本發(fā)明涉及一種穩(wěn)定有機(jī)物氯苯污染耕地土壤的固化劑修復(fù)新技術(shù),屬于土壤治理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
固化穩(wěn)定化是通過(guò)各種物理化學(xué)作用,限制或降低廢物中污染組分向環(huán)境的遷移和釋放,以便廢物運(yùn)輸、利用和最終處置。國(guó)內(nèi)外固化穩(wěn)定化技術(shù)的研究與應(yīng)用主要集中于含重金屬類(lèi)廢物的處理處置.門(mén),針對(duì)含毒有機(jī)污染物的固化穩(wěn)定化技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家也有較多研究與應(yīng)用,但在國(guó)內(nèi)尚屬空白。在石油、石化、農(nóng)藥、制劑、化工原料等重污染生產(chǎn)場(chǎng)地,生產(chǎn)中排出的有毒有害污染物種類(lèi)多、數(shù)量大,聚集了大量的毒性有機(jī)物和重金屬,它們?cè)谏a(chǎn)場(chǎng)地沉積、被土壤吸附形成了復(fù)合型污染場(chǎng)地。這類(lèi)污染物目前大多以填埋為主要處理方式。但其中的毒性有機(jī)物或隨滲濾液向地下水遷移,或因揮發(fā)而進(jìn)入大氣,環(huán)境與安全隱患很大。因此,在固化/穩(wěn)定化重金屬的同時(shí)有效限制毒性有機(jī)污染物的遷移、擴(kuò)散,具有重要的研究意義和應(yīng)用前景。
目前比較常用的污染土壤的修復(fù)方法有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)及其聯(lián)合修復(fù)。物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)方法是通過(guò)熱脫附、微波加熱、蒸汽浸提、土壤固化穩(wěn)定化技術(shù)、淋洗技術(shù)、氧化還原技術(shù)、光催化降解技術(shù)和電動(dòng)力學(xué)修復(fù)等,物理化學(xué)過(guò)程將有機(jī)污染物從土壤中去除,從而修復(fù)有機(jī)污染土壤。此方法過(guò)程較為復(fù)雜,費(fèi)用高昂,且化學(xué)降解雖然可以降低土壤污染物的毒性或含量,但是可能形成毒性更大的副產(chǎn)物,對(duì)環(huán)境造成不良影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)目前常見(jiàn)的有機(jī)物氯苯污染耕地土壤的修復(fù)方法多存在過(guò)程復(fù)雜、費(fèi)用昂貴,雖然可以降低土壤污染物的毒性或含量,但是可能形成毒性更大的副產(chǎn)物,對(duì)環(huán)境造成不良影響的缺陷,提供了一種穩(wěn)定有機(jī)物氯苯污染耕地土壤的固化劑修復(fù)新技術(shù),該方法以動(dòng)物骨頭為原料,經(jīng)脫脂活化后炭化,制得骨炭顆粒,將其和普通硅酸鹽水泥復(fù)配后即得固化劑,再將固化劑和待處理土壤混合后即可對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)。本發(fā)明的土壤修復(fù)新技術(shù),操作過(guò)程簡(jiǎn)便易操作,修復(fù)費(fèi)用低廉,具有極佳的處理效果。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(1)稱(chēng)取1~2kg屠宰場(chǎng)遺棄的牛骨,將其放入鐵鍋中,向鍋中加水直至將牛骨完全浸沒(méi),對(duì)鐵鍋加熱升溫至95~100℃,保溫煮制1~2h對(duì)牛骨表面脫脂,煮制結(jié)束后將牛骨瀝干水分并人工剔除雜質(zhì),得到預(yù)處理牛骨;
