CN106576997A

CN106576997A - 一种利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法

Info

Publication number: CN106576997A
Application number: CN201611101408.3A
Authority: CN
Inventors: 马刚平; 周宇; 刘长波; 梁勇; 李世青; 赵涛; 王友东; 邹翔
Original assignee: SHOUGANG ENVIRONMENTAL INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: SHOUGANG ENVIRONMENTAL INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2036-12-02
Also published as: CN106576997B

Abstract

本发明公开了一种利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，属于废物资源化利用技术领域。所述方法包括：对污染土壤进行热脱附修复处理；对餐厨垃圾进行好氧发酵处理制备腐殖酸；将热脱附后土壤和餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸混合均匀，得混合物；其中，所述热脱附后土壤和餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸的重量比分别为70～95％和5～30％；向所述混合物中加入水混合搅拌1‑10min，制得园林绿化土；其中，所述水的加入量为所述混合物重量的25％以下。本发明利用餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸与热脱附后土壤进行复配改良，资源化利用于园林绿化，且达到了园林绿化用土相关标准，相对回填用土、道路用土等消纳途径，提高了经济价值。

Description

一种利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法

技术领域

本发明涉及废物资源化利用技术领域，特别涉及一种利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法。

背景技术

在我国经济快速发展和城市化进程加速的背景下，越来越多大中城市中的工业企业实施了搬迁调整，遗留下大片受污染场地，与此同时，城市不断扩大，建设用地需求日益增长，这直接催生了城市后工业污染场地修复需求。

2014年9月9号，发改委、工信部、科技部、财政部和环保部五部委发布的《重大环保技术装备与产品产业化工程实施方案的通知》(发改委环资[2014]2064号)中明确提出关键技术研发重点，其中针对土壤修复提出大力发展热脱附技术，热脱附技术也是我国污染土壤修复的发展主流技术之一。

土壤热脱附具有工艺原理简单、高效、操作灵活、安全稳定、处理迅速、对土壤理化性质影响小、恢复周期短等显著优点，比较适合城市中心的受污染土壤或地块的快速修复，可以满足此类地块快速商业再开发的实际需求。

到2008年为止，美国至少有71处污染场地选用热脱附技术进行修复，近些年，国内如杭州某农药厂PCBs污染土、北京市某焦化厂的PAHs污染土等均采用了热脱附技术进行修复，随着热脱附技术的市场化和污染场地治理工作的推进，未来越来越多的污染场地将采取热脱附技术修复治理。

污染土壤经过热脱附修复治理后，土壤可能存在有机质大部分烧蚀，细小颗粒减少、塑性指数降低、污染物仍有残余等问题，消纳去向需要风险评估和识别后再确定，目前缺少相关法规及标准且程序繁琐不清。随着热脱附技术的不断发展和推广，热脱附后土壤的消纳问题也越来越严重，制约和影响热脱附技术的运用。

发明内容

本发明提供一种利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，解决了污染土壤热脱附后渣土消纳途径少、污染物残余的技术问题，达到了园林绿化用土的指标要求，同时实现污染土和餐厨垃圾的无害化和资源化利用。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，包括：

对污染土壤进行热脱附修复处理；

对餐厨垃圾进行好氧发酵处理制备腐殖酸；

将热脱附后土壤和餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸混合均匀，得混合物；其中，所述热脱附后土壤和餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸的重量比分别为70％～95％和5％～30％；

向所述混合物中加入水混合搅拌1-10min，制得园林绿化土；其中，所述水的加入量为所述混合物重量的25％以下。

进一步地，所述对污染土壤进行热脱附修复处理，具体为：将污染土壤于200℃-600℃加热5-40min。

进一步地，所述污染土壤的粒径小于10mm。

进一步地，所述热脱附后土壤的含水量控制在8％以下。

进一步地，所述好氧发酵处理包括：对餐厨垃圾进行预处理，然后向预处理后的餐厨垃圾中加入微生物菌，并调整物料的碳氮比为20︰1，于55-70℃好氧发酵8-12h，使物料含水率小于15％。

