CN107586224A - 一种污泥与碱渣混合方法 - Google Patents
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Abstract
一种污泥与碱渣混合方法，将城市经污水处理厂处理的终端污泥与碱渣进行混合，得到符合土壤环境质量标准（GB15618‑1995）三级PH>6.5的绿化种植土，先对污泥、碱渣中的重金属进行检测，取污泥M㎏、碱渣L㎏，计算得出总重金属含量Y，总重金属含量Y除以总质量（M+L）得到混合后的绿化种植土中重金属含量，根据得到的绿化种植土中重金属含量，调整尾矿与种植土壤的质量，使得出的绿化种植土中重金属含量，符合土壤环境质量标准(mg/kg)（GB15618‑1995）三级PH>6.5。混合后的绿化种植土中重金属含量低，肥力提高，使固体废弃物得到有效利用，变废为宝，最终得到的绿化种植土适用于城市绿化、矿山修复、造林植树等多方面。
Description
技术领域
本发明涉及到绿化种植土领域，具体是一种将含有重金属的污泥与碱渣混合得到符合土壤环境质量标准的绿化种植土。
背景技术
城市经污水处理厂处理的终端污泥含有丰富的有机质、氮、磷、钾，可提高土壤的肥力，颗粒度、PH值符合土壤的要求，但不能单独使用，同时重金属含量超标，碱渣是指化工厂搬迁后遗留的渣料，颗粒度、PH值符合土壤的要求，某些碱渣重金属含量超标，水液重金属含量超标，并含有一定量的化学有机物。如能将污泥与碱渣混合成符合土壤符合土壤环境质量标准(GB15618-1995)，有利于各种植物生长的种植土，达到污染固废的综合利用，变废为宝，节约能源，绿化环保。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种污泥与碱渣混合方法，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
将污泥与碱渣通过强制搅拌机搅拌混合得到绿化种植土，其混合步骤如下：
S1：检测出污泥及碱渣中的重金属含量分别为X1、X2。
S2：取污泥M㎏、碱渣L㎏，M、L的质量可以是任意质量，但优选M、L的质量比为1:2-5。
S3：通过X1*M+X2*L得到总重金属含量Y。
S4：总重金属含量Y除以总质量(M+L)得到混合后的绿化种植土中重金属含量。
S5：根据得到的绿化种植土中重金属含量，调整污泥与碱渣的质量，使得出的绿化种植土中重金属含量，符合土壤环境质量标准(mg/kg)(GB15618-1995)三级PH>6.5。绿化种植土中还带有秸秆、稻壳、植物纤维、鸡粪、草炭土、粘合剂、保水剂，其作用是调剂土壤及增加养分，对绿化种植土的含水率、肥力、粘度、PH值等指标进行改善，有利于各种植物的生长。
污泥与碱渣中还可以加入Nkg的尾矿或污染土壤，测量出尾矿或污染土壤的重金属含量X3，通过计算(X1*M+X2*L+X3*N)/M+L+N，得到混合后的绿化种植土中重金属含量。所述尾矿是铁尾或铜尾或花岗岩等。
本发明根据污泥及碱渣中重金属的含量计算得出混合后绿化种植土中重金属的含量，采用这种方法能够有效的掌控绿化种植土中的重金属含量，可以根据不同用途标准和要求，制作出符合相应需求的绿化种植土。
绿化种植土中还可以加入花岗岩或种植土或铁尾，混合后的绿化种植土符合土壤环境质量标准(GB15618-1995)三级PH>6.5，绿化种植土中重金属含量有效降低，提高绿化种植土的肥力，使固体废弃物得到有效利用，变废为宝，最终得到的绿化种植土适用于城市绿化、矿山修复、造林植树等多方面。污泥也可以与各种污染土壤采用这种方法混合，制成符合标准的种植土。
具体实施方式
将污泥与碱渣通过强制搅拌机按比例混合，得到符合土壤环境质量标准(GB15618-1995)的绿化种植土，土壤环境质量标准(GB15618-1995)中重金属含量如表1所示：
| 重金属名称 | 镉 | 汞 | 砷 | 铜 | 铅 | 铬 | 锌 | 镍 |
| 含量 | 1.0 | 1.5 | 40 | 400 | 500 | 300 | 500 | 200 |
表1：土壤环境质量标准(mg/kg)(GB15618-1995)三级PH>6.5
实施例1
S1：对污泥及碱渣1中的重金属含量进行测量，测量结果如表2、表3所示：
| 重金属名称 | 镉 | 汞 | 砷 | 铜 | 铅 | 铬 | 锌 | 镍 |
