CN109719115A - 一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法，包括以下步骤：1)将生物质粉末与工业场地粘土矿物按照1:10‑25的重量比掺混均匀，得到混合物，取10g上述混合物，加入无水氯化镁的溶液中，加入150‑300mL水，进行沉淀操作，得到沉淀物，在水热反应釜中加温加压合成，合成温度为100‑200℃，合成压力为7‑20Mpa，200‑300℃条件下烘干；在真空的条件下。该场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法，砖体中重金属的释放安全性更加稳定，同时使制得的砖体材料符合砖体行业标准，可作为建筑和园林路基砖体材料使用，达到重金属污染土壤的资源化利用的目的，实现“无二次污染、无污染转移、废物资源化利用”的修复目标，更加的环保实用。

Description

一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法

技术领域

本发明涉及重金属污染技术领域，具体为一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法。

背景技术

重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致，目前由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。

重金属的固化脱毒一直是研究难点，尤其是对于工业场地重金属污染土壤中重金属的脱毒研究甚少。目前，场地重金属污染土壤处置的主流技术思路是采用异位固封、化学淋洗等工程技术，该技术处置成本高且异位固封的污染土壤、淋洗产生的淋洗液，在转移过程中存在安全隐患，可能会引起二次污染；如何找到一种低成本高效率的处置技术成为当前重金属污染土壤处置技术的研究热点，因此我们提出了一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法来解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法，具备低成本效率更高等优点，解决了效率低下成本高昂的问题。

(二)技术方案

为实现上述低成本效率更高目的，本发明提供如下技术方案：一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法，包括以下步骤：

1)将生物质粉末与工业场地粘土矿物按照1:10-25的重量比掺混均匀，得到混合物，取10g上述混合物，加入无水氯化镁的溶液中，加入150-300mL水，进行沉淀操作，得到沉淀物，在水热反应釜中加温加压合成，合成温度为100-200℃，合成压力为7-20Mpa，200-300℃条件下烘干；在真空的条件下，将烘干产物在400-900℃条件下焙烧2-6h，待冷却至室温后，研磨成不小于150目的物料；

2)将步骤1)中制得的物料加水进行混合，得到溶液；

3)向工业重金属污染的土壤中加入步骤2)中制得的溶液，混合均匀，陈化修复40-60天；

4)待步骤3)陈化修复结束后连续种植柳树，当植物的生长季结束，将含重金属的植株茎秆及根系全部移除，再次向种植过柳树的土壤中施入步骤2)中制得的溶液，混合均匀，陈化50-80天；

5)去步骤4)中的污染土壤30-60份，氧化铝20-40份，水泥30-60份，石灰5-10份，石膏12-15份，赤泥10-13份，多孔岩棉纤30-40份将其混合全部倒入到搅拌机内，搅拌均匀，得混合料；

6)将步骤5)的混合料倒入表面带有透气孔的砖模中，砖模尺寸为60mm×70mm×30mm，将砖模置于烘箱中，加热升温至80-85℃，静停养护3-4h后，水热养护，自然降温至室温，脱模得到高强度环保建筑用砖。

优选的，所述沉淀操作为不断的搅拌溶液并用调节剂调节溶液的pH值至8。

优选的，所述柳树的种植周期为8-10个月。

优选的，所述搅拌混合转速为100-120r/min搅拌混合得到干混料，再向搅拌机中加入30-70份水，继续搅拌混合3-6min。

优选的，所述步骤7)中的水热养护过程为：将砖模置于水热反应釜中，先升温至130-145℃，保温蒸汽养护2h，再升温至220-260℃，继续保温蒸汽养护10h。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法，具备以下有益效果：

该场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法，砖体中重金属的释放安全性更加稳定，同时使制得的砖体材料符合砖体行业标准，可作为建筑和园林路基砖体材料使用，达到重金属污染土壤的资源化利用的目的，实现“无二次污染、无污染转移、废物资源化利用”的修复目标，更加的环保实用。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法，包括以下步骤：

