CN107457252B - 一种重金属和(或)有机烃类污染土壤的修复方法 - Google Patents
一种重金属和(或)有机烃类污染土壤的修复方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107457252B CN107457252B CN201710660084.5A CN201710660084A CN107457252B CN 107457252 B CN107457252 B CN 107457252B CN 201710660084 A CN201710660084 A CN 201710660084A CN 107457252 B CN107457252 B CN 107457252B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- contaminated soil
- soil
- heavy metal
- organic hydrocarbon
- cyclodextrin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
- C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C2101/00—In situ
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2109/00—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE pH regulation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明提供了一种重金属和(或)有机烃类污染土壤的修复方法,包括以下步骤:(1)将分子筛、环糊精、活性炭、硅藻土、硫酸亚铁、酵素渣、草木灰、活性铁粉混合后,再加入粘土捏合,轧制成具有多级孔结构的吸附基体,埋入污染土壤中;(2)制备含有环糊精、酵素、三聚磷酸钾的修复剂溶液淋洗污染土壤,吸附养生;(3)重复步骤(2)多次。本发明以修复剂溶液淋洗和多级孔结构基体吸附相结合,复合脱除土壤中的重金属和(或)有机烃类物质污染物,适用于城市污泥处理、受污染的建筑用地、工矿业废弃用地、退田还湖(海)湿地土壤及湿地公园的治理修复,方法简便易操作、无二次污染,可工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于土壤修复技术领域,具体涉及一种重金属和(或)有机烃污染土壤的修复方法,可适用于城市污泥处理、受污染的建筑用地、工矿业废弃地、退田还湖(海)湿地土壤及湿地公园的治理修复。
背景技术
随着经济的发展,城市化进程的推进,土壤污染已成为世界性难题,重金属污染、农药和有机物污染并存,从而出现无机-有机复合污染的复杂局面,且该类无机-有机复合污染土壤的面积呈逐渐扩大的趋势,逐年恶化。
根据环境保护部和国土资源部2014年公布的《全国土壤污染状况调查公报》所示,我国耕地土壤环境质量堪忧,污染土壤成为导致农产品质量不合格的重要原因之一,此外,工矿业废弃地的土壤也呈现出较强的污染问题,全国约有6000万亩土壤呈现中重度污染,主要污染物为镉、镍、铅、铜、汞、砷和多环芳烃。
当土壤中重金属浓度较高时,植物的钙、镁等元素的吸收和运输能力将明显降低,从而导致植物体内营养元素的缺失;重金属还会与动植物体内的酶发生相互作用,使酶的活性降低或失活。以镉为例,土壤的pH值每下降一个单位,重金属镉的最大可吸附浓度可提高100倍,化肥的过度使用,往往会使土壤酸化程度加剧,从而诱使土壤中的重金属发生富集。
此外,大量农药的使用也会带来土壤中有机烃类物质污染,具有一定毒性的有机烃类污染物(如多环芳烃等)容易大量吸附在土壤中,且由于有机烃类的弱极性在水中溶解度低,在被污染的环境中滞留时间长,往往对环境造成持久的影响。
目前,土壤修复方法按照治理方式可分为工程措施、生物措施、农业措施和改良剂措施四类。常见的方法有:换土、去表土、翻土法;隔离法;淋洗法;热处理法和电化学法等,其中研究得比较多的是淋洗法。淋洗法是土壤修复中一种重要的修复方法,该方法是用清水或含有能增加有机物或重金属水溶性的某些化学物质的水溶液把污染物从土壤中淋洗出来,然后再对洗出的污水进行处理的方法,与其它方法相比,具有可操作性强,效果显著等特点。但目前市场上常用的淋洗法因采用的淋洗剂修复效率较低,往往会存在操作费用高昂,只能针对低浓度的重金属或有机烃进行修复处理等问题,且某些修复剂在使用过程中对土壤也会带来一定的副作用,易导致二次污染。
