[發明專利]一種腐殖化產物用于礦山重金屬沖淋污染控制的方法

有效

• 申請號: 202110853644.5
• 申請日: 2021-07-28
• 公開（公告）號: CN113578954B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 董濱;李昕;沈丹妮;徐祖信
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

1.一種腐殖化產物用于礦山重金屬沖淋污染控制的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）污泥定向腐殖化發酵：將污泥與極端嗜熱菌種進行首次混合發酵，催生極性腐殖化基團，將完成發酵的物料與腐殖質前體物的原生物質進行二次混合發酵，誘導腐殖質大量產生，完成改性腐殖化產物制備；

（2）改性腐殖化產物對礦山重金屬沖淋污染修復：將達標的污泥腐殖化產物與重金屬污染的礦山土進行混合養護，對污染的礦山進行修復；

測定步驟（1）污泥腐殖質的含量，污泥總腐殖質含量用腐殖碳含量表征為120-250 mg/g VS，若發酵前污泥腐殖質含量已達到該范圍，則發酵后污泥腐殖質含量需增加2-5倍，即完成污泥改性腐殖化產物極性官能團的一次含量判定；

污泥腐殖質中可溶性腐殖質的含量范圍為25-60 mg/g VS，若發酵前污泥腐殖質含量已達到該范圍，則發酵后可溶性腐殖質的含量需增加6-15倍，即完成污泥腐殖化產物極性官能團的二次含量判定，雙測定達標后即可對礦山重金屬沖淋污染進行修復。

2.根據權利要求1所述的一種腐殖化產物用于礦山重金屬沖淋污染控制的方法，其特征在于，步驟（1）首次混合發酵中，將污泥與極端嗜熱菌種進行混合發酵時，污泥初始含水率控制在45-55 wt%，有機質含量范圍為55-80 wt%，發酵溫度≥75℃，維持時間5d以上，總發酵時間為14-21d。

3.根據權利要求2所述的一種腐殖化產物用于礦山重金屬沖淋污染控制的方法，其特征在于，所述的腐殖質前體物的原生物質包括高纖維類物料或富集極性官能團的生物炭，腐殖質前體物的原生物質的添加量按質量比為10-30%。

4.根據權利要求3所述的一種腐殖化產物用于礦山重金屬沖淋污染控制的方法，其特征在于，步驟（1）二次混合發酵中，完成發酵的物料的初始含水率控制在50-65 wt%，有機質含量范圍為65-75 wt%，發酵的最高溫度控制在50-75℃，維持時間不少于15d，總發酵時間為25-30d。

5.根據權利要求1所述的一種腐殖化產物用于礦山重金屬沖淋污染控制的方法，其特征在于，步驟（2）達標的污泥腐殖化產物與礦山表層土的混合比為v：v = 3-7：7-3，且表層土的混合深度不少于50cm，礦山修復的時間要達到120d以上。

6.根據權利要求1所述的一種腐殖化產物用于礦山重金屬沖淋污染控制的方法，其特征在于，修復后的重金屬污染的礦山土通過包括XRD、XPS的光學手段表征，利用常規重金屬形態分級進行提取測定，即首次出現某種重金屬次生礦物的特征峰，或相關重金屬自然礦物特征峰的增強。

7.根據權利要求6所述的一種腐殖化產物用于礦山重金屬沖淋污染控制的方法，其特征在于，修復后的重金屬污染的礦山土中殘渣態重金屬占比≥75%。