專利名稱：一種用于原位修復(fù)多氯代烷烴化合物污染土壤的固化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多氯代烷烴化合物污染土壤的修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于原位修復(fù)多氯代烷烴化合物污染土壤的固化劑。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)城市化發(fā)展進(jìn)程的加快和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，城市場(chǎng)地和農(nóng)田土壤污染情況日益嚴(yán)重，工廠搬遷遺留下來(lái)的多氯代烷烴化合物土壤污染問(wèn)題突出。該類化合物生產(chǎn)廠家的多氯代烷烴化合物大多數(shù)積聚在土壤里，由于其不僅難降解，危害性大，而且分布廣，可以通過(guò)土壤進(jìn)入大氣和水體，或通過(guò)飲用水或土壤-植物系統(tǒng)經(jīng)由食物鏈進(jìn)入人體，危害人類健康。所以關(guān)于多氯代烷烴化合物污染土壤的修復(fù)技術(shù)成為污染土壤修復(fù)技術(shù)的一大研究熱點(diǎn)。近年來(lái)，歐美諸國(guó)已投入大量人力，財(cái)力開(kāi)展多氯代有機(jī)化合物污染土壤的修復(fù)技術(shù)研究，國(guó)內(nèi)幾乎還是空白。
多氯代烷烴化合物是國(guó)際公認(rèn)的POPS (持續(xù)性有機(jī)污染物)，關(guān)于多氯代烷烴化合物污染土壤的修復(fù)技術(shù)，國(guó)際上主要有分離濃縮修復(fù)技術(shù)，轉(zhuǎn)化分解修復(fù)技術(shù)，植物修復(fù)技術(shù)這三大類技術(shù)。分離濃縮修復(fù)技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)較為普遍的技術(shù)。它通過(guò)解吸，洗脫，吸附和濃縮等物理化學(xué)過(guò)程將氯代有機(jī)化合物從土壤中轉(zhuǎn)移至它處，但仍然存在于環(huán)境中。 而植物修復(fù)技術(shù)，雖然綠色環(huán)保，但畢竟處理能力微弱，修復(fù)周期長(zhǎng)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，運(yùn)用原位固化修復(fù)技術(shù)，通過(guò)向土壤中加入本發(fā)明涉及的固化劑配方組合，使得多氯代烷烴化合物在土壤中降解成其它無(wú)毒或低毒性物質(zhì)， 降解后產(chǎn)物只需通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中常用的固化/穩(wěn)定化處理，其修復(fù)的土壤即可實(shí)滿足國(guó)際土壤修復(fù)效果評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)-硝酸硫酸浸出標(biāo)準(zhǔn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種用于原位修復(fù)多氯代烷烴化合物污染土壤的固化劑，其特征在于包括狗°、 酸度調(diào)節(jié)劑、引發(fā)劑、添加劑和固化劑載體；
所述的酸度調(diào)節(jié)劑選用濃度為0. Olmol/1的硫酸溶液；
所述的引發(fā)劑選用Na2S05、K2SO5中的至少一種；
所述的添加劑選用氧化鈣；
所述的固化劑載體選用Portland水泥和活性炭混合物；
所述的狗°，其所需的量為待修復(fù)土壤中氯代烷烴有機(jī)污染物氯離子含量的10 200倍，優(yōu)選100 200倍。
所述的酸度調(diào)節(jié)劑，其所需的量為控制待修復(fù)土壤PH值在3. 5 4. 5范圍內(nèi)，土壤含水率在50 75%范圍內(nèi)；
所述的引發(fā)劑，其所需的量為Fetl用量的0.05 0.5% ；
所述的添加劑，其所需的量為待修復(fù)土壤總重量的5 30% ；
所述的固化劑載體，其所需的量為待修復(fù)土壤總重量的10 70%。
本發(fā)明在!V1的作用下，增加了和多氯代烷烴有機(jī)污染物的接觸面積和幾率，使得反應(yīng)更加充分，為催化還原多氯代烷烴提供了有力的保障。
其反應(yīng)機(jī)理為
Fe°+RCl+H+ = Fe2++RH+CF
Fe°-2" = Fe2+
RCl+2e>H+ = RH+CF
通過(guò)上述反應(yīng)機(jī)理，將土壤中多氯代烷烴化合物污染物進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化成無(wú)毒或無(wú)害或揮發(fā)性化合物。
本發(fā)明的有益效果在于利用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，解決了原位修復(fù)多氯代烷烴化合物污染土壤，本發(fā)明的技術(shù)方案，其修復(fù)可以滿足國(guó)標(biāo)浸出法檢測(cè)要求或者《展覽館用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(暫行)》(HJ350-2007)標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明提供的固化劑配方，其原材料經(jīng)濟(jì)易得，效果顯著，適于規(guī)?；迯?fù)多氯代烷烴化合物污染土壤工程。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的描述