此外,由于土壤的特殊性,如何在降低重金属和有机烃浓度的同时,还可以提高土壤的生物活性,活化土壤的营养元素、改善土壤的结构,也是在进行土壤修复技术研发的关键点。
因此,针对无机-有机复合污染的土壤,本发明开发了一种新的土壤修复技术,在修复高浓度的重金属和(或)有机烃的同时,还可以优化土壤结构,保护土壤的生物活性。
环糊精作为一种糖类物质,由于具有外缘亲水而内腔疏水的特殊空腔结构,能使许多重金属、尺寸匹配且极性相当的有机物进入空腔形成主客体包结物,增强重金属离子及疏水性有机物的溶解度,并将其由污染土壤中解析去除,从而可用作污染土壤的修复试剂。
曾有研究人员使用一些有机溶剂和表面活性剂作为污染土壤的解析剂,但有机溶剂和表面活性剂往往会造成土壤新的二次污染,且表面活性剂容易形成高粘度的乳状液而难以由土壤中去除。与其相比,环糊精具有其独特的优点,主要表现在以下几点:(1)对人体无毒,即使其注入地下水也不会对人类健康造成潜在威胁;(2)对土壤中的微生物群落无毒害,可生物降解;(3)其针对有机物的增溶作用对pH值和离子强度的变化不敏感,不会造成污染物的向下迁移。
多级孔结构是指材料中存在两种或者两种以上不同孔径的孔道结构,既具有各级孔结构的优势,又具有单一孔结构所不具备的分级优势;可提供对客体分子大小和形状的选择性,加强了主体材料与客体分子之间的相互作用;从而减小客体分子在主体材料中扩散的阻力,缩短扩散通路。
另一方面,同样重量的材料,如采用蜂窝结构,可得到最大的空间体积,且结构稳定性、强度最佳。本发明中采用多级孔材料与蜂窝结构结合,可得到较高的吸附-交换的空间体积,对重金属和(或)多环芳烃的吸附速率、吸附容量和扩散速率明显增加;蜂窝结构还可以提高受污染土壤的透气性和捕光率,促进土壤中的有机烃类物质的挥发与自分解。此外,酵素的加入可增加土壤的自我修复能力,改良提高受污染土壤的营养元素(如全磷、有效磷、氮和钾)的含量,降低土壤的板结程度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种重金属和(或)有机烃类污染土壤的化学修复方法,本发明可同时处理高浓度的重金属和(或)有机烃类复合污染土壤,其中具有多级孔结构的吸附基体可在饱和吸附污染物后取出,经洗涤、烘干、焙烧后循环使用;在淋洗过程中所使用的化学修复冲剂可生物降解,避免常规化学修复冲剂可能会带来的土壤二次污染问题。同时,化学修复冲剂中所用酵素溶液可增加土壤的自我修复能力,降低土壤的板结程度,三聚磷酸钾等可增加土壤的营养元素含量。该方法具有制备简单、操作方便、修复效果好,可提高、改善土壤营养程度等特点。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种重金属和(或)有机烃类的复合污染土壤的修复方法,其特征在于:所述的用来降低土壤中重金属和(或)有机烃类污染物含量的具有多级孔结构的吸附基体,在吸附后可从土壤中取出,洗涤、烘干及焙烧后循环使用,该吸附基体的各原料的重量百分比为:
分子筛 5-30%
环糊精 10-40%
活性炭 10-30%
硅藻土 2-15%
硫酸亚铁 0.5-5%
酵素渣 0-30%
草木灰 0-30%
活性铁粉 0.5-5%
粘土 20-70%
田菁粉 0.3-5%
高岭土 1-30%
其中,吸附基体各原料的优选重量百分比范围为:分子筛 10-20%,环糊精 25-35%,活性炭 15-25%,硅藻土 5-10%,硫酸亚铁 2-3%,酵素渣 10-20%,草木灰 10-20%,活性铁粉 2-5%,粘土 40-60%,田菁粉 0.3-0.5%,高岭土 5-10%。
吸附基体的各原料中,分子筛选自5A分子筛、X分子筛、Y分子筛、MFI、β分子筛、丝光沸石中的至少一种,优选范围为5A分子筛、X分子筛、Y分子筛、丝光沸石中的至少一种,并可根据土壤中污染物的主要成分和含量来选择使用分子筛及其硅铝比。
将上述各原料充分混合,得到混匀物,加适量水,在捏合釜中充分搅拌捏合,轧制成尺寸为的蜂窝状薄片,养生0.5-1 天,自然阴干,在空气气氛下,300-750 ℃条件焙烧2-10 小时,形成0.5 m*0.3 m*0.05 m—5 m*3m*0.5 m的吸附基体,该基体中均匀分布多个正六边形蜂窝状孔,其蜂窝孔径为0.5-20 cm,焙烧后吸附基体可达到40-120 N/cm2的耐压强度。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种重金属和(或)有机烃类的复合污染土壤的修复方法,其特征在于:所述的用于淋洗的复合污染土壤的修复剂的各原料组分的重量百分比为:
环糊精 30-80%
氢氧化钾 0-30%
甘油 0-20%
酵素液 3-30%
三聚磷酸钾 3-30%
其中,修复剂的各原料组分的优选重量百分比范围为:环糊精 40-60%、氢氧化钾0-10%、甘油 0-5%、酵素15-20%、三聚磷酸钾 10-20%。
将上述原料分别溶于水,氢氧化钾和酵素的加入可调节溶液的pH值,室温条件下,充分搅拌,形成修复剂溶液。
吸附基体和修复剂的原料中,环糊精选自α-,β-,γ-环糊精或其衍生物中的至少一种,优选范围为β-环糊精及其衍生物甘氨酸-β-环糊精、羧甲基-β-环糊精。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种重金属和/或有机烃类的复合污染土壤的修复方法,该方法包括以下步骤:
(1)将具有多级孔结构的吸附基体,放入15-30 目的尼龙网或不锈钢网中,按距离1-50 m的间隔,采用竖着插入或横着平铺的方式,埋入受污土壤中;
(2)将含有环糊精、氢氧化钾、甘油、酵素、三聚磷酸钾的修复剂水溶液,淋洗污染土壤,并采用翻耕搅拌的方式将修复剂溶液与污染土壤充分混合,含水量控制在50%以上,并覆盖上塑料薄膜,养生2-7天后;
(3)重复步骤(2)多次,淋洗-吸附-交换-吸附,15-180天后将具有多级孔结构的蜂窝状薄片从土壤中取出,将使用后的吸附基体送回生产厂,经洗涤、阴干、焙烧后,可循环使用2-5次;
(4)采用检测污染土壤中的重金属离子和(或)有机烃类物质的含量,参照《土壤环境质量标准》(GB15618-1995),如含量超过标准要求,则重复(1)~(3)步骤至达标。
与现有技术相比,本发明采用修复剂水溶液淋洗,配合以蜂窝状薄片叠加组成的具有多级孔结构的吸附基体,充分吸附污染土壤中的重金属离子和(或)有机烃类物质,可用于高浓度的无机-有机复合污染土壤,退田还湖(海)及湿地公园等污染土壤的治理修复,具有制备简单、操作方便、修复效果好,无二次污染,同时提高、改善土壤的营养程度的优点,可适合工业化生产。
相对于现有技术,本发明的有益效果在于:
(1)具有多级孔结构的吸附基体含有分子筛、环糊精、活性炭、粘土等不同孔径大小的材料,具有孔径从大到小逐级分布的孔道结构,这种多级孔材料可提供对分子不同大小的重金属离子和或有机烃类物质的孔道选择性,加强吸附基体和污染物之间的相互作用,减少吸附过程中的扩散阻力,加快将污染物由土壤扩散到吸附基体中的速度,提高污染物在吸附基体中的吸附容量;
(2)将多孔材料与蜂窝结构复合,在提高有效比表面积和基体强度的同时,还可提高受污染土壤的透气性和捕光率,促使多环芳烃等有机烃类物质的挥发与自分解;
(3)在吸附基体和淋洗用的修复剂中,均大量使用了环糊精。作为一种糖类物质,环糊精对人体和土壤中的微生物群落均不会产生毒害,可生物降解,即使其注入地下水也不会对人类健康造成潜在威胁;同时,环糊精价廉易得,种类繁多,可针对污染土壤中的主要污染物的尺寸大小,来选择不同孔径尺寸的环糊精,普适性强;此外,环糊精对有机物的增溶作用对pH值和离子强度的变化不敏感,不会造成污染物的向下迁移;
(4)在吸附基体和淋洗用的修复剂中,加入了酵素渣和酵素液,酵素类物质的加入可增加土壤的自我修复能力,改良提高受污染土壤的营养元素(如全磷、有效磷、氮和钾)的含量,降低土壤的板结程度,改善土壤结构和微生物群落;
(5)氢氧化钾的加入,在提高环糊精等物质溶解度的同时,还可提高土壤的pH,缓解土壤酸化等问题;
(6)铁类物质的加入,可将高化合价且难溶的重金属离子还原低化合价物质,使其在水溶液中的溶解度增大,降低其在吸附基体中的吸附难度;
(7)采用具有多级孔结构的蜂窝状吸附基体,与修复剂淋洗共同作用,可大幅度降低重金属离子和(或)有机烃类物质从污染土壤中的脱附能力,从而可以处理高浓度的无机-有机复合污染土壤。
本发明既可适用于重金属或有机烃类物质的单一污染物的土壤修复,也可应用于多种污染物的复合污染修复;既可适用于低浓度,也可用于高浓度的污染土壤修复;既可适用于耕作用地的污染土壤修复,也可用于湿地公园、工矿业废弃地、建筑用地及退田还湖(海)等处污染土壤的修复。
具体实施方式
下面将结合本发明是实力对本发明的技术方案进行描述,所描述的实施例仅是本发明的部分实施例,而非全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
污染土壤修复前:污染土壤的厚度为0.75 m,因长期使用化肥造成土壤板结严重,营养低下,同时土壤中含有的543 ppm镉、1082 ppm铅及800 ppm氯代苯酚,pH=5..1,无法进行蔬菜种植。