| 含量 | 2.7 | 4.9 | 20 | 280 | 42 | 173 | 1280 | 120 |
表2：污泥中重金属含量(mg/kg)
| 重金属名称 | 镉 | 汞 | 砷 | 铜 | 铅 | 铬 | 锌 | 镍 |
| 含量 | 0.34 | 0.18 | 19.7 | 49 | 72.3 | 55.1 | 100 | 34 |
表3：碱渣1中重金属含量(mg/kg)
S2：取污泥1㎏、碱渣1 5㎏进行混合。
S3：计算出混合后的绿化种植土中各项重金属的总含量，以重金属镉为例：2.7*1+0.34*5＝4.4mg，在此例中，镉的总含量为4.4mg；依次计算出混合后的绿化种植土中各项重金属的总含量如表4所示：
| 重金属名称 | 镉 | 汞 | 砷 | 铜 | 铅 | 铬 | 锌 | 镍 |
| 重金属总含量 | 4.4 | 5.8 | 118.5 | 525 | 403.5 | 448.5 | 1780 | 290 |
表4：绿化种植土中各项重金属的总含量(mg)
S4：将绿化种植土中各重金属的总含量除以总质量1+5＝6kg得到混合后绿化种植土中个重金属的含量，以重金属镉为例：4.4/6＝0.73mg/kg，因此，在此例中，混合后绿化种植土中镉的含量为0.73，符合土壤环境质量标准(mg/kg)(GB15618-1995)三级PH>6.5；依次计算出混合后的绿化种植土中各项重金属含量如表5所示：
表5：绿化种植土中重金属含量(mg/kg)
S5：将表5与表1进行对比，采用这种质量比例的污泥与碱渣，混合后符合土壤环境标准。
实施例2
将污泥、碱渣2与花岗岩按比例通过强制搅拌机混合，得到符合土壤标准的绿化种植土。
S1：对污泥及碱渣2、花岗岩的重金属含量进行测量，测量结果如表2、表6、表7所示：
| 重金属名称 | 镉 | 汞 | 砷 | 铜 | 铅 | 铬 | 锌 | 镍 |
| 含量 | 2.7 | 4.9 | 20 | 280 | 42 | 173 | 1280 | 120 |
表2：污泥中重金属含量(mg/kg)
| 重金属名称 | 镉 | 汞 | 砷 | 铜 | 铅 | 铬 | 锌 | 镍 |
| 含量 | 0.65 | 0.42 | 112 | 78 | 105 | 2.04 | 167 | 24.5 |
表6：碱渣2中重金属含量(mg/kg)
| 重金属名称 | 镉 | 汞 | 砷 | 铜 | 铅 | 铬 | 锌 | 镍 |
| 含量 | 0.1 | 0 | 1 | 40.7 | 18.6 | 2.3 | 54.1 | 4.9 |
表7：花岗岩中重金属含量(mg/kg)
S2：取污泥1㎏、碱渣2㎏、花岗岩3kg进行混合。
S3：计算出混合后的绿化种植土中各项重金属的总含量，以重金属镉为例：2.7*1+0.65*2+0.1*3＝4.3mg，在此例中，镉的总含量为4.3mg；依次计算出混合后的绿化种植土中各项重金属的总含量如表8所示：
| 重金属名称 | 镉 | 汞 | 砷 | 铜 | 铅 | 铬 | 锌 | 镍 |
| 重金属总含量 | 4.3 | 5.74 | 247 | 558.1 | 307.8 | 183.98 | 1776.3 | 183.7 |
表8：绿化种植土中各项重金属的总含量(mg)
S4：将绿化种植土中各重金属的总含量除以总质量1+2+3＝6kg得到混合后绿化种植土中个重金属的含量，以重金属镉为例：4.3/6＝0.72mg/kg，因此，在此例中，混合后绿化种植土中镉的含量为0.72mg/kg，符合土壤环境质量标准(mg/kg)(GB15618-1995)三级PH>6.5；依次计算出混合后的绿化种植土中各项重金属含量如表5所示：
表8：绿化种植土中重金属含量(mg/kg)
S5：将表8与表1进行对比，采用这种质量比例的污泥与碱渣，混合后符合土壤环境标准。
实施例3
将污泥、碱渣2与铁尾按比例通过强制搅拌机混合，得到符合土壤标准的绿化种植土。
S1：对污泥及碱渣2、铁尾的重金属含量进行测量，测量结果如表2、
表6、表9所示：
| 重金属名称 | 镉 | 汞 | 砷 | 铜 | 铅 | 铬 | 锌 | 镍 |
| 含量 | 2.7 | 4.9 | 20 | 280 | 42 | 173 | 1280 | 120 |
表2：污泥中重金属含量(mg/kg)
| 重金属名称 | 镉 | 汞 | 砷 | 铜 | 铅 | 铬 | 锌 | 镍 |