进一步地，所述预处理包括：对餐厨垃圾进行筛选，去除杂物，进行油水分离并使含水率降至60％-65％。

进一步地，所述餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸中有机质含量>80％。

进一步地，所述园林绿化土pH控制在6.5-8.5，土壤全盐量<0.12％，有机质>10mg/kg，水解性氮>60mg/kg，有效磷>10mg/kg，速效钾>100mg/kg。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本发明实施例中提供的利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，由于餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸可吸附/稳定热脱附后土壤中残余的污染物，从而改良热脱附后土壤有机质大量烧蚀、细小颗粒减少、塑性指数降低、污染物残余的问题，降低污染风险。因此，利用热脱附后土壤和餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸混合改性制备园林绿化土，实现热脱附后土壤的资源化和“以废制废”利用，解决了固废领域污染土壤热脱附修复后渣土的消纳问题，达到了相关标准对园林绿化用土系列指标的要求，可作为城市园林绿化工程和园林绿地养护管理中的种植土壤使用，相对回填用土、道路用土等消纳途径，提高了经济价值，同时实现污染土和餐厨垃圾的无害化和资源化利用。

2、本发明实施例中提供的利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，无需改变热脱附及好氧发酵工艺及设备，制备方法简单。

附图说明

图1是本发明实施例提供的利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，解决了污染土壤热脱附后渣土消纳途径少、污染物残余的技术问题，达到了园林绿化用土的指标要求，同时实现污染土和餐厨垃圾的无害化和资源化利用。

为解决上述技术问题，本发明实施例总体思路如下：

本发明提供了一种利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，包括：

对污染土壤进行热脱附修复处理；

对餐厨垃圾进行好氧发酵处理制备腐殖酸；

通过以上内容可以看出，由于餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸可吸附/稳定热脱附土壤中残余的污染物，从而改良热脱附后土壤有机质大量烧蚀、细小颗粒减少、塑性指数降低、污染物残余的问题，规避热脱附后土壤可能存在的污染风险。因此，利用餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸与热脱附后土壤进行复配改良制备园林绿化土，解决了固废领域污染土壤热脱附修复后渣土的消纳问题，达到了相关标准对园林绿化用土系列指标的要求，相对回填用土、道路用土等消纳途径，提高了经济价值。

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图和具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。

本发明提供了一种利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，请参阅图1，包括：

步骤S110：对污染土壤进行热脱附修复处理；

具体的，将污染土壤经200℃-600℃直接或者间接加热5-40min。其中，所述污染土壤主要为被有机污染物及重金属污染的土壤，当然并不局限于此，热脱附后土壤中污染物达到修复目标值及绿化用土再利用筛选值。热脱附后的土壤属于绝干土，因此其含水量低，其含水量控制在8％以下，过高可能会造成热脱附修复处理效果不佳。

优选的，所使用的污染土壤的粒径小于10mm，利于热脱附修复处理，处理效果好。

本实施例制备的热脱附后土壤的各项指标值参考范围：PH＝7.9-8.0、土壤全盐量：78-84mg/kg、有机质：7.9-9.4g/kg、水解氮：48.5-57.4mg/kg、有效磷：19.1-21.1mg/kg、速效钾：450-483mg/kg。

步骤S120：对餐厨垃圾进行好氧发酵处理制备腐殖酸；

具体的，将餐厨垃圾依次进行预处理、生化处理及后处理后制得腐殖酸；其有机质含量>80％。

本实施例中预处理具体为：将餐厨垃圾进行筛选，去除杂物，例如塑料袋、石块等，进行油水分离并使含水率降至60％-65％。具体可采用压缩、离心等措施来降低含水率。

本实施例中生化处理具体为：向预处理后的餐厨垃圾中加入万分之三的微生物菌，并调整物料的碳氮比为20︰1，然后在55-70℃好氧发酵处理8-12h，使物料含水率小于15％，并经灭菌和稳定熟化。其中，本实施例使用的微生物菌为BGB高温复合菌，由嘉博文生物科技有限公司提供。通过加入调整材来调整物料的碳氮比，具体来说，可以使用稻壳来调整碳氮比。含水率小于15％，可使微生物菌生成芽孢体，进入休眠状态，能够很好的保存产物。

本实施例中后处理具体为：将生化处理后的物料进行二次筛选，并粉碎成12目以下的粉末。

餐厨垃圾好氧发酵后产生的腐植酸肥料具有有机质含量高，含有大量锌、铁、锰等多种微量元素，氮、磷、钾含量高和营养丰富等优点，特别适合用于农业利用，同时腐殖酸对土壤中各种重金属、持久性有机物等污染物有良好的稳定修复效果，可长期作为吸附材料应用于土壤修复。本实施例中，可使用的餐厨垃圾种类不受限制，各种类的餐厨垃圾均适用，例如饭店、食堂、居民日常生活及食品加工等所产生的餐厨垃圾均可。