1)将生物质粉末与工业场地粘土矿物按照1:10-25的重量比掺混均匀，得到混合物，取10g上述混合物，加入无水氯化镁的溶液中，加入150-300mL水，进行沉淀操作，沉淀操作为不断的搅拌溶液并用调节剂调节溶液的pH值至8，得到沉淀物，在水热反应釜中加温加压合成，合成温度为100-200℃，合成压力为7-20Mpa，200-300℃条件下烘干；在真空的条件下，将烘干产物在400-900℃条件下焙烧2-6h，待冷却至室温后，研磨成不小于150目的物料；

2)将步骤1)中制得的物料加水进行混合，得到溶液；

3)向工业重金属污染的土壤中加入步骤2)中制得的溶液，混合均匀，陈化修复40-60天；

4)待步骤3)陈化修复结束后连续种植柳树，柳树的种植周期为8-10个月，当植物的生长季结束，将含重金属的植株茎秆及根系全部移除，再次向种植过柳树的土壤中施入步骤2)中制得的溶液，混合均匀，陈化50-80天；

5)去步骤4)中的污染土壤30-60份，氧化铝20-40份，水泥30-60份，石灰5-10份，石膏12-15份，赤泥10-13份，多孔岩棉纤30-40份将其混合全部倒入到搅拌机内，搅拌均匀，得混合料，搅拌混合转速为100-120r/min搅拌混合得到干混料，再向搅拌机中加入30-70份水，继续搅拌混合3-6min；

6)将步骤5)的混合料倒入表面带有透气孔的砖模中，砖模尺寸为60mm×70mm×30mm，将砖模置于烘箱中，加热升温至80-85℃，静停养护3-4h后，水热养护，将砖模置于水热反应釜中，先升温至130-145℃，保温蒸汽养护2h，再升温至220-260℃，继续保温蒸汽养护10h自然降温至室温，脱模得到高强度环保建筑用砖。

实施例一：

一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法，包括以下步骤：

1)将生物质粉末与工业场地粘土矿物按照1:10的重量比掺混均匀，得到混合物，取10g上述混合物，加入无水氯化镁的溶液中，加入150mL水，进行沉淀操作，沉淀操作为不断的搅拌溶液并用调节剂调节溶液的pH值至8，得到沉淀物，在水热反应釜中加温加压合成，合成温度为100℃，合成压力为7Mpa，200℃条件下烘干；在真空的条件下，将烘干产物在400℃条件下焙烧2h，待冷却至室温后，研磨成不小于150目的物料；

2)将步骤1)中制得的物料加水进行混合，得到溶液；

3)向工业重金属污染的土壤中加入步骤2)中制得的溶液，混合均匀，陈化修复40天；

4)待步骤3)陈化修复结束后连续种植柳树，柳树的种植周期为8个月，当植物的生长季结束，将含重金属的植株茎秆及根系全部移除，再次向种植过柳树的土壤中施入步骤2)中制得的溶液，混合均匀，陈化50天；

5)去步骤4)中的污染土壤30份，氧化铝20份，水泥30份，石灰5份，石膏12份，赤泥10份，多孔岩棉纤30份将其混合全部倒入到搅拌机内，搅拌均匀，得混合料，搅拌混合转速为100r/min搅拌混合得到干混料，再向搅拌机中加入30份水，继续搅拌混合3min；

6)将步骤5)的混合料倒入表面带有透气孔的砖模中，砖模尺寸为60mm×70mm×30mm，将砖模置于烘箱中，加热升温至80℃，静停养护3h后，水热养护，将砖模置于水热反应釜中，先升温至130℃，保温蒸汽养护2h，再升温至220℃，继续保温蒸汽养护10h自然降温至室温，脱模得到高强度环保建筑用砖。

实施例二：

一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法，包括以下步骤：

1)将生物质粉末与工业场地粘土矿物按照1:25的重量比掺混均匀，得到混合物，取10g上述混合物，加入无水氯化镁的溶液中，加入300mL水，进行沉淀操作，沉淀操作为不断的搅拌溶液并用调节剂调节溶液的pH值至8，得到沉淀物，在水热反应釜中加温加压合成，合成温度为200℃，合成压力为20Mpa，300℃条件下烘干；在真空的条件下，将烘干产物在900℃条件下焙烧6h，待冷却至室温后，研磨成不小于150目的物料；

