[發明專利]用于修復土壤-地下水苯胺污染的有機生物炭及修復方法

在審

• 申請號: 202111467047.5
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114540036A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 宋立杰;劉惠;李響;丁子貞;余毅;邰俊;張瑞娜
• 申請（專利權）人: 上海市環境工程設計科學研究院有限公司;上海環境衛生工程設計院有限公司;東華大學
• 主分類號: C09K17/04
• 分類號: C09K17/04;C09K17/08;B09C1/08;B09C1/00
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 顧蘭芳

1.一種用于修復土壤-地下水苯胺污染的有機生物炭，其特征在于：通過將剩余污泥、餐廚垃圾及二者發酵沼渣按一定干基比例混合，混合后浸沒于多金屬離子溶液中超聲預處理，脫水后烘干，并在惰性氣體氛圍中發生熱反應后制備得到。

2.根據權利要求1所述的修復土壤-地下水苯胺污染的有機生物炭，其特征在于：

其中，所述剩余污泥、餐廚垃圾及二者發酵沼渣的干基質量比例分別為15-30％、35-50％、20-50％。

3.根據權利要求1所述的修復土壤-地下水苯胺污染的有機生物炭，其特征在于：

其中，所述發酵沼渣的制備方法如下：將餐廚垃圾與剩余污泥以干重比3～12:1混合作為發酵底物，配置發酵底物揮發性懸浮固體濃度為30-80g/L的發酵溶液，并進行厭氧發酵，發酵條件設置為溫度30-50℃，pH為5-9，時間為12-30d，轉速為100-300rpm；

發酵后，發酵液經6000-12000rpm離心去除上清液獲得所述發酵沼渣。

4.根據權利要求1所述的修復土壤-地下水苯胺污染的有機生物炭，其特征在于：

其中，所述多金屬離子溶液中，金屬離子選擇鋁、鐵、鎂、鈣中的一種或多種；

以混合物干基質量為基準，鋁、鐵、鎂、鈣離子的質量百分比分別為1.0-4.0w％、0.5-2w％、0.2-1.0w％、0.5-2.0w％。

5.根據權利要求1所述的修復土壤-地下水苯胺污染的有機生物炭，其特征在于：

其中，浸沒時，所述多金屬離子溶液中浸漬溶液體積為混合物體積的1-3倍；混合物浸沒的同時攪拌浸漬液，其中混合物在金屬離子溶液中的浸沒時間為5-12h。

6.根據權利要求1所述的修復土壤-地下水苯胺污染的有機生物炭，其特征在于：

其中，超聲預處理條件為：選擇20-40KHz超聲波頻率進行混合物超聲預處理10-40min。

7.根據權利要求1所述的修復土壤-地下水苯胺污染的有機生物炭，其特征在于：

其中，脫水及烘干條件為：混合物經轉速為6000-12000rpm離心脫水；烘干條件設置為溫度80-110℃，時間12-16h。

8.根據權利要求1所述的修復土壤-地下水苯胺污染的有機生物炭，其特征在于：

其中，熱反應條件為：烘干后混合物在溫度為400-1200℃，通入流速為60mL/min的CO₂及N₂混合氣，處理1-6h；其中，混合氣體中，CO₂的體積比為20％-80％。

9.采用權利要求1～8任一項所述的有機生物炭進行苯胺污染土壤-地下水修復的方法，其特征在于：

其中，將有機生物炭按質量百分比為1.0-5.0w％投入苯胺污染的土壤或地下水中，同時攪拌，處理10min-30d。

10.根據權利要求9所述的修復方法，其特征在于：

其中，所述土壤或地下水中苯胺的含量為20-500mg/kg。