| 含量 | 0.65 | 0.42 | 112 | 78 | 105 | 2.04 | 167 | 24.5 |
表6：碱渣2中重金属含量(mg/kg)
| 重金属名称 | 镉 | 汞 | 砷 | 铜 | 铅 | 铬 | 锌 | 镍 |
| 含量 | 0.1 | 0.0 | 4.3 | 42.2 | 7.2 | 19.7 | 39.4 | 24.2 |
表9：铁尾中重金属含量(mg/kg)
S2：取污泥1㎏、碱渣2㎏、铁尾3kg进行混合。
S3：计算出混合后的绿化种植土中各项重金属的总含量，以重金属镉为例：2.7*1+0.65*2+0.1*3＝4.3mg，在此例中，镉的总含量为4.3mg；依次计算出混合后的绿化种植土中各项重金属的总含量如表10所示：
| 重金属名称 | 镉 | 汞 | 砷 | 铜 | 铅 | 铬 | 锌 | 镍 |
| 重金属总含量 | 4.3 | 5.74 | 256.96 | 562.6 | 273.72 | 236.18 | 1732.2 | 241.6 |
表10：绿化种植土中各项重金属的总含量(mg)
S4：将绿化种植土中各重金属的总含量除以总质量1+2+3＝6kg得到混合后绿化种植土中个重金属的含量，以重金属镉为例：4.3/6＝0.72mg/kg，因此，在此例中，混合后绿化种植土中镉的含量为0.72mg/kg，符合土壤环境质量标准(mg/kg)(GB15618-1995)三级PH>6.5；依次计算出混合后的绿化种植土中各项重金属含量如表11所示：
表11：绿化种植土中重金属含量(mg/kg)
S5：将表11与表1进行对比，采用这种质量比例的污泥与碱渣，混合后符合土壤环境标准。
碱渣1与碱渣2是同一地区不同地块的受污染土壤，均出自于碱厂。向混合后的绿化种植土中加入秸秆、稻壳、植物纤维、鸡粪、草炭土、
粘合剂、保水剂，对绿化种植土的含水率、肥力、粘度、PH值等指标进行改善，有利于各种植物的生长。
本发明中污泥与碱渣的质量比可以是任意质量比，但是考虑到混合后种植土的养分等因素，优选取污泥1份，取其他物质配比总和4-5份以上。
本发明混合后的绿化种植土在水溶液状态及城市酸雨状态下，符合《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006或《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2016，符合重金属排放指标。《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006及《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2016如表12、表13所示：
| 重金属名称 | 铬 | 砷 | 镉 | 铅 | 汞 | 锌 | 铜 | 镍 |
| 含量 | 50 | 100 | 10 | 100 | 1 | 1000 | 500 | 50 |
表12：溶液重金属标准指标(ug/L)GB18918-2016
| 重金属名称 | 铬 | 砷 | 镉 | 铅 | 汞 | 锌 | 铜 | 镍 |
| 含量 | 50 | 10 | 5 | 10 | 1 | 1000 | 1000 | 20 |
表13：溶液重金属标准指标(ug/L)GB5749-2006
对混合后的绿化种植土水溶液进行检测，如表14、表15、表16、表17所示：
| 重金属名称 | 铬 | 砷 | 镉 | 铅 | 汞 | 锌 | 铜 | 镍 |
| 含量 | 0.3 | 11.1 | 0.4 | 8.7 | 0.0 | 78.2 | 35.6 | 58.4 |
| 3次浸泡后 | 1.6 | 3.9 | 0.1 | 3.4 | 0.0 | 60.7 | 40.7 | 10.8 |
表14：污泥水溶液指标(ug/L)PH＝6.7
| 重金属名称 | 铬 | 砷 | 镉 | 铅 | 汞 | 锌 | 铜 | 镍 |
| 含量 | 0.3 | 16.5 | 0.4 | 6.8 | 0.0 | 58.3 | 27.1 | 53.4 |
| 3次浸泡后 | 15.1 | 3.3 | 0.1 | 2.0 | 0.1 | 24.5 | 24.2 | 10.3 |
表15：污泥弱酸溶液指标(ug/L)PH＝3.8
| 重金属名称 | 铬 | 砷 | 镉 | 铅 | 汞 | 锌 | 铜 | 镍 |
