CN102319726B

CN102319726B - 污染场地解毒后低浓度含重金属土壤改良综合利用与受损土壤植被修复方法

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Publication number: CN102319726B
Application number: CN 201110160731
Authority: CN
Inventors: 姜桂荣; 李文杰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2031-06-15
Also published as: CN102319726A

Abstract

本发明涉及污染场地解毒后低浓度含重金属土壤改良综合利用与受损土壤植被修复方法。主要工艺流程。含重金属土壤解毒后低浓度土壤、污泥和粉煤灰运输+主发酵+混料（各类配料）+（一次发酵）+后发酵（二次发酵）的静态+均翻（好氧与厌氧）发酵+改良土壤运输+受损土壤植被修复（木本草本植物）种植。加入改良剂进行改良，降低土壤中重金属含量，修复受损土壤结构与孔隙，提高其渗透与透气性；利用污泥中微生物，在一定条件下对污泥和土壤中有机物等有害物进行分解与降解，降低容重和密实度，使其形成一种类似腐殖质土壤的物质，作为改良土壤和肥料的生物化学过程。保证以其为土壤基料的土地所种植植物生成环境。以废治废，提高综合利用率。

Description

污染场地解毒后低浓度含重金属土壤改良综合利用与受损土壤植被修复方法

技术领域

本发明涉及一种污染场地解毒后低浓度含重金属土壤改良综合利用与受损土壤植被修复方法。

背景技术

本发明是针对我国目前重金属生产企业所产生的含重金属废渣解毒后，只能作为一般工业废物进行填埋，综合利用率低，易发生二次污染的问题。

经过研究和探索，发明低浓度含重金属土壤改良综合利用与受损土壤植被修复方法。从而达到无害化、减量化、资源化和修复受损土壤生态平衡等环境的目的，并达到清洁生产的目的。符合《中华人民共和国清洁生产促进法》(2003.01)中给出了“清洁生产”（ Cleaner Prduction）定义，即：清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁能源和原料、采取先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施、从源头削减污染，提高资源利用率，减少或避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或消除对人类健康和环境的危害的要求和目的。实现产业清洁生产，取得良好效果和达到全面实施循环经济的目的。这次生产工艺和设备的改变与革新，符合清洁生产中对固体废物处置的无害化、资源化、减量化和再利用化的“四R”原则。做到自然资源和能源利用的最合理化，以最少的原辅材料和能源消耗，获取最大的经济和环境效益。并最大限度做到自然资源和能源利用的最大合理化、经济效益最大化、对人类和环境的危害最小化。从根本上解决解毒后重金属废渣只能按一般工业固体废物填埋，综合利用率低，易发生二次污染的问题。

发明内容

本发明是针对我国目前重金属生产企业所产生的含重金属废渣解毒后，只能作为一般工业废物进行填埋，综合利用率低，易发生二次污染的问题。而提出了一种污染场地解毒后低浓度含重金属土壤改良综合利用与受损土壤植被修复方法。

本发明为解决上述问题采用的技术方案是：污染场地解毒后低浓度含重金属土壤改良综合利用与受损土壤植被修复方法，其特征在于，主要工艺流程，含重金属土壤解毒后低浓度土壤、污泥和粉煤灰运输+主发酵+混料（各类配料）+（一次发酵）+后发酵（二次发酵）的静态+均翻（好氧与厌氧）发酵+改良土壤运输 +受损土壤植被修复（木本或草本植物）种植。

污染场地解毒后低浓度含重金属土壤改良综合利用与受损土壤植被修复方法，其特征在于，该方法步骤如下：

（1）土壤改良

以解毒后低浓度含重金属土壤为原料、粉煤灰（炉渣）、生活污水处理厂活性污泥（牲畜粪便或桔梗）为改良剂，改良后土壤作为修复受损土壤表土与底土，改善受损土壤质量，提高植物成活率，改良后土壤用于回填浅层开挖坑基料（底土与表土）回填覆盖，以废治废，综合解毒更彻底，整个生产过程物料全部循环综合利用，