實(shí)施例1
取污染濃度為IOOppm的六六六(C6H6Cl6)污染土壤lOOOg，根據(jù)《展覽館用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(暫行)》(HJ350-2007)標(biāo)準(zhǔn)，六六六在土壤中殘留標(biāo)準(zhǔn)為lppm。
在實(shí)際修復(fù)過(guò)程中，固化劑配方中每個(gè)物質(zhì)的使用量如下
(I)Fe0 :23g，具體計(jì)算過(guò)程如下
待催化還原的六六六的量為
(100-1) ppmX IOOOg = 99mg,摩爾數(shù)為0. 34mmol ；
依據(jù)催化轉(zhuǎn)化機(jī)理，理論需消耗的Fe°當(dāng)量數(shù)為
0. 34X6 = 2. 04mmol ；
為保證催化還原的效果，加入Fe°的量為
200 X 2. 04mmol X 56g/mol = 23g。
(2) Na2SO5 與 K2SO5 :0. 115g ；
(3)氧化鈣50g ；
(4)固化劑載體(水泥+活性炭):500g ；
用0. 01mol/l的硫酸溶液調(diào)節(jié)pH = 4，土壤含水率為50%，向該體系中加入23g 的狗°，0. 115g的Na2SO5與K2SO5混合引發(fā)劑，為保證六六六污染土壤在Na2SO5與K2SO5混合引發(fā)劑與的作用下，能夠充分的催化還原，將六六六污染土壤進(jìn)行混翻，拌勻，壓實(shí)，當(dāng)催化還原的效果達(dá)到80%以上時(shí)，向土壤中加入450gPOrtland水泥、50g活性炭和50g氧化鈣，充分拌勻，于模中成型，風(fēng)干。
將上述步驟中催化還原后的六六六污染土壤進(jìn)行檢測(cè)分析將硬化后的固化體， 按照國(guó)際浸出法規(guī)則浸泡于硝酸/硫酸混合液中Mh，得到固化體的浸出液進(jìn)行六六六污染土壤含量分析，經(jīng)檢測(cè)六六六濃度僅為0. 35ppm。
六六六污染土壤催化還原-固化機(jī)理為
權(quán)利要求
1.一種用于原位修復(fù)多氯代烷烴化合物污染土壤的固化劑，其特征在于包括狗°、酸度調(diào)節(jié)劑、引發(fā)劑、添加劑和固化劑載體；所述的酸度調(diào)節(jié)劑選用濃度為0. 01 0. lmol/1的硫酸溶液；所述的引發(fā)劑選用Na2S05、K2S05中的至少一種；所述的添加劑選用氧化鈣；所述的固化劑載體選用=Portland水泥和活性炭混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于原位修復(fù)多氯代烷烴化合物污染土壤的固化劑， 其特征在于所述的iV1，其所需的量為待修復(fù)土壤中氯代烷烴有機(jī)污染物氯離子含量的 10 200倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于原位修復(fù)多氯代烷烴化合物污染土壤的固化劑，其特征在于所述的酸度調(diào)節(jié)劑，其所需的量為控制待修復(fù)土壤PH值在3. 5 4. 5范圍內(nèi)，土壤含水率在50 75%范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于原位修復(fù)多氯代烷烴化合物污染土壤的固化劑，其特征在于所述的引發(fā)劑，其所需的量為Fe°用量的0. 05 0. 5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于原位修復(fù)多氯代烷烴化合物污染土壤的固化劑，其特征在于所述的添加劑，其所需的量為待修復(fù)土壤總重量的5 30%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于原位修復(fù)多氯代烷烴化合物污染土壤的固化劑，其特征在于所述的固化劑載體，其所需的量為待修復(fù)土壤總重量的10 70%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于原位修復(fù)多氯代烷烴化合物污染土壤的固化劑， 其特征在于所述的iV1，其所需的量為待修復(fù)土壤中氯代烷烴有機(jī)污染物氯離子含量的 100 200 倍。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于原位修復(fù)多氯代烷烴化合物污染土壤的固化劑配方，包括Fe0、酸度調(diào)節(jié)劑、引發(fā)劑、添加劑和固化劑載體，利用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，可以解決原位修復(fù)多氯代烷烴化合物污染土壤問(wèn)題。，本發(fā)明的技術(shù)方案，可以使得修復(fù)達(dá)到滿足國(guó)標(biāo)浸出法檢測(cè)要求或者《展覽館用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(暫行)》(HJ350-2007)標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明提供的固化劑配方，其原材料經(jīng)濟(jì)易得，效果顯著，適于規(guī)模化修復(fù)多氯代烷烴化合物污染土壤工程。
文檔編號(hào)C09K17/10GK102517028SQ201110301189
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者李小平, 蘇 衡 申請(qǐng)人:李小平