審

• 申請號: 201610053380.4
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105728445A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 楊茂華
• 申請（專利權）人: 遂寧市華旭科技有限公司
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;C01B31/10
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 裴娜

技術領域

本發明屬于土地污染治理領域及可再生資源利用領域，尤其涉及一種利用生物質活性炭治理土地污染的方法。

背景技術

造成土壤重金屬污染的原因是多方面的：

一是礦山采冶、工業“三廢”排放、固廢堆放等導致大批國土被污染；

二是各類廢水，在處理中重金屬污染物沒有有效的去除，重金屬等污染物隨灌溉進入農田并沉積在土壤中；

三是每年使用的大量農藥,僅有少數作用于目標病蟲,大多數農藥進入土壤及生態系統；

四是農業生產中大量使用各式化肥，都含有各式重金屬，大多沉積在土壤中。

同時，由于長期使用化學肥料，化肥中的無機組分沉積及與土壤中有關組分的絡合反應，導致耕地板結，土壤中的微生物難以繁殖，地力越來越差，難以耕作；化肥越用越多，效果卻越來越差。

對于土地污染，特別是重金屬污染進行治理，在技術上比較困難。目前提出進行試驗的方法有換土、電化法、沖洗絡合法等物理或物理化學方法，這些方法工作量大，投入大，存在污染物轉移或產生新污染物的風險；也有采用土地罷耕，改種特定的草、樹，逐步吸收土壤中的重金屬，這種方法犧牲耕地，見效慢；要大規模實施這些措施受到諸多因素的制約。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用生物質活性炭治理土地污染的方法，旨在解決現實的土地污染治理和改良土壤的技術難題。

本發明是這樣實現的，一種利用生物質活性炭治理土地污染的方法，其特征在于，所述利用生物質活性炭治理土地污染的方法包括：

步驟一、加工用于土地污染的生物質活性炭制品，

步驟二、依據土壤污染程度確定生物質活性炭制品，同時結合土壤改良，活性炭用量的體積比范圍為3％-5％。

步驟三、對治理農田進行整治，排出土壤積液，保持土壤在實施治理時的干燥狀態。

步驟四、通過旋耕將生物質活性炭制品混入土地耕作層，混入深度不超過植物根系深度；

步驟五、多次旋耕或犁爬使土壤與生物質活性炭制品均勻混合，混合土壤隨機抽樣檢查，活性炭制品與土壤中的體積比控制在3％-5％。

進一步，所述的生物質活性炭的制備方法包括：

步驟一、采用秸稈、果殼、木屑、灌木、小雜木等生物質物料，就地粉粹，壓縮成型。

步驟二、壓縮物料在氣化分餾爐中(600℃以上，缺氧狀態下)分餾、碳化，排放煤氣。

步驟三、高溫煤氣進入物料干燥箱，高溫煤氣與物料逆行，對壓縮物料進行干燥和預熱。

步驟四、碳化余熱及碳化煤氣生產高溫蒸汽。

步驟五、碳化后高溫物料直接進入活化爐，引進高溫蒸汽，對壓縮炭進行活化。(說明：考慮活化輔劑為化工材料，殘存在活性炭中可能導致土壤二次污染，擬對生產治理土壤污染用的活性炭不加入活化輔劑。)

步驟六、制造活性炭制品。

進一步，所述的生物質活性炭的制備方法包括：

步驟一、采用秸稈、果殼、木屑、灌木、小雜木等木質類、纖維類生物質物料，粉粹，壓縮成為10-15mm粒徑的顆粒型物料；可以是單一類物料，也可以是多種物料的混合物，其混合比列不受限制。

步驟二、10-15mm粒徑的顆粒型壓縮物料進入氣化分餾爐，在600℃以上的缺氧狀態下，持續40-50min，物料中的有機物分解,為氫氣、一氧化碳、甲烷(統稱為煤氣)及煤焦油，物料碳化為生物碳。

步驟三、高溫煤氣進入物料干燥箱，高溫煤氣與物料逆行，對壓縮物料進行干燥，去除壓縮物料中的水分，并使物料預熱；

步驟四、碳化余熱及碳化煤氣生產高溫蒸汽；

步驟五、碳化后高溫物料直接進入活化爐活化：

(1)將生物碳升溫至800℃以上；

(2)向活化爐引入進穿透性蒸汽，每噸活性炭送入2噸蒸汽；

(3)生物碳與蒸汽接觸反應，爐溫升高至900-1050℃，持續時間30-40min完成活化過程；

(4)活化后的物料進入冷卻流程，逐步無氧冷卻至40℃，出爐空冷至常溫。

步驟六、制造活性炭制品。

本發明利用生物質活性炭治理土壤污染、改良土壤，創新了土壤污染治理技術，同時為解決秸稈等生物資源利用難題提供了技術措施；實現了再生資源開發利用與環境污染治理有機結合，有著巨大的社會效益和經濟效益，將生物質生物質活性炭加工成為1mm以下的微顆粒。生物質活性炭對土壤污染物具有強大的吸附、截留和容納功能，可有效減少土壤中污染物濃度，減少污染物組分參與農作物的生理循環及在糧食、蔬菜中的沉淀，達到治理土壤污染的目的。