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修复因解毒时受损土壤结构，降低土壤中重金属含量；

提高土壤中腐殖质（主要成份为腐殖酸）和氨基酸等有机质含量，有利于其上面种植各类植物等植被的成长；

主要原辅料均为固体废物，达到以废治废综合利用的目的；

改善修复受损土壤土质质量，为植被修复提供良好的生长条件，目标是通过对解毒后低浓度含铬土壤加入改良剂进行改良，降低土壤中重金属的含量，修复受损土壤结构，增大土壤孔隙，提高其渗透与透气性，利用污泥中微生物，在一定条件下20%以上（20～80%），碳磷比（75～150%），PH值7.5～8.5，（有氧与无氧、孔隙率、粒度、温度、湿度、PH）对污泥和土壤中的有机物和其它有害物进行分解与降解，降低土壤容重和密实度，使改良土壤形成一种类似腐殖质土壤的物质，作为改良土壤和肥料的生物化学过程，改良后低浓度含重金属土壤满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》标准要求，并进一步达到《土壤环境质量》标准中自然值指标，最终达到预期目的和效果；

实验堆料高度为1.5 -2.0米，一般总发酵时间约20～30天，依据堆料的腐熟效果而定；

堆料主发酵阶段的升温期为22～50℃，时间为40～50小时，高温期为45～70℃，时间为40～50小时，降温期为50～38℃，时间为120～140小时；后发酵熟化阶段，温度为25～21℃，时间为160～180小时，为堆料发酵温度与时间最佳控制时段；

（2）物料配比

解毒后低浓度含重金属土壤：粉煤灰（炉渣）：活性污泥（牲畜粪便或桔梗）=1： 0.5： 0.3；

（3）物料平衡

日改良低浓度含重金属污染土壤10m³，含水率30%；污泥3m³，含水率80%；粉煤灰4m³，含水率20%，混合均匀后物料17m³，含水率43.33%。经好氧与发酵，物料含水率下降约30%，熟化物料含水率31%；

（4）好氧与厌氧发酵

静态+匀翻中温好氧与厌氧发酵工艺，污泥或牲畜粪便中主要组成为有机质和Ca、P 、K和N，而粉煤灰、桔梗、废弃草木本植物都有良好的理化性质，掺入土壤后可作用降低土壤密度，增大土壤空隙度，使土壤的透水和透气性得到明显改善，对残留的重金属化合物进行消解和固化，防止残留的重金属对改良后土壤的二次污染的同时减少固体废物产生量约35%；

（5）受损土壤植被修复

物料在常温下进行自然好氧与厌氧发酵，发酵改良后土壤作为土壤基料（底土与表土）回填覆盖处置开挖的坑和槽中，对该土壤再次熟化后种植适应当地环境的草本和木本植物，恢复生态平衡。

本发明优点和效果：

本发明的低浓度含重金属土壤改良综合利用与受损土壤植被修复方法。从而达到无害化、减量化、资源化和修复受损土壤生态平衡等环境的目的，并达到清洁生产的目的。符合《中华人民共和国清洁生产促进法》(2003.01)中给出了“清洁生产”（ Cleaner Prduction）定义，即：清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁能源和原料、采取先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施、从源头削减污染，提高资源利用率，减少或避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或消除对人类健康和环境的危害的要求和目的。实现产业清洁生产，取得良好效果和达到全面实施循环经济的目的。这次生产工艺和设备的改变与革新，符合清洁生产中对固体废物处置的无害化、资源化、减量化和再利用化的“四R”原则。做到自然资源和能源利用的最合理化，以最少的原辅材料和能源消耗，获取最大的经济和环境效益。并最大限度做到自然资源和能源利用的最大合理化、经济效益最大化、对人类和环境的危害最小化。从根本上解决解毒后重金属废渣只能按一般工业固体废物填埋，综合利用率低，易发生二次污染的问题。