2)将步骤1)中制得的物料加水进行混合，得到溶液；

3)向工业重金属污染的土壤中加入步骤2)中制得的溶液，混合均匀，陈化修复60天；

4)待步骤3)陈化修复结束后连续种植柳树，柳树的种植周期为8-10个月，当植物的生长季结束，将含重金属的植株茎秆及根系全部移除，再次向种植过柳树的土壤中施入步骤2)中制得的溶液，混合均匀，陈化80天；

5)去步骤4)中的污染土壤60份，氧化铝40份，水泥60份，石灰10份，石膏15份，赤泥13份，多孔岩棉纤40份将其混合全部倒入到搅拌机内，搅拌均匀，得混合料，搅拌混合转速为120r/min搅拌混合得到干混料，再向搅拌机中加入70份水，继续搅拌混合6min；

6)将步骤5)的混合料倒入表面带有透气孔的砖模中，砖模尺寸为60mm×70mm×30mm，将砖模置于烘箱中，加热升温至85℃，静停养护4h后，水热养护，将砖模置于水热反应釜中，先升温至145℃，保温蒸汽养护2h，再升温至260℃，继续保温蒸汽养护10h自然降温至室温，脱模得到高强度环保建筑用砖。

本发明的有益效果是：该场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法，砖体中重金属的释放安全性更加稳定，同时使制得的砖体材料符合砖体行业标准，可作为建筑和园林路基砖体材料使用，达到重金属污染土壤的资源化利用的目的，实现“无二次污染、无污染转移、废物资源化利用”的修复目标，更加的环保实用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将生物质粉末与工业场地粘土矿物按照1:10-25的重量比掺混均匀，得到混合物，取10g上述混合物，加入无水氯化镁的溶液中，加入150-300mL水，进行沉淀操作，得到沉淀物，在水热反应釜中加温加压合成，合成温度为100-200℃，合成压力为7-20Mpa，200-300℃条件下烘干；在真空的条件下，将烘干产物在400-900℃条件下焙烧2-6h，待冷却至室温后，研磨成不小于150目的物料；

2)将步骤1)中制得的物料加水进行混合，得到溶液；

3)向工业重金属污染的土壤中加入步骤2)中制得的溶液，混合均匀，陈化修复40-60天；

4)待步骤3)陈化修复结束后连续种植柳树，当植物的生长季结束，将含重金属的植株茎秆及根系全部移除，再次向种植过柳树的土壤中施入步骤2)中制得的溶液，混合均匀，陈化50-80天；

5)去步骤4)中的污染土壤30-60份，氧化铝20-40份，水泥30-60份，石灰5-10份，石膏12-15份，赤泥10-13份，多孔岩棉纤30-40份将其混合全部倒入到搅拌机内，搅拌均匀，得混合料；

6)将步骤5)的混合料倒入表面带有透气孔的砖模中，砖模尺寸为60mm×70mm×30mm，将砖模置于烘箱中，加热升温至80-85℃，静停养护3-4h后，水热养护，自然降温至室温，脱模得到高强度环保建筑用砖。

2.根据权利要求1所述的一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法，其特征在于，所述沉淀操作为不断的搅拌溶液并用调节剂调节溶液的pH值至8。

3.根据权利要求1所述的一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法，其特征在于，所述柳树的种植周期为8-10个月。

4.根据权利要求1所述的一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法，其特征在于，所述搅拌混合转速为100-120r/min搅拌混合得到干混料，再向搅拌机中加入30-70份水，继续搅拌混合3-6min。

5.根据权利要求1所述的一种场地重金属污染土壤资源化低成本处置方法，其特征在于，所述步骤7)中的水热养护过程为：将砖模置于水热反应釜中，先升温至130-145℃，保温蒸汽养护2h，再升温至220-260℃，继续保温蒸汽养护10h。