CN107855359A - 一种快速处置含铬土壤的方法 - Google Patents
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- B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
Abstract
本发明设计一种基于新型含铬土壤处置方法。该法将污染场地含铬土壤挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、硫酸亚铁、碳源、营养添加剂及含铬土壤的混合层,混合层上部放置内电解材料;运行过程中,不定期从堆场上部注水,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后不定期将渗滤液回流至堆场顶部进行喷洒回灌。经过该方法处理含铬土壤,仅需10‑60天时间即可将污染土壤修复至民用建设用地标准。
Description
技术领域
本发明提供一种快速处置含铬土壤的方法,将沼渣、硫酸亚铁、碳源、营养添加剂及含铬土壤转移至堆场中,渗滤液回流,经过表层内电解陶粒的催化作用,将有机污染快速降解并将,属环境保护领域。
背景技术
铬及其化合物是冶金、金属加工、电镀、制革、油漆、颜料等行业常用的基本原料,在上述行业的生产过程中产生大量含铬废气、废水和废渣,导致严重的环境污染问题。 而另一方面,如何进行含铬土壤的修复一直是环保界的难题。处置方法虽然众多,但大多数存在各种各样的问题。专利号201210059303.1介绍了一种铬渣污染土壤异位淋洗修复设备及修复方法,该方法通过淋洗将Cr(VI)转移出土壤然后对水相污染进行处理。然而该法不但淋洗工艺繁琐,而且水相中含有大量的颗粒物及六价铬,处理成本较高,同时修复后土壤仍残留一定六价铬,需进一步稳定化。专利号201110206468.2介绍了一种电化学异位修复含铬土壤的方法。该法虽能将含铬土壤修复,但是其耗电量极大,且处理时间较长,不适合规模化处置含铬土壤。 此外,目前多数方法处置后的含铬土壤虽然六价铬浓度减少,但总铬浓度极高,因此难以满足农田使用标准,一般也都需要填埋。CN201310642942.5介绍了一种可以同步稳定化含铬土壤及生活垃圾的填埋方法,该方法虽然可以同步处置土壤及有机废物,但是处理周期长。
为此,申请人进行了有益的探索和尝试,找到了解决上述问题的办法,下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明设计一种快速处置含铬土壤的方法。该法将污染场地含铬土壤挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、硫酸亚铁、碳源、营养添加剂及含铬土壤的混合层,混合层上部放置内电解陶粒;运行过程中,不定期从堆场上部注水,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后不定期将渗滤液回流至堆场上部进行回灌。经过该方法处理含铬土壤,仅需10-60天时间即可将污染土壤修复至民用建设用地标准。其中六价铬在硫酸亚铁化学还原及沼渣菌剂生物还原的耦合作用下,在5-10天时间内快速处置。部分六价铬及有机质随着渗滤液返回至堆场表层,在内电解陶粒的作用下,进一步促进六价铬及有机质的反应,同时将难降解的大分子有机质变成易降解的小分子有机质,为混合层沼渣菌剂提供优质碳源。此外,通过控制渗滤液pH,加上渗滤液中含有一定量的铁离子(来自于所添加的硫酸亚铁),在内电解所产生的微量羟基自由基作用下,产生芬顿催化效应,更有效的降解有机质及还原六价铬,同时六价铬对这种芬顿效应起到了促进作用。
本发明的具体详细技术方案包括以下步骤:
将污染场地含铬土壤挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、硫酸亚铁、碳源、营养添加剂及含铬土壤的混合层,混合层上部放置内电解陶粒;运行过程中,不定期从堆场上部注水,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后不定期将渗滤液回流至堆场上部进行回灌。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,混合层中含铬土壤、沼渣、碳源、硫酸亚铁及营养添加剂的添加比例为1:(0.01-0.5):(0.01-0.5):(0-0.3):(0-0.1),混合层高度1-8m。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,渗滤液回流至堆场上部进行回灌,可以进行pH调节,其pH值控制在2-6,回灌间隔时间在2-48小时范围。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,沼渣指有机废水或者固体有机废物厌氧处置后的固体残留物,可以被污泥替代。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,内电解陶粒层高度在0-1m。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,运行期间,堆场上部注水的频率为每1-100天注水一次。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,营养添加剂指氮源、磷源及微量元素源中的一种或多种。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,微量元素源指含有硼、锌、铜、锰、钴中的一种或多种元素的营养物质。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,内电解陶粒可以被其它可以产生电解效应的设备替代,含铬土壤可以被铬渣等其它含有六价铬的污染物替代,硫酸亚铁可以被其它含铁或者硫的还原剂替代。
相比传统的含铬土壤处理方法,本方法有如下优势:
1.通过内电解作用,形成微电解催化效应及芬顿高级氧化技术,迅速处置有机质及六价铬的同时,为沼渣中铬还原菌提供优质碳源,更好的促进微生物处理六价铬;
2.硫酸亚铁既能起到快速还原铬渣中六价铬的作用,同时起到了作为芬顿反应原料的作用,一箭双雕;
3.磷源、氮源及微量元素的加入进一步促进了沼渣中微生物的活性,增强了其还原六价铬并降解有机物的能力;
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
其中:1,加酸装置;2,内电解陶粒层;3,防渗层;4,混合层;5,导流材料;6,渗滤液储存池。
具体实施方式
实例1
所处置含铬土壤中六价铬浓度为8000mg/kg。
将污染场地含铬土壤挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、硫酸亚铁、碳源、营养添加剂及含铬土壤的混合层,混合比例为含铬土壤、沼渣、碳源、硫酸亚铁及营养添加剂的添加比例为1:0.2:0.2:0.15:0.1,层高5m,混合层上部放置内电解陶粒,层高0.1m;运行过程中,每隔1-5天从堆场上部注水,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后每间隔1-2天将渗滤液回流至堆场上部进行回灌,回流前调节pH至4。
经过8天处置,含铬土壤中六价铬含量低于5mg/kg,经过30天治理,渗滤液中COD浓度低于500mg/L,营养添加剂是磷酸钾、硝酸铵及硝酸钴的混合物,同时添加了微量的锌元素。
实例2
所处置含铬土壤中六价铬浓度为3000mg/kg。
将污染场地含铬土壤挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、硫酸亚铁、碳源、营养添加剂及含铬土壤的混合层,混合比例为含铬土壤、沼渣、碳源、硫酸亚铁及营养添加剂的添加比例为1:0.1:0.2:0.05:0.05,层高5m,混合层上部放置内电解陶粒,层高0.01m;运行过程中,每隔1-5天从堆场上部注水,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后每间隔1-2天将渗滤液回流至堆场上部进行回灌。
经过8天处置,含铬土壤中六价铬含量低于5mg/kg,经过30天治理,渗滤液中COD浓度低于500mg/L,营养添加剂是磷酸钾、硝酸铵及硝酸钴的混合物,同时添加了微量的锰、铜元素。
实例3
所处置含铬土壤中六价铬浓度为2000mg/kg。
将污染场地含铬土壤挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、硫酸亚铁、碳源及含铬土壤的混合层,混合比例为含铬土壤、沼渣、碳源、硫酸亚铁的添加比例为1:0.1:0.1:0.05,层高5m,无营养添加剂添加,混合层上部放置内电解陶粒,层高0.1m;运行过程中,每隔1-5天从堆场上部注水,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后每间隔1-2天将渗滤液回流至堆场上部进行回灌。
经过9天处置,含铬土壤中六价铬含量低于5mg/kg,经过25天治理,渗滤液中COD浓度低于500mg/L。
实例4
所处置含铬土壤中六价铬浓度为1000mg/kg。
将污染场地含铬土壤挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、硫酸亚铁、碳源、营养添加剂及含铬土壤的混合层,混合比例为含铬土壤、沼渣、碳源、亚硫酸钠及营养添加剂的添加比例为1:0.1:0.05:0.05:0.001,层高6m,混合层上部不放置内电解陶粒,即内电解陶粒层0m;运行过程中,每隔1-5天从堆场上部注水,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后每间隔1-2天将渗滤液回流至堆场上部进行回灌。
经过5天处置,含铬土壤中六价铬含量低于5mg/kg,经过15天治理,渗滤液中COD浓度低于500mg/L,营养添加剂是磷酸钾、硝酸铵及硝酸钴的混合物,同时添加了微量的锰、铜元素。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种快速处置含铬土壤的方法,其特征是,用于污染土壤处置的堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、硫酸亚铁、碳源、营养添加剂及含铬土壤的混合层,混合层上部放置内电解陶粒;运行过程中,不定期从堆场上部注水,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后不定期将渗滤液回流至堆场上部进行回灌。
2.如权利要求1所述的一种快速处置含铬土壤的方法,其特征是,混合层中含铬土壤、沼渣、碳源、硫酸亚铁及营养添加剂的添加比例为1:(0.01-0.5):(0.01-0.5):(0-0.3):(0-0.1),混合层高度1-8m。
3.如权利要求1-2所述的一种快速处置含铬土壤的方法,其特征是,渗滤液回流至堆场上部进行回灌,可以进行pH调节,其pH值控制在2-6,回灌间隔时间在2-48小时范围。
4.如权利要求1-3所述的一种快速处置含铬土壤的方法,其特征是,沼渣指有机废水或者固体有机废物厌氧处置后的固体残留物,可以被污泥替代。
5.如权利要求1-4所述的一种快速处置含铬土壤的方法,其特征是,内电解陶粒层高度在0-1m。
6.如权利要求1-5所述的一种快速处置含铬土壤的方法,其特征是,运行期间,堆场上部注水的频率为每1-100天注水一次。
7.如权利要求1-6所述的一种快速处置含铬土壤的方法,其特征是,营养添加剂指氮源、磷源及微量元素源中的一种或多种。
8.如权利要求1-7所述的一种快速处置含铬土壤的方法,其特征是,微量元素源指含有硼、锌、铜、锰、钴中的一种或多种元素的营养物质。
9.如权利要求1-8所述的一种快速处置含铬土壤的方法,其特征是,内电解陶粒可以被其它可以产生电解效应的设备替代,含铬土壤可以被铬渣等其它含有六价铬的污染物替代,硫酸亚铁可以被其它含铁或者硫的还原剂替代。
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CN108787726A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-11-13 | 北京高能时代环境技术股份有限公司 | 一种联合使用化学淋洗与化学还原修复污染土壤的工艺 |
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