[發明專利]利用生物炭強化表面活性劑淋洗多環芳烴污染土壤的方法

在審

• 申請號: 202110583498.9
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113426822A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 郭橙;孫梨宗;臺培東;于金龍
• 申請（專利權）人: 遼寧石油化工大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;B09C1/00
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 郭元藝

本發明屬土壤污染修復技術領域，尤其涉及一種利用生物炭強化表面活性劑淋洗多環芳烴污染土壤的方法，包括如下步驟：（1）將稻殼烘干后，置于馬弗爐中，充入氮氣，在缺氧條件下，600～800℃高溫熱解，制得稻殼生物炭；（2）將所得稻殼生物炭篩分，獲得粒徑小于1mm的篩分后稻殼生物炭；（3）取所得篩分后稻殼生物炭加入多環芳烴污染土壤，混勻，穩定；（4）采用表面活性劑對土壤進行淋洗，淋洗結束后通過高效液相色譜測定多環芳烴的淋洗率。本發明原材料來源廣泛、成本低廉、工藝控制簡單、PAHs去除率理想，可以提升20%以上的洗脫率。

技術領域

本發明屬土壤污染修復技術領域，尤其涉及一種利用生物炭強化表面活性劑淋洗多環芳烴（PAHs）污染土壤的方法。

背景技術

多環芳烴（PAHs）具有潛在的毒性、誘變性、致癌性。土壤多環芳烴污染是當前一個嚴峻的環境問題。PAHs具有較強的疏水性，在水中的溶解度很低，易吸附于土壤有機質和粘土礦物，致使土壤PAHs不易遷移，進一步加大了污染土壤的生態風險。

近年來，使用表面活性劑淋洗修復污染土壤PAHs的技術受到了廣泛地研究和應用，其主要機理是表面活性劑的膠束增溶作用降低了PAHs的土-水界面張力，促進了PAHs從固相向液相的轉化。表面活性劑的淋洗效率一直是關注的焦點。研究發現，一些助劑的加入可以顯著提高表面活性劑的淋洗效果。以非離子表面活性劑、助表面活性劑、生物柴油為主要組分制備微乳液淋洗鋼鐵廠污染土壤，PAHs去除率從單一表面活性劑的65%提高到了89%。采用活化過硫酸鈉溶液強化TX-100淋洗焦化廠污染土壤，發現與單一淋洗劑相比，PAHs的去除率從66.5%提高到82.5%。上述表面活性劑與助劑組合方案雖然可提高PAHs的去除率，但其尚存在成本高、工藝控制復雜等問題。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足之處而提供一種淋洗效率高、原材料來源廣泛、成本低廉、工藝控制簡單、PAHs去除率理想的利用生物炭強化表面活性劑淋洗PAHs污染土壤的方法。

為解決上述技術方案，本發明是這樣實現的：

一種利用生物炭強化表面活性劑淋洗多環芳烴污染土壤的方法，包括如下步驟：

（1）將稻殼烘干后，置于馬弗爐中，充入氮氣，在缺氧條件下，600～800℃高溫熱解，制得稻殼生物炭；

（2）將步驟（1）所得稻殼生物炭篩分，獲得粒徑小于1mm的篩分后稻殼生物炭；

（3）取步驟（2）所得的篩分后稻殼生物炭加入多環芳烴污染土壤，混勻，穩定；

（4）采用表面活性劑對步驟（3）中的土壤進行淋洗，淋洗結束后通過高效液相色譜測定多環芳烴的淋洗率。

作為一種優選方案，本發明步驟（1）中，將稻殼于80℃烘箱中烘干后，置于馬弗爐中，充入氮氣，在缺氧條件下，700℃高溫熱解4h。

進一步地，本發明步驟（4）所述表面活性劑為陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑或非離子型表面活性劑。

進一步地，本發明步驟（3）中，篩分后稻殼生物炭占土壤質量的1%，同時穩定14天。

進一步地，本發明步驟（4）中，所述淋洗條件為：表面活性劑濃度4～30g?L^-1；淋洗時間為1～24h，表面活性劑與土壤的固液比為1:2～20，振蕩轉速為130～190r?min^-1。

進一步地，本發明步驟（2）中，將步驟（1）所得稻殼生物炭過100目篩，獲得粒徑小于0.15mm的篩分后稻殼生物炭。

進一步地，本發明步驟（4）中，所述表面活性劑為非離子型表面活性劑TX-100。

進一步地，本發明所述土壤pH=6.5；有機碳含量為4.62%；陽離子交換量為25.32cmol·kg^-1；PAHs總濃度為94.97 mg·kg^-1。