[發明專利]養殖業有機砷污染土壤化學穩定化/高溫固定化修復方法

在審

• 申請號: 202011237189.8
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112317529A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 詹路;許振明;夏治文
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 上海德禾翰通律師事務所 31319
• 代理人: 夏思秋

本發明公開了一種養殖業有機砷污染土壤化學穩定化/高溫固定化修復方法，將有機砷污染的土壤預處理后加入穩定化藥劑中攪拌均勻。然后將摻有穩定化藥劑的污染土壤在電加熱回轉窯中加熱處理，待冷卻后加入水養護，以調節土壤pH值，進而實現有機砷污染土壤的修復。本發明通過回轉窯加熱過程發生有機砷的裂解、Fe²⁺與砷產生共沉淀以及砷的高溫固定化反應，實現化學穩定化和高溫固定化技術聯合，快速有效地修復有機砷污染土壤，而且可以通過增減CaO的量，使修復后的土壤pH達標，有利于土壤的后續利用。

技術領域

本發明屬于土壤修復技術領域，具體而言，涉及一種養殖業有機砷污染土壤化學穩定化/高溫固定化修復方法。

背景技術

隨著社會經濟的發展以及人們對高品質生活的日益追求，禽畜養殖業逐漸從分散型轉換為集約型，以此來滿足大眾對肉類食品日益增加的需求。有機砷類飼料添加劑，因其具有類似殺蟲劑和抗生素的作用，可以阻斷寄生蟲和腸道致病菌的生長繁殖，提高畜禽產品皮膚色素沉積等優勢，被廣泛利用于畜禽養殖業。但有機砷化合物進入動物機體后，大部分以原型形式通過糞便和尿液排出體外，未被畜禽吸收。而這些有機砷進入土壤中會通過環境和生物等相互作用轉化為遷徙性更大和毒性更強的化合物，最終造成環境污染問題。

目前，人們對于有機砷污染土壤修復研究較少且修復方法比較單一。如中國專利文獻“針對土壤有機砷污染的聯合微波氧化復合修復系統及方法(CN201310586047.6)”中采用微波熱脫附與強氧化聯合的技術處理含砷有機物。由于洛克沙胂和阿散酸等養殖業有機砷受熱分解無法達到熱脫附效果，并且強氧化方法只能將砷氧化成穩定化合物，后期仍需微生物降解，因此耗時較長。考慮到養殖業有機砷的環境風險和公共安全，開發出更為高效的污染土壤處理方法，具有很好的社會效益和環境效益。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種養殖業有機砷污染土壤化學穩定化/高溫固定化修復方法，可快速高效的修復有機砷污染土壤。

本發明以如下技術方案解決上述技術問題：

本發明提供了一種養殖業有機砷污染土壤化學穩定化/高溫固定化修復方法，將有機砷污染土壤預處理后，與穩定化藥劑混合攪拌均勻后通過電加熱回轉窯裝置進行裂解及高溫穩定化，高溫處理后的土壤冷卻后適當加水養護，以得到處理合格的土壤，具體包括以下步驟：

(1)通過進樣計量系統，將穩定化藥劑和預處理的污染土壤加入電加熱回轉窯裝置中，進行化學穩定化/高溫固定化聯合處理。

“化學穩定化”具體指通過化學手段降低砷的毒性或者遷移性來減小其環境風險。

“高溫固定化”具體指含砷土壤在相對較高的溫度下轉化成以鐵砷為主的礦物相形態，然后在更高的溫度條件下被形成的玻璃熔融態所包裹，從而形成穩定的硅鐵砷酸鹽，砷的浸出毒性顯著降低。

(2)經步驟(1)處理后的土壤加入水，使含水率達到25-35％，并覆蓋保濕材料養護5-7天，得到處理合格的土壤。

“合格的土壤”具體指對于有機砷污染的土壤，經處理后砷的浸出濃度低于0.05mg/L，pH滿足5.5-9。

上述步驟(1)和(2)對于合格土壤的獲得都不可或缺，步驟(1)是對含有機砷污染土壤進行化學穩定及高溫固定，然后步驟(2)的養護具有促進化學穩定的作用，同時調節土壤pH達到5.5-9；經步驟(1)和(2)同時處理后的土壤才是符合標準的合格土壤。

本發明步驟(1)之前還包括預處理步驟：將有機砷污染土壤風干、除雜、破碎后過篩網，得到預處理的污染土壤。

其中，所述有機砷包括3-硝基-4-羥基苯砷酸(又名洛克沙胂)和對氨基苯砷酸(又名阿散酸)中的一種或兩種。

其中，所述篩網的孔徑大小為5mm。