(2)將上述預(yù)處理后的牛骨放入氣流粉碎機(jī),粉碎30~40min后過(guò)60目標(biāo)準(zhǔn)篩,得到牛骨顆粒,按固液比為1:5將牛骨顆粒和質(zhì)量濃度為30%氫氧化鈉溶液混合后放入超聲振蕩儀以200~300W功率振蕩浸漬1~2h;
(3)待浸漬結(jié)束,過(guò)濾分離得到濾渣,將濾渣移入炭化爐中,以3~5mL/min速率向爐中通入氮?dú)庵敝林脫Q出爐中所有空氣,加熱升溫至400~500℃保溫炭化2~4h得到牛骨炭;
(4)按質(zhì)量比為3:1將上述制得的牛骨炭和普通硅酸鹽水泥混合均勻后一起裝入球磨機(jī)中,再按球料比為1:30向球磨罐中加入氧化鋯球磨珠,球磨1~2h后出料得到氯苯污染土壤固化劑;
(5)將上述制得的氯苯污染土壤固化劑按摻加量為30~50%加入待處理的有機(jī)物氯苯污染耕地土壤中,用鐵鍬鏟翻混合均勻后,按0.3~0.5的水灰質(zhì)量比加水?dāng)嚢?5~20min,靜置固定修復(fù)1~2周后即可。
發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明的土壤修復(fù)新技術(shù),操作過(guò)程簡(jiǎn)便易操作,修復(fù)費(fèi)用低廉,具有極佳的處理效果;
(2)經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),施用本發(fā)明制得固化劑的土壤和未施用本發(fā)明固化劑的土壤相比,1~2周后土壤中氯苯污染物含量分別降低了78.5%和12.5%,說(shuō)明本發(fā)明的修復(fù)技術(shù)具有極佳的修復(fù)效果。
具體實(shí)施方式
稱(chēng)取1~2kg屠宰場(chǎng)遺棄的牛骨,將其放入鐵鍋中,向鍋中加水直至將牛骨完全浸沒(méi),對(duì)鐵鍋加熱升溫至95~100℃,保溫煮制1~2h對(duì)牛骨表面脫脂,煮制結(jié)束后將牛骨瀝干水分并人工剔除雜質(zhì),得到預(yù)處理牛骨;將上述預(yù)處理后的牛骨放入氣流粉碎機(jī),粉碎30~40min后過(guò)60目標(biāo)準(zhǔn)篩,得到牛骨顆粒,按固液比為1:5將牛骨顆粒和質(zhì)量濃度為30%氫氧化鈉溶液混合后放入超聲振蕩儀以200~300W功率振蕩浸漬1~2h;待浸漬結(jié)束,過(guò)濾分離得到濾渣,將濾渣移入炭化爐中,以3~5mL/min速率向爐中通入氮?dú)庵敝林脫Q出爐中所有空氣,加熱升溫至400~500℃保溫炭化2~4h得到牛骨炭;按質(zhì)量比為3:1將上述制得的牛骨炭和普通硅酸鹽水泥混合均勻后一起裝入球磨機(jī)中,再按球料比為1:30向球磨罐中加入氧化鋯球磨珠,球磨1~2h后出料得到氯苯污染土壤固化劑;將上述制得的氯苯污染土壤固化劑按摻加量為30~50%加入待處理的有機(jī)物氯苯污染耕地土壤中,用鐵鍬鏟翻混合均勻后,按0.3~0.5的水灰質(zhì)量比加水?dāng)嚢?5~20min,靜置固定修復(fù)1~2周后即可。
實(shí)例1