制备多级孔结构的吸附基体:按照5A分子筛 10%、β-环糊精 25 %、活性炭 10 %、硅藻土 5%、硫酸亚铁 1%、酵素残渣 3%、草木灰 3%、纳米铁粉 0.5%、高粘性粘土 40%、田菁粉 0.5%、高岭土 2%的重量百分比称重,充分混合,得到混匀物,加适量水,在搅拌釜中充分搅拌捏合,轧制成一定数量的尺寸为2 m*1 m*0.15 m的蜂窝状薄片,养生1 天,自然阴干后,在空气气氛下,300 ℃条件焙烧10 小时,形成具有强度100 N/cm2的多级孔结构的吸附基体。
制备用于淋洗的修复剂:按照β-环糊精 55%、甘氨酸-β-环糊精5%、氢氧化钾3%、甘油 3%、酵素液 24%、三聚磷酸钾10%的重量百分比称重各原料组分,将上述原料加入水中,在室温条件下,充分搅拌,形成澄清的修复剂溶液。
将具有多级孔结构的吸附基体,放入15-30 目的尼龙网中,按间隔2 m的间隔,采用竖直插入方式,埋入受污土壤中;用修复剂水溶液淋洗污染土壤,并采用翻耕搅拌的方式将修复剂溶液与污染土壤充分混合,含水量控制在50 %以上,并覆盖上塑料薄膜,养生3天;重复淋洗步骤15次,经充分淋洗-吸附-交换-吸附,45天后将具有多级孔结构的吸附基体从处理土壤中取出;检测污染土壤中的重金属离子和/或有机烃类物质的含量,土壤中含有的15 ppm镉、26 ppm铅及17 ppm氯代苯酚,pH=7.2。
实施例2
污染土壤修复前:原为化工厂废弃土地,土壤中含有的12543 ppm 镉、3082 ppm铅、20339 ppm铬、5049 ppm汞及3800 ppm蒽类物质。
制备多级孔结构的吸附基体:按照13 X分子筛 15%、NaZSM-5(分子硅铝比70)10%、γ-环糊精 30%、活性炭 10%、硅藻土 2%、硫酸亚铁 5%、纳米铁粉 5%、高粘性粘土20%、田菁粉 1%、高岭土 2%的重量百分比称重,充分混合,得到混匀物,加适量水,在搅拌釜中充分搅拌捏合,轧制成一定数量的尺寸为5 m*2 m*0.25 m的蜂窝状薄片,养生1 天,自然阴干后,在空气气氛下,650 ℃条件焙烧4 小时,形成具有强度70 N/cm2的多级孔结构的吸附基体。
制备用于淋洗的修复剂:按照γ-环糊精 10%、β-环糊精70%、氢氧化钾 2%、三聚磷酸钾3%、酵素15%的重量百分比称重各原料组分,将上述原料在60 ℃条件下,充分搅拌,形成修复剂溶液。
按下列步骤处理:(1)将具有多级孔结构的吸附基体,3片叠加,放入15-30 目的尼龙网中,按间隔3 m的间隔,采用竖直插入方式,埋入受污土壤中;(2)用修复剂水溶液淋洗污染土壤,并采用翻耕搅拌的方式将修复剂溶液与污染土壤充分混合,含水量控制在70%以上,并覆盖上塑料薄膜,养生2天;重复淋洗步骤10次,经充分淋洗-吸附-交换-吸附,20天后将吸附基体从处理土壤中取出;(3)取出的吸附基体,经10%柠檬酸洗涤,烘干焙烧再生;(4)将再生后的吸附基体放入污染土壤中,重复(1)-(3)步骤5次;检测污染土壤中的重金属离子和/或有机烃类物质的含量,土壤中含有的58 ppm 镉、24 ppm铅、30 ppm铬、23ppm汞及20 ppm蒽类物质。
实施例3
污染土壤修复前:原为湖边的废弃土地,土壤中含有的5206 ppm 镉、1384 ppm铅、2382 ppm铬,不满足退耕还湖的土壤要求。
制备多级孔结构的吸附基体:按照NaY分子筛(分子硅铝比15) 20%、β-环糊精 20%、椰壳活性炭 10 %、硅藻土 14%、硫酸亚铁 3%、纳米铁粉 1.5%、高粘性粘土 30%、田菁粉0.5%、高岭土 1%的重量百分比称重,充分混合,得到混匀物,加适量水,在搅拌釜中充分搅拌捏合,轧制成一定数量的尺寸为3 m*2 m*0.35 m的蜂窝状薄片,养生1 天,自然阴干后,在空气气氛下,550 ℃条件焙烧4 小时,形成具有强度120 N/cm2的多级孔结构的吸附基体。
制备用于淋洗的修复剂:按照α-环糊精 30%、β-环糊精50%、氢氧化钾 5%、三聚磷酸钾5%、酵素液10%的重量百分比称重各原料组分,将上述原料在室温条件下,充分搅拌,形成修复剂溶液。
将具有多级孔结构的吸附基体,放入15-30 目的不锈钢网中,按间隔1 m的间隔,采用水平横铺插入方式,埋入受污土壤中;用修复剂水溶液淋洗污染土壤,并采用翻耕搅拌的方式将修复剂溶液与污染土壤充分混合,含水量控制在60%以上,并覆盖上塑料薄膜,养生3天;重复淋洗步骤60次,经充分淋洗-吸附-交换-吸附,180天后将具有多级孔结构的蜂窝状薄片从处理土壤中取出;检测污染土壤中的重金属离子和/或有机烃类物质的含量,土壤中含有15 ppm镉、9 ppm铅、6 ppm铬、8 ppm汞,各污染物均大幅度下降,处理后该土壤已符合要求,可以退耕还湖。