本实施例使用的餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸的各项指标参考值：PH＝9.0、土壤全盐量：39.3-41.8mg/kg、有机质：302-318g/kg、水解氮：2318-2345mg/kg、有效磷：10188-10213mg/kg、速效钾：22392-22411mg/kg。上述各指标值并非对其进行限定，并不排除使用此方法得到的与其指标不同的餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸。

步骤S130：将热脱附后土壤和餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸混合均匀，得混合物；其中，所述热脱附后土壤和餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸的重量比分别为70％～95％和5％～30％；

其重量配比是根据热脱附后土壤与餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸复配制备的园林绿化土的性能指标确定的，选择此配比制备的园林绿化土的指标能到达到园林绿化用土的标准，不在此范围可能导致某些指标达不到园林绿化用土的标准，如pH、有机质、全盐量等。

步骤S140：向所述混合物中加入水混合搅拌1-10min，制得园林绿化土；其中，所述水的加入量为所述混合物重量的25％以下。如果污染土壤热脱附后仍残留重金属或其他污染物，餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸可充分吸附/稳定污染物，从而规避热脱附后土壤可能存在的风险。

搅拌时间过短无法混合均匀，时间过长会使制得的园林绿化用土的性能下降。水的加入量过多会影响制备的园林绿化用土指标检出的准确性。

采用上述方法制备得到的园林绿化土pH控制在6.5-8.5，土壤全盐量<0.12％，有机质>10mg/kg，水解性氮>60mg/kg，有效磷>10mg/kg，速效钾>100mg/kg，符合园林绿化用土的标准。

本发明实施例提供的利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，其原理在于：污染土壤经过热脱附后，土壤中有机质大量烧蚀、部分无机盐分解，致使土壤有机质下降，水解氮、有效磷、速效钾降低，pH及全盐量上升，水分基本全部烧干，不利于植物生长。餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸，具有含盐高，肥力大的特点(有机质、水解氮、有效磷及速效钾高)，不宜直接施用于植物。因此，本发明利用餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸有机质和氮、磷、钾含量高，营养丰富和吸附/稳定土壤中重金属等污染物能力强的特点，复配改良热脱附后土壤，克服热脱附后土壤有机质大量烧蚀、细小颗粒减少、塑性指数降低、污染物仍可能有残余等问题，制备出合格的园林绿化用土。

通过上述内容可以看出，基于污染土壤热脱附修复后可能存在有机质大部分烧蚀，细小颗粒减少、塑性指数降低、污染物仍有残余等问题，基于餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸具有肥效高适合农用，同时可以作为吸附材料应用于土壤修复的前提下，本发明在不改变热脱附及好氧发酵工艺及设备的基础上，将热脱附后土壤和餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸混合改性制备园林绿化土，实现热脱附后土壤的资源化和“以废制废”利用，其制备方法简单，得到的园林绿化土可作为城市园林绿化工程和园林绿地养护管理中的种植土壤使用，同时实现固废治理的污染土和餐厨垃圾的无害化和资源化利用，提高了经济价值。

以下通过实施例对本发明作更详细的描述。这些实施例仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何的限制。

实施例1

将餐厨垃圾进行筛选，去除杂物，进行油水分离并通过离心使含水率降至65％。然后加入万分之三的微生物菌，并调整物料的碳氮比为20︰1，然后在55℃好氧发酵处理12h产生腐殖酸，使物料含水率小于15％，并经灭菌和稳定熟化，粉碎成12目以下的粉末。

在要进行园林绿化用土制备的原料配比(以100％计)内，以热脱附后土壤(污染土壤粒径小于10mm，600℃热脱附5分钟)和餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸为原料，配比原料中热脱附后土壤(PH＝8.0、土壤全盐量：78mg/kg、有机质：9.4g/kg、干重：98％、水解氮：57.4mg/kg、有效磷：21.1mg/kg、速效钾：483mg/kg)的添加量为95％，餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸(PH＝9.0、土壤全盐量：39.3mg/kg、有机质：302g/kg、干重：64.6％、水解氮：2318mg/kg、有效磷：10188mg/kg、速效钾：22392mg/kg)的添加量为5％，混合均匀后，添加配入20％的水，充分混合改性8分钟后，制得园林绿化土，其指标为：PH＝8.0、土壤全盐量：61.3mg/kg、有机质：31.6g/kg、干重：75.6％、水解氮：228mg/kg、有效磷：832mg/kg、速效钾：2278mg/kg，达到北京地标《北京市园林绿化种植土》(DB11/T 864-2012)园林绿化土二级土壤理化指标。