稱(chēng)取1kg屠宰場(chǎng)遺棄的牛骨,將其放入鐵鍋中,向鍋中加水直至將牛骨完全浸沒(méi),對(duì)鐵鍋加熱升溫至95℃,保溫煮制1h對(duì)牛骨表面脫脂,煮制結(jié)束后將牛骨瀝干水分并人工剔除雜質(zhì),得到預(yù)處理牛骨;將上述預(yù)處理后的牛骨放入氣流粉碎機(jī),粉碎30min后過(guò)60目標(biāo)準(zhǔn)篩,得到牛骨顆粒,按固液比為1:5將牛骨顆粒和質(zhì)量濃度為30%氫氧化鈉溶液混合后放入超聲振蕩儀以200W功率振蕩浸漬1h;待浸漬結(jié)束,過(guò)濾分離得到濾渣,將濾渣移入炭化爐中,以3mL/min速率向爐中通入氮?dú)庵敝林脫Q出爐中所有空氣,加熱升溫至400℃保溫炭化2h得到牛骨炭;按質(zhì)量比為3:1將上述制得的牛骨炭和普通硅酸鹽水泥混合均勻后一起裝入球磨機(jī)中,再按球料比為1:30向球磨罐中加入氧化鋯球磨珠,球磨1h后出料得到氯苯污染土壤固化劑;將上述制得的氯苯污染土壤固化劑按摻加量為30%加入待處理的有機(jī)物氯苯污染耕地土壤中,用鐵鍬鏟翻混合均勻后,按0.3的水灰質(zhì)量比加水?dāng)嚢?5min,靜置固定修復(fù)1周后即可。
實(shí)例2
取2kg屠宰場(chǎng)遺棄的牛骨,將其放入鐵鍋中,向鍋中加水直至將牛骨完全浸沒(méi),對(duì)鐵鍋加熱升溫至98℃,保溫煮制2h對(duì)牛骨表面脫脂,煮制結(jié)束后將牛骨瀝干水分并人工剔除雜質(zhì),得到預(yù)處理牛骨;將上述預(yù)處理后的牛骨放入氣流粉碎機(jī),粉碎35min后過(guò)60目標(biāo)準(zhǔn)篩,得到牛骨顆粒,按固液比為1:5將牛骨顆粒和質(zhì)量濃度為30%氫氧化鈉溶液混合后放入超聲振蕩儀以250W功率振蕩浸漬2h;待浸漬結(jié)束,過(guò)濾分離得到濾渣,將濾渣移入炭化爐中,以4mL/min速率向爐中通入氮?dú)庵敝林脫Q出爐中所有空氣,加熱升溫至450℃保溫炭化3h得到牛骨炭;按質(zhì)量比為3:1將上述制得的牛骨炭和普通硅酸鹽水泥混合均勻后一起裝入球磨機(jī)中,再按球料比為1:30向球磨罐中加入氧化鋯球磨珠,球磨2h后出料得到氯苯污染土壤固化劑;將上述制得的氯苯污染土壤固化劑按摻加量為40%加入待處理的有機(jī)物氯苯污染耕地土壤中,用鐵鍬鏟翻混合均勻后,按0.4的水灰質(zhì)量比加水?dāng)嚢?8min,靜置固定修復(fù)2周后即可。
實(shí)例3
2kg屠宰場(chǎng)遺棄的牛骨,將其放入鐵鍋中,向鍋中加水直至將牛骨完全浸沒(méi),對(duì)鐵鍋加熱升溫至100℃,保溫煮制2h對(duì)牛骨表面脫脂,煮制結(jié)束后將牛骨瀝干水分并人工剔除雜質(zhì),得到預(yù)處理牛骨;將上述預(yù)處理后的牛骨放入氣流粉碎機(jī),粉碎40min后過(guò)60目標(biāo)準(zhǔn)篩,得到牛骨顆粒,按固液比為1:5將牛骨顆粒和質(zhì)量濃度為30%氫氧化鈉溶液混合后放入超聲振蕩儀以300W功率振蕩浸漬2h;待浸漬結(jié)束,過(guò)濾分離得到濾渣,將濾渣移入炭化爐中,以5mL/min速率向爐中通入氮?dú)庵敝林脫Q出爐中所有空氣,加熱升溫至500℃保溫炭化4h得到牛骨炭;按質(zhì)量比為3:1將上述制得的牛骨炭和普通硅酸鹽水泥混合均勻后一起裝入球磨機(jī)中,再按球料比為1:30向球磨罐中加入氧化鋯球磨珠,球磨2h后出料得到氯苯污染土壤固化劑;將上述制得的氯苯污染土壤固化劑按摻加量為50%加入待處理的有機(jī)物氯苯污染耕地土壤中,用鐵鍬鏟翻混合均勻后,按0.5的水灰質(zhì)量比加水?dāng)嚢?0min,靜置固定修復(fù)2周后即可。