实施例4
污染土壤修复前:原为城市污水污泥,其中含有的2980 ppm 镉、439 ppm铅、3769ppm汞及300 ppm硝基苯、235 ppm三氯乙烯。
制备多级孔结构的吸附基体:按照13 X分子筛 15%、γ-环糊精 20 %、活性炭 30%、硅藻土 5%、硫酸亚铁 3.5%、纳米铁粉 5%、高粘性粘土 20%、田菁粉 0.5%、高岭土 1%的重量百分比称重,充分混合,得到混匀物,加适量水,在搅拌釜中充分搅拌捏合,轧制成一定数量的尺寸为2 m*1 m*0.25 m的蜂窝状薄片,养生1 天,自然阴干后,在空气气氛下,600℃条件焙烧10 小时,形成具有强度100 N/cm2的多级孔结构的吸附基体。
制备用于淋洗的修复剂:按照α-环糊精10%、γ-环糊精 10%、羧甲基-β-环糊精40%、β-环糊精10%、氢氧化钾 7%、甘油 3%、酵素液10%、三聚磷酸钾10%的重量百分比称重各原料组分,将上述原料放入水中,在70 ℃条件下,充分搅拌,形成修复剂溶液。
将具有多级孔结构的吸附基体,放入15-30 目的尼龙网中,按间隔5 m的间隔,采用平铺的插入方式,埋入受污土壤中;用修复剂水溶液淋洗污染土壤,并采用翻耕搅拌的方式将修复剂溶液与污染土壤充分混合,含水量控制在70%以上,并覆盖上塑料薄膜,养生2天;重复淋洗步骤40次,经充分淋洗-吸附-交换-吸附,80天后将具有多级孔结构的蜂窝状薄片从处理土壤中取出;检测污染土壤中的重金属离子和/或有机烃类物质的含量,土壤中含有的23 ppm镉、17 ppm铅、25 ppm汞及20 ppm硝基苯,三氯乙烯未检出。
实施例5
污染土壤修复前:原为废弃化工厂附近的湿地公园,土壤中含有的343 ppm 对硝基苯酚、330 ppm萘、20 ppm联苯及3800 ppm芘类物质。
制备多级孔结构的吸附基体:按照氢型Y分子筛 15%、Silicate-I 分子筛15%、γ-环糊精 30 %、活性炭 10 %、硅藻土 5%、硫酸亚铁 0.5%、纳米铁粉1. 5%、高粘性粘土20%、田菁粉 1%、高岭土 2%的重量百分比称重,充分混合,得到混匀物,加适量水,在搅拌釜中充分搅拌捏合,轧制成一定数量的尺寸为2 m*1 m*0.15 m的蜂窝状薄片,养生0.5 天,自然阴干后,在空气气氛下,750 ℃条件焙烧10 小时,形成具有强度120 N/cm2的多级孔结构的吸附基体。
制备用于淋洗的修复剂:按照γ-环糊精 20%、β-环糊精60%、氢氧化钾 5%、酵素液15%,三聚磷酸钾5%的重量百分比称重各原料组分,将上述原料在40 ℃条件下,充分搅拌,形成修复剂溶液。
将具有多级孔结构的吸附基体,10片重叠,放入15-30 目的不锈钢网中,按间隔2m的间隔,采用竖直插入方式,埋入受污土壤中;用修复剂水溶液淋洗污染土壤,并采用翻耕搅拌的方式将修复剂溶液与污染土壤充分混合,含水量控制在50%以上,并覆盖上塑料薄膜,养生3天;重复淋洗步骤50次,经充分淋洗-吸附-交换-吸附,150天后将具有多级孔结构的蜂窝状薄片从处理土壤中取出;检测污染土壤中的重金属离子和/或有机烃类物质的含量,土壤中含有的18 ppm对硝基苯酚、35 ppm萘、未检出联苯及95 ppm芘类物质,各有机污染物均大幅度下降。
Claims (11)
1.一种重金属和/或有机烃类污染土壤的修复方法,其特征在于,该修复方法包括以下步骤:(1)将分子筛、环糊精、活性炭、硅藻土、硫酸亚铁、酵素渣、草木灰、活性铁粉混合后,再加入粘土、田菁粉、高岭土,捏合,轧制成蜂窝网状薄片,焙烧后得到多级孔材料的吸附基体,并将其埋入污染土壤中;(2)制备以环糊精、酵素、三聚磷酸钾为主的修复剂,以修复剂溶液淋洗污染土壤,并采用翻耕搅拌的方式将修复剂溶液与污染土壤充分混合,多次淋洗,使污染土壤的含水量控制在50%以上,并覆盖上塑料薄膜,养生2-7天后;(3)重复步骤(2)多次,经充分淋洗-吸附-交换-吸附,15-180天后将吸附基体取出;(4)将吸附基体送至工厂,经洗涤、烘干、焙烧再生后,可重复2-5次。
2.根据权利要求1所述的一种重金属和/或有机烃类污染土壤的修复方法,其特征在于环糊精选自α-,β-,γ-环糊精或其衍生物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种重金属和/或有机烃类污染土壤的修复方法,其特征在于环糊精为β-环糊精及其衍生物中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种重金属和/或有机烃类污染土壤的修复方法,其特征在于步骤(1)中分子筛选自5A分子筛、X分子筛、Y分子筛、MFI类分子筛、β分子筛、丝光沸石中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种重金属和/或有机烃类污染土壤的修复方法,其特征在于步骤(1)中,根据有机烃类物质的极性和大小来选择分子筛的种类和硅铝比。
