[發(fā)明專利]抑制煤矸石污染物溶出的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810459568.8
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108637006A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉桂華;楊少博;付天嶺;范成五;秦松
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州省土壤肥料研究所
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;B09C1/10
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 李余江;程新敏

本發(fā)明公開了一種抑制煤矸石污染物溶出的方法,該方法是利用剩余污泥作為煤矸石堆場的治理和生態(tài)修復(fù)的改良基質(zhì)。其中,剩余污泥經(jīng)殺菌處理后使用。本發(fā)明利用剩余污泥作為煤矸石堆場的治理和生態(tài)修復(fù)的改良基質(zhì),同時滅菌處理抑制了污泥及煤矸石中的氧化細(xì)菌,有效降低煤矸石產(chǎn)生酸性礦山廢水和污染物溶出的風(fēng)險,使矸石堆場的生態(tài)環(huán)境得到改善。同時,為解決城市剩余污泥處置的難題提供技術(shù)支持,提高污泥利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土壤污染防治技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種抑制煤矸石污染物溶出的方法。

技術(shù)背景

煤矸石是煤炭開采、洗選過程中產(chǎn)生的固體廢物,約占煤炭產(chǎn)量的15％～20％,已成為我國排放量最大的工業(yè)廢渣之一。煤矸石大量堆放后經(jīng)長期風(fēng)化、雨雪淋溶能產(chǎn)生低pH、富含重金屬的酸性礦山廢水(AMD),導(dǎo)致周邊的土壤酸化、水體毒性增強(qiáng),嚴(yán)重破壞下游水生生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),特別是在中國西南高硫煤、多金屬硫化礦床廣泛分布的典型喀斯特地區(qū),已引起極其嚴(yán)重生態(tài)環(huán)境問題,密切關(guān)系著區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會的正常發(fā)展,將會明顯影響我國西部大開發(fā)部署的進(jìn)程。目前富硫風(fēng)化煤矸石的污染治理已成為區(qū)域內(nèi)關(guān)鍵的環(huán)境生態(tài)問題。

而城市生活污水處理廠中大量產(chǎn)生的剩余污泥含有極其豐富的有機(jī)質(zhì),在剩余污泥的后續(xù)處理處置或自然堆放過程中極易產(chǎn)生明顯的厭氧環(huán)境。厭氧環(huán)境可有效抑制含硫煤矸石的氧化,減少酸性礦山廢水的產(chǎn)生和多種特征污染物質(zhì)的溶出。

目前，富硫煤矸石特征污染物釋放的控制技術(shù)，主要是通過添加有機(jī)質(zhì)、纖維素等單獨(dú)添加或與剩余污泥混合添加進(jìn)而抑制特征污染物的溶出。但添加纖維素、有機(jī)質(zhì)的治理成本較高，而剩余污泥中的微生物又增加了煤矸石中污染物的溶出。利用剩余污泥厭氧、富磷及富含有機(jī)質(zhì)的特性,并進(jìn)行滅菌處理,對富硫煤矸石中特征污染的防治尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種抑制煤矸石污染物溶出的方法，以解決富硫風(fēng)化煤矸石的污染治理的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明的抑制煤矸石污染物溶出的方法是利用剩余污泥作為煤矸石堆場的治理和生態(tài)修復(fù)的改良基質(zhì)。其中，前述的剩余污泥經(jīng)殺菌處理后使用。

本發(fā)明的殺菌處理剩余污泥抑制煤矸石污染物溶出的方法，相對活性污泥而言,剩余污泥堆放后其含水率低、結(jié)構(gòu)疏松、比表面積大、容積小,最重要的是內(nèi)部重金屬得到穩(wěn)定化,不容易產(chǎn)生重金屬再次釋放,并具有活性污泥的特點(diǎn),其主要成分為有機(jī)質(zhì)殘片、微生物體等。

本發(fā)明利用剩余污泥作為煤矸石堆場的治理和生態(tài)修復(fù)的改良基質(zhì),同時滅菌處理抑制了污泥及煤矸石中的氧化細(xì)菌，有效降低煤矸石產(chǎn)生酸性礦山廢水和污染物溶出的風(fēng)險,使矸石堆場的生態(tài)環(huán)境得到改善。同時,為解決城市剩余污泥處置的難題提供技術(shù)支持,提高污泥利用率。

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會隨著描述而更為清楚。

本發(fā)明通過室內(nèi)模擬向風(fēng)化煤矸石中添加不同比例的剩余污泥(自然堆放3～4個月),分析煤矸石浸出液pH、EC、Eh以及重金屬等指標(biāo)的變化。具體過程如下：

稱取238.95g煤矸石樣品(含水率16.3％),于500mL的塑料杯中,按煤矸石質(zhì)量(干重)的0％、0.1％、0.25％、0.5％、1％、2.5％、5％、10％添加剩余污泥(含水率73％),混合均勻并添加50mL的去離子水充分?jǐn)嚢?室溫條件下放置1周(20-23℃),每組設(shè)置3個平行(處理A)；同時添加2％的苯甲酸鈉的滅菌處理,并充分混合，設(shè)置3個平行(處理B)。