| 含量 | 34.2 | 10.8 | 0.3 | 7.7 | 0.1 | 7.7 | 3.6 | 3.6 |
| 3次浸泡后 | 13.0 | 5.6 | 0.0 | 0.8 | 0.0 | 3.1 | 2.5 | 1.8 |
表16：碱渣1水溶液指标(mg/L)PH＝6.7
| 重金属名称 | 铬 | 砷 | 镉 | 铅 | 汞 | 锌 | 铜 | 镍 |
| 含量 | 35.9 | 11.5 | 0.4 | 8.6 | 0.1 | 9.5 | 4.0 | 4.7 |
| 3次浸泡后 | 17.4 | 28.2 | 0.1 | 1.1 | 0.1 | 15.6 | 4.9 | 5.4 |
| 4次浸泡后 | 9.6 | 18.6 | 0.1 | 0.7 | 0.0 | 9.5 | 6.6 | 8.8 |
表17：碱渣1弱酸溶液指标(mg/L)PH＝3.8
| 重金属名称 | 铬 | 砷 | 镉 | 铅 | 汞 | 锌 | 铜 | 镍 |
| 含量 | 40.9 | 23.9 | 0.6 | 32.4 | 0.2 | 20.2 | 15.0 | 10.0 |
| 3次浸泡后 | 10.6 | 6.7 | 0.0 | 1.0 | 0.1 | 3.4 | 3.1 | 2.4 |
表18：碱渣2水溶液指标(mg/L)PH＝6.7
表19：碱渣2弱酸溶液指标(mg/L)PH＝3.8
测试得到，浸泡后的污泥水溶液PH＝6.0，浸泡后的碱渣1水溶液PH＝6.9，碱渣2水溶液PH＝7.4。污泥水溶液、污泥弱酸溶液、碱渣1水溶液、碱渣2水溶液，碱渣1弱酸溶液，碱渣2弱酸溶液均符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2016，但不符合《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006，将污泥水溶液、污泥弱酸溶液、碱渣1水溶液、碱渣2水溶液经过3次浸泡后，同时符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2016及《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006。碱渣1弱酸溶液及碱渣2弱酸溶液浸泡4次后，有些重金属含量仍未达到《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006标准，可采用重金属污染液回收技术进行收集。
因此，通过上述水溶液测试，可以得出混合后的绿化种植土是安全环保的。
可以将废弃、不合格的污泥变废为宝，与碱渣按比例混合，合理利用，可用于城市绿化、矿山修复、造林植树等多方面，改善环境，节约资源。绿化种植土中的有机质、全氮、全磷符合技术指标，有利于各种植物生长。
Claims (4)
1.一种污泥与碱渣混合方法，其特征在于：将污泥与碱渣通过强制搅拌机混合得到符合土壤环境质量标准（GB15618-1995）三级PH>6.5的绿化种植土，其混合步骤如下：
S1：对污泥、碱渣中的重金属进行检测，测出含量为X1、X2；
S2：取污泥M㎏、碱渣L㎏，优选M、L的质量比为1:2-5；
S3：通过X1*M+X2*L得到总重金属含量Y；
S4：总重金属含量Y除以总质量（M+ L）得到混合后的绿化种植土中重金属含量；
S5：根据得到的绿化种植土中重金属含量，调整尾矿与种植土壤的质量，使得出的绿化种植土中重金属含量，符合土壤环境质量标准(mg/kg)（GB15618-1995）三级PH>6.5。
2.如权利要求1所述的一种污泥与碱渣混合方法，其特征在于：向污泥与碱渣中加入尾矿或污染土壤。
3.如权利要求1所述的一种污泥与碱渣混合方法，其特征在于：绿化种植土中还有秸秆、稻壳、植物纤维、鸡粪、草炭土、粘合剂、保水剂。
4.如权利要求2所述的一种污泥与碱渣混合方法，其特征在于：所述尾矿是花岗岩或铁尾或铜尾。
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- 2017-09-08 CN CN201710805291.5A patent/CN107586224A/zh active Pending
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