6.根据权利要求1所述的一种重金属和/或有机烃类污染土壤的修复方法,其特征在于步骤(1)中,多级孔结构的吸附基体的尺寸为0.5 m*0.3 m*0.05 m—5 m*3m*0.5 m,基体中均匀分布多个正六边形蜂窝状孔,其蜂窝孔径为0.5-20 cm。
7.根据权利要求1所述的一种重金属和/或有机烃类污染土壤的修复方法,其特征在于步骤(1)中,多级孔结构的吸附基体,经养生干燥,300-750 ℃活化2-10 小时活化后,1-10层叠加,竖直或水平插入污染土壤中,间隔1-50 m。
8.根据权利要求1所述的一种重金属和/或有机烃类污染土壤的修复方法,其特征在于步骤(1)中,该吸附基体的各原料的重量百分比为:分子筛 5-30%,环糊精 10-40%,活性炭10-30%,硅藻土 2-15%,硫酸亚铁 0.5-5%,酵素渣 0-30%,草木灰 0-30%,活性铁粉 0.5-5%,粘土 20-70%,田菁粉 0.3-5%,高岭土 1-30%。
9.根据权利要求1所述的一种重金属和/或有机烃类污染土壤的修复方法,其特征在于步骤(2)中,修复剂溶液中,各组分的重量百分比为:环糊精 30-80%、氢氧化钾 0-30%、甘油0-20%、酵素3-30%、三聚磷酸钾 3-30%。
10.根据权利要求1所述的一种重金属和/或有机烃类污染土壤的修复方法,其特征在于步骤(2)中,修复剂溶液通过氢氧化钾调节pH至6-8。
11.根据权利要求1所述的一种重金属和/或有机烃类污染土壤的修复方法,其特征在于步骤(2)中,土壤修复剂的用量为每亩100-1000 kg。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710660084.5A CN107457252B (zh) | 2017-08-04 | 2017-08-04 | 一种重金属和(或)有机烃类污染土壤的修复方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710660084.5A CN107457252B (zh) | 2017-08-04 | 2017-08-04 | 一种重金属和(或)有机烃类污染土壤的修复方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107457252A CN107457252A (zh) | 2017-12-12 |
CN107457252B true CN107457252B (zh) | 2019-03-22 |
Family
ID=60548471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710660084.5A Active CN107457252B (zh) | 2017-08-04 | 2017-08-04 | 一种重金属和(或)有机烃类污染土壤的修复方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107457252B (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110305669B (zh) * | 2018-03-20 | 2022-04-01 | 西南科技大学 | 一种高铬污染场地修复材料 |
CN111036661A (zh) * | 2019-03-28 | 2020-04-21 | 红河学院 | 磁性纤维素微球填充不锈钢格栅吸附土壤重金属砷的方法 |
CN110194708A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-09-03 | 湖南泰谷生态工程有限公司 | 一种酵素渣土壤修复菌剂及其制备方法与应用 |
CN110548484A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-12-10 | 郭建华 | 一种重金属Cr、Cu、Cd和Pb离子的高效吸附材料 |
CN110420993B (zh) * | 2019-08-27 | 2021-08-10 | 浙江海洋大学 | 一种柴油污染土壤的修复方法 |