解毒后低浓度含重金属土壤为原料，粉煤灰（炉渣）、生活污水处理厂活性污泥、牲畜粪便或桔梗等为改良剂，改良后土壤作为修复受损土壤表土与底土，改善受损土壤质量，提高植物成活率。改良后土壤用于回填开挖坑基料（底土与表土）回填和覆盖。一是修复因解毒时受损土壤结构，降低土壤中重金属含量；二是提高土壤中腐殖质（主要成份为腐殖酸）和氨基酸等有机质含量，有利于其上面种植各类植物等植被的成长,为植被修复提供良好的生长条件。；三是主要原辅料均为固体废物，达到以废治废综合利用的目的；本发明目标是通过对解毒后低浓度含铬土壤加入改良剂进行改良，降低土壤中重金属的含量，修复受损土壤结构，增大土壤孔隙，提高其渗透与透气性；利用污泥中微生物，在一定条件下（有氧与无氧、孔隙率、粒度、温度、湿度、PH等）对污泥和土壤中的有机物和其它有害物进行分解与降解，降低土壤容重和密实度，使改良土壤形成一种类似腐殖质土壤的物质，作为改良土壤和肥料的生物化学过程。改良后低浓度含重金属土壤满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》标准要求，并进一步达到《土壤环境质量》标准中自然值指标，最终达到预期目的和效果。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明的工艺流程图；

图2是改良土壤三相物质比例关系示意图；

图3是发酵过程中温度变化示意图；

图4是有机物好氧分解合成阶段示意图；

图5是有机物厌氧分解阶段示意图；

图6是土壤改良工艺流程图。

具体实施方式

本发明的污染场地解毒后低浓度含重金属土壤改良综合利用与受损土壤植被修复方法，该方法步骤如下：

（1）土壤改良

修复因解毒时受损土壤结构，降低土壤中重金属含量；

主要原辅料均为固体废物，达到以废治废综合利用的目的；

（2）物料配比

（3）物料平衡

（4）好氧与厌氧发酵

静态+匀翻中温好氧与厌氧发酵工艺，污泥或牲畜粪便中主要组成为有机质和Ca、P 、K和N，而粉煤灰、桔梗、废弃草木本植物都有良好的理化性质，掺入土壤后可作用降低土壤密度，增大空隙度，使土壤的透水和透气性得到明显改善，对残留的重金属化合物进行消解和固化，防止残留的重金属对改良后土壤的二次污染的同时减少固体废物产生量约35%；

（5）受损土壤植被修复

物料在常温下进行自然好氧与厌氧发酵，发酵改良后土壤作为土壤基料（底土与表土）回填覆盖处置开挖的坑和槽中，对该土壤再次熟化后种植适应当地环境的草本和木本植物,逐步恢复生态平衡。

1. 一种污染场地解毒后低浓度含重金属土壤改良综合利用与受损土壤植被修复工艺。

以废治废，综合解毒更彻底，整个生产过程物料全部循环综合利用，提高综合利用率，有效降解土壤中有害物质含量，改善解毒后土壤组成、结构与质量等，保证以其为土壤基料的土地所种植的植物生成环境。从而达到无害化、减量化、资源化和修复受损土壤生态平衡等环境的目的，并达到清洁生产的目的。

2. 土壤改良

解毒后低浓度含重金属土壤为原料，粉煤灰（炉渣）、生活污水处理厂活性污泥、牲畜粪便或桔梗等为改良剂，改良后土壤作为修复受损土壤表土与底土，改善受损土壤质量，提高植物成活率。改良后土壤用于回填开挖坑基料（底土）回填和表土覆盖。一是修复因解毒时受损土壤结构，降低土壤中重金属含量；二是提高土壤中腐殖质（主要成份为腐殖酸）和氨基酸等有机质含量，有利于其上面种植各类植物等植被的成长；三是主要原辅料均为固体废物，达到以废治废综合利用的目的；四是提高了修复受损土壤土质质量，为植被修复提供良好的生长条件。本发明目标是通过对解毒后低浓度含铬土壤加入改良剂进行改良，降低土壤中重金属的含量，修复受损土壤结构，增大土壤孔隙，提高其渗透与透气性；利用污泥中微生物，在一定条件下（有氧与无氧、孔隙率、粒度、温度、湿度、PH等）对污泥和土壤中的有机物和其它有害物进行分解与降解，降低土壤容重和密实度，使改良土壤形成一种类似腐殖质土壤的物质，作为改良土壤和肥料的生物化学过程。改良后低浓度含铬土壤满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》标准要求，并进一步达到《土壤环境质量》标准中自然值指标，最终达到预期目的和效果。

3. 工艺

主要工艺流程, 参照图1所示，含重金属土壤解毒后低浓度土壤、污泥和粉煤灰运输+主发酵+混料（各类配料）+（一次发酵）+后发酵（二次发酵）的静态+均翻（好氧与厌氧）发酵+改良土壤运输 +受损土壤植被修复（木本或草本植物等）种植。

（1）预处理

首先进行待改良土壤经分选，配料和加入改良剂混合预处理，物料通过筛分，增大物料的表面积，便于好氧微生物的生长，加快发酵速度；为保证物料能有充足的氧气，粒度范围12～60mm，含量水量45～60%。

物料配比

解毒后低浓度含重金属土壤为原料，炉渣、粉煤灰、活性污泥或牲畜粪便和桔梗等比例1： 0.5： 0.3。

（2）一次发酵（主发酵）

混合均匀筛分好物料后进入一次好氧发酵阶段。因是敞开式堆放发酵，通过定时翻堆各堆层供应氧气，物料中存在的微生物作用，开始发酵。易分解的物质开始分解，产生二氧化碳、水和热量，使堆内温度升高。微生物摄取有机物中的碳和氮营养成份，在细菌自身繁殖的同时，将细胞中吸收的物质分解而产生热量。发酵初期，物料中物质的合成与分解作用以生长繁殖最佳温度30～40℃的中温活性细菌进行。随着温度的升高，适宜在45～70℃生长的高温活性细菌逐步取代中温活性细菌，当温度升高到50℃以上，堆料进入高温期，物料内物质分解速度加快，反应效率高，并杀死蛔虫卵、病原菌、孢子等有害菌。这时要保证堆温和5天以上的高温（寒冷地区要适当提高反应时间并保证室内温度不低于20℃），否则影响发酵的效果。物料经过高温期后逐步降温，进入低温期，当温度降至于室温相同时，物料已无明显反应。这里物料中有机物分解基本完成，可进入二次发酵阶段。这时土壤中有机质含量为20%以上（20～80%），碳磷比（75～150%），PH值7.5～8.5，堆高1.5m。熟化程度（降解度），土壤中的淀粉碘化络合物的颜色变化判断其熟化程度。当淀粉碘化络合物颜色呈蓝色时，表示正在熟化过程，呈黄色时表示已完成熟化。腐熟度熟化程度颜色变化由深蓝-浅蓝-灰-绿-黄。

（4）二次发酵

二次发酵又称为后发酵或熟化，将一次发酵的物料中尚有未完全分解的有机物通过二次厌氧发酵，使残存的有机物进一步分解，形成较稳定的物质、后处理、脱臭、贮存、回填和改良土壤回填覆盖再次熟化等工序。供氧量、含水率、温度、孔隙比与孔隙率、碳氮比，碳磷比。碳是组成细胞蛋白的骨架和微生物所需能量的来源。氮是组成细胞蛋白质、核酸等的主要成分、PH和腐熟度是主要影响土壤改良成败的因素，在运行过程中需特别注意。经改良后土壤属于一个非均质、多相、分散和多孔的系统，是一个比表面积巨大的多孔体，是水、溶质、气、热在其中保持和传导的介质，由固相、液相和气相三相组成，固相为改良土壤的基质、液相为改良土壤水或土壤溶液，气相为改良土壤中孔隙的气体。这三相比例直接关系到改良土壤质量、熟化时间和受损土壤植被修复效果。固相、液相和气相的三相比例关系见图2所示，改良土壤三相物质比例关系示意图。改良土壤混合后的物质是各类固体废物颗粒之间充满空气孔隙共同构成的集合体。

（5）改良土壤实验重要条件

.实验堆料高度为1.5-2.0米，一般总发酵时间约20～30天，依据堆料的腐熟效果而定。堆料发酵温度与时间关系见图2所示，发酵过程中温度变化，

图3表显示堆料主发酵阶段的升温期为22～50℃，时间为40～50小时，高温期为45～70℃，时间为40～50小时，降温期为50～38℃，时间为120～140小时；后发酵熟化阶段，温度为25～21℃，时间为160～180小时，为堆料发酵温度与时间最佳控制时段。加入改良剂混合搅拌均匀后低浓度含重金属土壤，好氧发酵阶段。土壤中的有机物在有氧条件下，利用好氧微生物通过自身的生命活动将有机物分解和生物自身合成的过程。通过氧化分解，一部分有机物被转化成了简单的无机物，并释放出能量，为生命提供所需的能量；另一部分有机物则通过合成转化为生物体所需的营养物质，形成新的细胞体同，使微生物生长繁殖。好氧发酵过程基本可分为以下几个阶段。初期常温细菌分解有机物中易分解的、蛋白质等产生能量，使堆层温度迅速上升，进入升温阶段。当温度超过50℃时，常温菌受到抑制，活性逐渐降低，呈孢子状态或死亡，此时嗜热菌逐渐替代常温菌。有机物中易分解的有机物除继续分解外，大分子半纤维素和纤维素等也开始分解，堆层温度可达60～70℃，进入高温阶段。温度超过70℃时，大量嗜热菌进入休眠状态或出现死亡。高温持续一段时间后，大部分易分解的有机物已分解，剩下的是难分解的有机物和新形成的腐殖质。好氧发酵阶段如图4所示，

有机物好氧分解合成阶段，

.经好氧发酵的改良土壤半成品进入厌氧发酵过程，在无氧条件下，厌氧微生物对有机物进行氧化分解和生物合成，主要是酸性与碱性发酵二个阶段，分解初期，微生物活动中分解产物是有机酸、醇、二氧化碳、氨、硫化氢等，在这一阶段，有机酸大量积累，PH值逐渐下降，在这一阶段参与反应的细菌统称为产酸菌；在分解后期，由于所产生的氨的中和作用，PH值逐渐上升，同时，产甲烷细菌开始分解有机酸和醇，产物主要是甲烷和二氧化碳。随着甲烷细菌的繁殖，有机酸迅速分解，PH值迅速上升，这一阶段为碱性发酵阶段见图5所示。

有机物厌氧分解阶段

. 脱臭。堆料在发酵过程因有机物和微生物的分解，产生含有氨、硫化氢、甲烷等气体，异味较大，在反应后期需加入生物除臭剂进行脱臭处理。

. 改良好土壤作为表土与底土回填覆盖。因是实验性，将改良好土壤堆放在隔断内，种植草种，观察其成长效果，同时分析土壤成分。改良好土壤作为土壤表土与底土回填覆盖后需和下层及周边原生土壤进行适应性接合，需再次熟化30～40天。

（6）土壤改良工艺流程见图6所示，

(7) 土壤改良剂的选择

依据低浓度污染土壤的性质、组成和化学成份、土壤改良后将用于被破坏土壤植被的修复的综合利用项目等特殊要求，选择电厂所产的粉煤灰和城市污染处理厂所产的活性污泥或牲畜粪便等作为土壤改良剂。所选物质性质、组成符合对低浓度含重金属污染土壤性质、组成和化学成份，降低有害物质和菌类的种类与数量。有效提高土壤的可适宜性，提高植被成活率和质量。

（1）粉煤灰的组成

.粉煤灰的化学组成与黏土土质相似，粉煤灰主要组成为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O和SO₂和少量的K、P、S、Mg等化合物和微量As、Cu、Zn等微量元素。我国一般低钙粉煤灰的化学成份与含量见表5-1。

表5-1 我国粉煤灰的化学成份变化表

项目	范围	均值
			SiO₂（%）	33.9～59.7	50.6
Al₂O₃（%）	16.5～35.4	27.1
			Fe₂O₃（%）	1.5～19.7	7.1
CaO（%）	0.8～10.4	2.8
			MgO （%）	0.7～1.9	1.2
Na₂O（%）	0.2～1.1	0.5
			K₂O（%）	0.6～2.9	1.3
SO₂（%）	0～1.1	0.3
			烧失量（%）	1.2～23.6	8.2

.粉煤灰的矿物组成粉煤灰中的矿物来源于母煤，以铝硅酸盐类黏土和氧化硅为主。其矿物组成十分复杂，主要为无定型相和结晶相两大类。无定型相主要为玻璃体，占其总量的50～80%，是粉煤灰的主要矿物成份，有较高的化学内能，具有良好的化学活性，一般Na₂O与K₂O等成份均存在玻璃相内。其结晶体往往被玻璃体包裹，难以单独提炼。结晶相含量不高，主要有莫来石、赤铁矿、磁铁矿、长石和石墨，还有少量的硅酸盐、褐铁矿和红金石等。

莫来石Al₂O₃·2SiO₂或2Al₂O₃·SiO₂是煤粉在电厂锅炉短促燃烧过程中形成的，晶体极微细小，呈针状自然休，彼此常交叉形成网状结构。随着粉煤灰中Al₂O₃含量的增加而增加。熔点为1810℃，相对密度为3，硬度为6。

赤铁矿、磁铁矿是粉煤灰中主要赋存状态，灰中具有强磁性的黑色珠球，由结晶的赤铁矿、磁铁矿、磁铁矿和无定形的高铁玻璃组成的混合物，磁铁矿中含大量液相析晶，赤铁矿大部份是磁铁矿在高温下进一步氧化而形成的，多分布于磁铁矿边缘，形成包边结构。用有磁选法容易从粉煤灰中分选出来。石英是煤粉中带入的碎屑矿物。所选用粉煤灰的矿物组成见表5-2。

表5-2 粉煤灰的矿物组成

矿物名称	石英	莫来石	赤铁矿	磁铁矿	玻璃体
						范围/%	0.9～18.5	2.7～34.1	0～4.7	0.1～13.8	—3
均值/%	8.1	21.2	1.1	2.8	60.4

（2）粉煤灰与污水处理厂污泥的性质

.粉煤灰物理性质：为灰色或灰白色粉状物，由大小不一，形状各异的颗粒组成，主要有球形和不规则多孔颗粒和碎片。颜色随着含碳和含水量的增加而变深，是一种具有较大表面积的多孔结构，多半呈玻璃状。粉煤灰的组成波动范围较大，这就决定了其性质的差异。主要物理特性有外观、颜、密度、堆密度、需水量比孔隙率和细度等。它是化学成份和矿物组合的宏观反应。一些代表性电厂粉煤灰的基本物理性质见表5-3。

表5-3粉煤灰的基本物理性质

.粉煤灰的活性：是指粉煤灰的火山灰活性，而火山灰活性，是指天然的火山灰，凝灰岩、浮石和人工材料燃料灰渣等物质所具有的能与石灰或水泥以SiO₂、Al₂O₃在同石灰和水混合后所显示的凝结硬化性能。因含有较多的活性氧化物（SiO₂、Al₂O₃）它们分别同氢氧化钙或其它碱土金属氢氧化物等在常温下发生化学反应，生成较稳定的水化硅酸钙和水化铝酸钙等。

.污水处理厂污泥的性质：为黑褐色泥状物，污泥的组成波动范围较大，进水水质决定了其性质的差异，在厌氧/兼氧条件下，活性污泥中有大量的好氧与兼氧微生物（细菌、真菌和放线菌等），有机物含量高。主要物理特性有外观、颜色、密度、堆密度、含水量比、孔隙率和细度等。作为低浓度含铬土壤改良剂，能改善土壤的理化性质，增加土壤中腐殖质的含量，有利于土壤形成团粒结构，使土壤松软，增大孔隙度，从而提高土壤的保水性、透气性，-并有利于植物根系的发育和养份的吸收。基本物理性质见表5-4。

表5-4污泥基本物理性质

项目	范围	均值
			密度/（g/l）	1.01～1.07	1.04
松散形污泥粒度（mm）	1～5	3
			球形颗粒污泥粒度（mm）	1～3	2
紧密粒污泥粒度（mm）	0.1～0.5	0.3

.污水处理厂污泥的特点

一是以废治废，综合治理与利用；二是成份丰富、肥效期长，因其成份的多样化，并含有多种植物生长所需的微量元素，可满足植物生长过程对不同养份的需求，确保改良后土壤的安全性。

(8) 物料平衡

日改良低浓度含重金属污染土壤10m³，含水率30%；污泥3m³，含水率80%；粉煤灰4m³，含水率20%。混合均匀后物料17m³，含水率43.33%。经好氧与发酵，物料含水率下降约30%，熟化物料含水率31%。

Claims

1.一种污染场地解毒后含低浓度重金属土壤改良综合利用与受损土壤植被修复方法，主要工艺流程：含低浓度重金属土壤解毒后土壤、污泥和粉煤灰的运输+主发酵+混料+一次发酵+静态的后发酵+均翻发酵+改良土壤运输 +受损土壤植被修复的植物种植，

其特征是：该方法步骤如下：

（1）土壤改良

以解毒后含低浓度重金属土壤为原料，粉煤灰、生活污水处理厂活性污泥为改良剂，改良后土壤作为修复受损土壤表土与底土，改善受损土壤质量，提高植物成活率，改良后土壤用于回填浅层开挖坑基料，回填覆盖，以废治废，综合解毒更彻底，整个生产过程物料全部循环综合利用，

修复因解毒时受损土壤结构，降低土壤中重金属含量；

提高土壤中腐殖质和氨基酸有机质含量，有利于其上面种植各类植物植被的成长；

主要原辅料均为固体废物，达到以废治废综合利用的目的；

改善修复受损土壤土质质量，为植被修复提供良好的生长条件，目标是通过对解毒后含低浓度铬土壤加入改良剂进行改良，降低土壤中重金属的含量，修复受损土壤结构，增大土壤孔隙，提高其渗透与透气性，利用污泥中微生物，在土壤中有机质含量20～80%，碳磷比75～150%，pH值7.5～8.5，对污泥和土壤中的有机物和其它有害物进行分解与降解，降低土壤容重和密实度，使改良土壤形成一种类似腐殖质土壤的物质，作为改良土壤和肥料的生物化学过程，改良后含低浓度重金属土壤达到《土壤环境质量》标准中自然值指标，最终达到预期目的和效果；

实验堆料高度为1.5 -2.0米，总发酵时间20～30天，依据堆料的腐熟效果而定；

堆料主发酵阶段的升温期为22～50℃，时间为40～50小时，高温期为45～70℃，时间为40～50小时，降温期为50～38℃，时间为120～140小时；后发酵熟化阶段，温度为25～21℃，时间为160～180小时，为堆料发酵温度与时间控制时段；

（2）物料配比

解毒后含低浓度重金属土壤：粉煤灰：活性污泥=1：0.5：0.3；

（3）物料平衡

日改良含低浓度重金属污染土壤10m³，含水率30%；污泥3m³，含水率80%；粉煤灰4m³，含水率20%，混合均匀后物料17m³，含水率43.33%，

经好氧发酵，物料含水率下降约30%，熟化物料含水率31%；

（4）好氧与厌氧发酵

静态+匀翻中温好氧与厌氧发酵工艺，污泥或牲畜粪便中主要组成为有机质和Ca、P 、K和N，而粉煤灰、桔梗、废弃草木本植物都有良好的理化性质，掺入土壤后能够降低土壤密度，增大空隙度，使土壤的透水和透气性得到明显改善，对残留的重金属化合物进行消解和固化，防止残留的重金属对改良后土壤的二次污染的同时减少固体废物产生量约35%；

（5）受损土壤植被修复

物料在常温下进行自然好氧与厌氧发酵，发酵改良后土壤作为土壤基料回填覆盖处置开挖的坑和槽中，对该土壤再次熟化后种植适应当地环境的草本和木本植物。