实施例2

将餐厨垃圾进行筛选，去除杂物，进行油水分离并通过离心使含水率降至60％。然后加入万分之三的微生物菌，并调整物料的碳氮比为20︰1，然后在60℃好氧发酵处理10h产生腐殖酸，使物料含水率小于13％，并经灭菌和稳定熟化，粉碎成12目以下的粉末。

在要进行园林绿化用土制备的原料配比(以100％计)内，以热脱附后土壤(污染土壤粒径小于10mm，350℃热脱附30分钟)和餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸为原料，配比原料中热脱附后土壤(PH＝7.9、土壤全盐量：83mg/kg、有机质：8.6g/kg、干重：99.2％、水解氮：53.2mg/kg、有效磷：20.5mg/kg、速效钾：472mg/kg)的添加量为80％，餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸(PH＝9.0、土壤全盐量：41.8mg/kg、有机质：318g/kg、干重：60.8％、水解氮：2345mg/kg、有效磷：10213mg/kg、速效钾：22411mg/kg)的添加量为20％，混合均匀后，添加配入23％的水，充分混合改性10分钟后，制得园林绿化土，其指标为：PH＝8.1、土壤全盐量：59.4mg/kg、有机质：55.1g/kg、干重：73.3％、水解氮：407mg/kg、有效磷：1649mg/kg、速效钾：3990mg/kg，达到北京地标《北京市园林绿化种植土》(DB11/T 864-2012)园林绿化土二级土壤理化指标。

实施例3

将餐厨垃圾进行筛选，去除杂物，进行油水分离并通过离心使含水率降至62％。然后加入万分之三的微生物菌，并调整物料的碳氮比为20︰1，然后在70℃好氧发酵处理8h产生腐殖酸，使物料含水率小于14％，并经灭菌和稳定熟化，粉碎成12目以下的粉末。

在要进行园林绿化用土制备的原料配比(以100％计)内，以热脱附后土壤(污染土壤粒径小于10mm，200℃热脱附40分钟)和餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸为原料，配比原料中热脱附后土壤(PH＝7.9、土壤全盐量：84mg/kg、有机质：7.9g/kg、干重：99.8％、水解氮：48.5mg/kg、有效磷：19.1mg/kg、速效钾：450mg/kg)的添加量为70％，餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸(PH＝9.0、土壤全盐量：40.6mg/kg、有机质：310g/kg、干重：62.2％、水解氮：2330mg/kg、有效磷：10200mg/kg、速效钾：22400mg/kg)的添加量为30％，混合均匀后，添加配入25％的水，充分混合改性1分钟后，制得园林绿化土，其指标为：PH＝8.2、土壤全盐量：54.8mg/kg、有机质：78.8g/kg、干重：70.9％、水解氮：591mg/kg、有效磷：2378mg/kg、速效钾：5791mg/kg，达到北京地标《北京市园林绿化种植土》(DB11/T 864-2012)园林绿化土二级土壤理化指标。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，其特征在于，包括：

对污染土壤进行热脱附修复处理；

对餐厨垃圾进行好氧发酵处理制备腐殖酸；

2.如权利要求1所述的利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，其特征在于，所述对污染土壤进行热脱附修复处理，具体为：将污染土壤于200℃-600℃加热5-40min。

3.如权利要求2所述的利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，其特征在于，所述污染土壤的粒径小于10mm。

4.如权利要求1或2所述的利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，其特征在于，所述热脱附后土壤的含水量控制在8％以下。

5.如权利要求1所述的利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，其特征在于，所述好氧发酵处理包括：对餐厨垃圾进行预处理，然后向预处理后的餐厨垃圾中加入微生物菌，并调整物料的碳氮比为20︰1，于55-70℃好氧发酵8-12h，使物料含水率小于15％。

6.如权利要求5所述的利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，其特征在于，所述预处理包括：对餐厨垃圾进行筛选，去除杂物，进行油水分离并使含水率降至60％-65％。

7.如权利要求1所述的利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，其特征在于，所述餐厨垃圾好氧发酵产生的腐殖酸中有机质含量>80％。

8.如权利要求1所述的利用污染土壤和餐厨垃圾制备园林绿化土的方法，其特征在于，所述园林绿化土pH控制在6.5-8.5，土壤全盐量<0.12％，有机质>10mg/kg，水解性氮>60mg/kg，有效磷>10mg/kg，速效钾>100mg/kg。