CN110452703A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-15 | 孙毅 | 一种重金属常温固化剂及使用其固化重金属污染物中重金属的方法 |
CN112742856B (zh) * | 2020-12-15 | 2022-11-08 | 江苏省环境工程技术有限公司 | 应用废弃物基改良剂修复重金属和有机污染土壤的方法 |
CN112958619B (zh) * | 2021-02-02 | 2023-04-07 | 辽宁工程技术大学 | 一种重金属污染地下水的发酵化学修复方法及装置 |
CN114854426B (zh) * | 2022-06-06 | 2023-03-21 | 中铝环保生态技术(湖南)有限公司 | 一种重金属污染土壤治理用修复剂及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103897706A (zh) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | 苏州中科慧盛生物科技有限公司 | 一种修复镉污染土壤的淋洗剂及该土壤淋洗净化方法 |
CN204550288U (zh) * | 2015-04-17 | 2015-08-12 | 三峡大学 | 一种土壤生态处理装置 |
CN105583222B (zh) * | 2015-12-23 | 2018-07-31 | 江苏盖亚环境科技股份有限公司 | 一种镉锌重金属污染土壤的修复方法 |
CN105754611A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-07-13 | 周益辉 | 一种重金属污染土壤修复剂及其制备方法与应用 |
CN106111691A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-11-16 | 安徽金联地矿科技有限公司 | 一种土壤修复吸附网及其修复方法 |
CN106623401A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-05-10 | 上海绿强新材料有限公司 | 一种基于渗透吸附墙修复重金属污染土壤的方法 |
-
2017
- 2017-08-04 CN CN201710660084.5A patent/CN107457252B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107457252A (zh) | 2017-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107457252B (zh) | 一种重金属和(或)有机烃类污染土壤的修复方法 | |
Ren et al. | The potential impact on the biodegradation of organic pollutants from composting technology for soil remediation | |
Oleszczuk | Persistence of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in sewage sludge-amended soil | |
Li et al. | Effect of organic fertilizers derived dissolved organic matter on pesticide sorption and leaching | |
Yang et al. | Field evaluation of a new biphasic rain garden for stormwater flow management and pollutant removal | |
Denyes et al. | In situ application of activated carbon and biochar to PCB-contaminated soil and the effects of mixing regime | |
Sun et al. | Reliability and stability of immobilization remediation of Cd polluted soils using sepiolite under pot and field trials | |
Wen et al. | Comparative sorption kinetic studies of ammonium onto zeolite | |
Gonzalez et al. | Assessing pesticide leaching and desorption in soils with different agricultural activities from Argentina (Pampa and Patagonia) | |
Ding et al. | Long-term tillage effects on soil metolachlor sorption and desorption behavior | |
Udovic et al. | Influence of compost addition on lead and arsenic bioavailability in reclaimed orchard soil assessed using Porcellio scaber bioaccumulation test | |
CN101823074B (zh) | 一种蚯蚓生物强化降解土壤ddt农药残留的污染修复方法 | |
Yang et al. | In situ remediation and phytotoxicity assessment of lead-contaminated soil by biochar-supported nHAP | |
CN102553905A (zh) | 应用生物炭与有机肥复配原位修复菜地土壤镉污染的方法 | |
Cui et al. | Sustainability of in situ remediation of Cu-and Cd-contaminated soils with one-time application of amendments in Guixi, China | |
Zhu et al. | In situ biochar capping is feasible to control ammonia nitrogen release from sediments evaluated by DGT | |
Sluszny et al. | Sorption of s-triazine herbicides in organic matter amended soils: fresh and incubated systems | |
Hamdi et al. | Effects of anthracene, pyrene and benzo [a] pyrene spiking and sewage sludge compost amendment on soil ecotoxicity during a bioremediation process | |
CN104957009A (zh) | 采用otc与碳纳米管隔层调控草坪草重金属富集的方法 | |
Tomczyk et al. | Ecotoxicological assessment of sewage sludge-derived biochars-amended soil | |
CN110144225A (zh) | 一种复合土壤修复剂及其制备方法和应用 | |
CN104941993A (zh) | 一种重度污染土地的综合修复方法 | |
Alvarez-Bernal et al. | Dissipation of polycyclic aromatic hydrocarbons from soil added with manure or vermicompost | |
Moeller et al. | Degradation of DEHP, PAHs and LAS in source separated MSW and sewage sludge during composting | |
Tortella et al. | Biostimulation of agricultural biobeds with NPK fertilizer on chlorpyrifos degradation to avoid soil and water contamination |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |