CN110937941A - 一种将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法 - Google Patents

一种将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110937941A
CN110937941A CN201911246579.9A CN201911246579A CN110937941A CN 110937941 A CN110937941 A CN 110937941A CN 201911246579 A CN201911246579 A CN 201911246579A CN 110937941 A CN110937941 A CN 110937941A
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
vulcanized
sulfide
slurry
fertilizer
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.)
Withdrawn
Application number
CN201911246579.9A
Other languages
English (en)
Inventor
黄涛
徐娇娇
刘龙飞
刘万辉
宋东平
张树文
周璐璐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changshu Institute of Technology
Original Assignee
Changshu Institute of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changshu Institute of Technology filed Critical Changshu Institute of Technology
Priority to CN201911246579.9A priority Critical patent/CN110937941A/zh
Publication of CN110937941A publication Critical patent/CN110937941A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F7/00—Fertilisers from waste water, sewage sludge, sea slime, ooze or similar masses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C21/00—Methods of fertilising, sowing or planting
    • A01C21/005—Following a specific plan, e.g. pattern
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G22/00—Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • A01G22/20—Cereals
    • A01G22/22—Rice
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法，包括以下步骤：称取硫化钠和单质硫，混合搅拌均匀得硫混合粉；称取粉煤灰与凝灰岩，混合搅拌均匀，得凝灰混合粉；称取硫混合粉和凝灰混合粉，混合机械球磨得硫化凝灰粉；将硫化凝灰粉和老龄生活垃圾渗滤液进行混合，搅拌均匀，加入氢氧化钠溶液调节pH，随后陈化，得硫化凝灰粉浆；称取活性炭粉末与硫化凝灰粉浆，混合，搅拌均匀，加入氢氧化钠溶液和/或硫酸溶液调节pH使得浆液pH，陈化，得老龄生活垃圾渗滤液转化的肥料。本发明将老龄生活垃圾渗滤液进行资源化利用，不仅有效解决了渗滤液中重金属污染毒害性问题，也将渗滤液中的氨氮、磷酸盐、腐殖酸等物质充分利用起来。

Description

一种将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法
技术领域
本发明涉及生活垃圾渗滤液无害化处置及资源化利用，具体涉及一种将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法。
背景技术
目前我国采用填埋方式处置的生活垃圾约为垃圾总处置量的71.8％，约为1.78亿吨。而每吨生活垃圾在填埋过程中可产生0.2m3的生活垃圾渗滤液。垃圾渗滤液的产生通常经历初始填埋、过渡、酸化、产甲烷、老龄化五个阶段。老龄垃圾渗滤液是由填埋年限超过十年的垃圾产生，其具有重金属含量高、腐殖酸含量高、氨氮浓度高等特点。如将未经处理的老龄垃圾渗滤液直接排放到湖水中会导致湖水水体溶氧量急剧降低，水体富营养化加剧。如将未经处理的老龄垃圾渗滤液排入到地中，会导致土壤重金属中毒，植物枯死。同时，老龄垃圾渗滤液对于人体具有毒害性、致病性、腐蚀性。
因此，必须积极开拓老龄垃圾渗滤液处理措施以消除其对周边生态环境造成的危害。目前外对于老龄垃圾渗滤液的处理主要包括生物处理法(例如：厌氧、好氧、厌氧-好氧组合、硝化-反硝化、厌氧氨氧化)、物理化学方法(例如：吸附法、混凝沉淀、高级氧化法)、土地处理方法(例如：人工湿地、地表慢流、低速过滤)等。具体而言，生物处理法可以一定程度上减少渗滤液中有机物和氨氮的含量，但其性能易受到垃圾渗滤中重金属含量的影响且无法有效去除渗滤液中的重金属。老龄垃圾渗滤中通常含有高浓度重金属，这会显著抑制微生物活性，拖长生物法处置周期。相比生物法，物理化学方法可以在较短时间内更高效地去除垃圾渗滤液中的污染物。然而应用物理化学方法处置垃圾渗滤液过程中不仅大量消耗能量和化学试剂，而且还会额外产生大量的固体危险废弃物，这无疑会显著增加处置成本。土地处理方法以植被-土壤为主要处理设施，通过吸附、过滤等途径实现净化垃圾渗滤液的目的。然而，利用土地处理方法处置垃圾渗滤液的过程中亦会带来湿地土壤重金属沉积、植被-土壤生态紊乱、植被异常发育等问题。总体而言，目前这些寻求处置老龄垃圾渗滤液的方法均是考虑降低垃圾渗滤液中COD、重金属、氨氮、总磷等污染物含量。这些方法不仅在应用过程中均存在一些不足，且浪费了垃圾渗滤液中含有的一些营养成分。老龄垃圾渗滤液中氨氮浓度高(占总氮的80％以上)且有机物以腐殖酸类物质和富里酸类物质为主，这为将垃圾渗滤液转化为肥料提供了一定前景。然而当前利用老龄垃圾渗滤液制备的肥料里重金属浸出毒性高，易迁移至土壤中抑制农作物生产，同时使得农作物重金属超标。
因此，研发一种将老龄生活垃圾渗滤液转化为具有低重金属浸出毒性的肥料的方法是解决上述问题的关键。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供了一种将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法，包括以下步骤：
1)称取硫化钠和单质硫，混合，搅拌均匀，得硫混合粉；
2)称取粉煤灰与凝灰岩，混合，搅拌均匀，得凝灰混合粉；
3)称取硫混合粉和凝灰混合粉，混合，机械球磨2～6小时，得硫化凝灰粉；
4)将硫化凝灰粉和老龄生活垃圾渗滤液进行混合，搅拌均匀，加入5～10M氢氧化钠溶液调节pH使得浆液pH等于9～11，随后陈化3～6小时，得硫化凝灰粉浆；
5)称取活性炭粉末与硫化凝灰粉浆，混合，搅拌均匀，加入氢氧化钠溶液和/或硫酸溶液调节pH使得浆液pH等于6～8，陈化3～6小时，自然风干使得混合浆体含水率低于30％，最后得老龄生活垃圾渗滤液转化的肥料。
其中，所述步骤1)的硫化钠与单质硫的质量比1～3∶10。
其中，所述步骤2)的粉煤灰与凝灰岩的质量比1～4∶10。
其中，所述步骤3)的硫混合粉和凝灰混合粉质量比5～15∶100。
其中，所述步骤3)机械球磨转速为400～800rpm。
其中，所述步骤4)的固液比1∶0.5～0.7mg/mL。
其中，所述步骤5)活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比1～2∶10。
本发明内容还包括所述的方法制备得到的肥料。
本发明内容还包括所述的肥料在种植绿色植物中的应用。
其中，所述绿色植物为水稻。
本发明的工作原理：在机械搅拌过程中，凝灰混合粉与硫化钠和单质硫充分混合。在局部碰撞和剪切作用下，部分单质硫熔融液化生成硫胶体，填充到粉煤灰与凝灰岩粉末颗粒间，降温过程中硫胶体将凝灰混合粉胶结起来。而部分单质硫发生歧化反应，生成硫化物和硫酸根。硫化物随同硫化钠与凝灰混合粉反应生成硫化硅、硫化铝、硫化钙、硫化铁等物质。生成的硫化硅、硫化铝、硫化钙、硫化铁等物质附着在硫胶体表面，在硫化凝灰粉和生活垃圾渗滤液混合搅拌过程中发生水解，产生硫化氢、硅盐、铝盐、氢氧化铁、氢氧化钙等。硫化氢气体通过扩散作用与渗滤液中的重金属离子充分接触，随后生成稳定的硫化铅、硫化铜、硫化锌、硫化镉、硫化汞、硫化镍等硫化重金属沉淀物。这些硫化重金属沉淀物被吸附在硫胶体表面。在硫化凝灰粉和生活垃圾渗滤液混合浆体中加入氢氧化钠溶液后，浆体处在一种强碱性环境中。硫化凝灰粉中的硅酸盐和硅铝酸盐发生溶解、水解、地质聚合，生成地质聚合物。地质聚合物与硫化物水解生成的硅盐、铝盐、氢氧化铁、氢氧化钙进一步反应，生成稳定的三维结构地质聚合物。三维结构地质聚合物将硫化重金属沉淀物包裹起来，从而进一步降低重金属的浸出可能性。三维结构地质聚合物形成过程中，钾长石中的钾离子在水解及离子交换作用下大量析出。将活性炭粉末与硫化凝灰粉浆混合，不仅可以将钾离子有效富集在活性炭粉末上，同时可增加所制备肥料的透气性。使用硫酸和氢氧化钠溶液调节活性炭粉末与硫化凝灰粉浆混合体的pH不仅可以降低混合体中过多的氢氧根，同时可使得活性炭与硫化凝灰粉浆更加紧密地团聚在一起。在肥料使用过程中，重金属离子被有效地稳定在硫化物和地质聚合物中，而钾离子、氨根离子、磷酸根离子、腐殖酸等物质可通过肥料表面释放到土壤中促进植物生长。
有益效果：本发明制备工艺简单，原料来源广泛且易得。本发明将老龄生活垃圾渗滤液进行资源化利用，不仅有效解决了渗滤液中重金属污染毒害性问题，也将渗滤液中的氨氮、磷酸盐、腐殖酸等物质充分利用起来。本发明制备的肥料可有效提高水稻和小麦的物种干重和根系长度，且肥料应用过程中未检测到重金属的浸出。本发明为老龄生活垃圾渗滤液无害化处置与资源化利用提供了一种可借鉴思路。
附图说明
图1本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
本发明中的凝灰岩粉末、粉煤灰来自河南信阳思牧达科技有限公司。凝灰岩、粉煤灰组分见表1。
表1凝灰岩、粉煤灰组分
Figure BDA0002306088900000041
实施例1硫化钠与单质硫的质量比对制备的肥料性能影响
肥料的制备：按照硫化钠与单质硫的质量比0.5∶10、0.7∶10、0.9∶10、1∶10、2∶10、3∶10、3.2∶10、3.5∶10、4∶10分别称取硫化钠和单质硫，分别称取九组混合，搅拌均匀，得九组硫混合粉。按照粉煤灰与凝灰岩的质量比1∶10称取粉煤灰与凝灰岩，混合，搅拌均匀，分别称取九组，得九组凝灰混合粉。按照硫混合粉和凝灰混合粉质量比5∶100称取以上的九组硫混合粉和九组凝灰混合粉，混合，400rpm转速条件下机械球磨2小时，得九组硫化凝灰粉。按照固体液体比1∶0.5mg/mL将九组硫化凝灰粉分别和老龄生活垃圾渗滤液进行混合，搅拌均匀，加入5M氢氧化钠溶液调节pH使得浆液pH等于9，随后陈化3小时，得九组硫化凝灰粉浆。按照活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比1∶10称取九组活性炭粉末与九组硫化凝灰粉浆，混合，搅拌均匀，加入5M氢氧化钠溶液和5M硫酸溶液调节pH使得浆液pH等于6，陈化3小时，自然风干使得混合浆体含水率低于30％，最后得九组老龄生活垃圾渗滤液转化的肥料。
老龄垃圾渗滤液取样及污染物含量：老龄垃圾渗滤液取自郑州市某生活垃圾填埋场，垃圾填埋时间超过10年，渗滤液中含有3458mg/LCOD、796mg/LNH3-N、215mg/L总磷、58mg/L砷、7mg/L镉、112m/L铅、368mg/L铬、2mg/L汞。
耕地培肥：按照《耕地土壤综合培肥技术规范》(DB33T 942-2014)对耕地土壤进行培肥。
培肥耕地中重金属含量的检测：培肥耕地中铅和镉含量按照《土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法》(GBT 17141-1997)进行检测确定；培肥耕地中汞含量按照《土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法第1部分土壤中总汞的测定》(GBT 22105.1-2008)进行检测确定；培肥耕地中砷含量按照《土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法第2部分土壤中总砷的测定》(GBT 22105.2-2008)进行检测确定；培肥耕地中铬含量按照《土壤总铬的测定火焰原子吸收分光光度法》(HJ 491-2009)进行检测确定。
水稻栽培：按照《农作物种子检验规程发芽试验》(GB/T3543.4-1995)对水稻农作物种子检验规程发芽试验。待水稻出苗，取出苗株，用清水将根系轻轻洗净，然后选择长势一致的苗移栽至未培肥的耕地土壤(对照组)和已培肥的耕地土壤。
水稻相对物种干量百分数计算：苗株培养28天后，用清水将植株完全洗净。然后按照标准《土壤干物质和水分的测定重量法》(HJ 613-2011)对植株进行烘干、称重。按照附件等式(1)计算相对物种干量百分数(％)。其中，y1为水稻相对物种干量百分数，m0为对照组耕地培养的水稻物种干量；mx为培肥耕地培养的水稻的物种干量。
Figure BDA0002306088900000051
实施例的试验结果见表2。
表2硫化钠与单质硫的质量比对制备的肥料性能影响
Figure BDA0002306088900000052
由表2可知，当硫化钠与单质硫的质量比小于1∶10(如表2中，硫化钠与单质硫的质量比＝0.9∶10、0.7∶10、0.5∶10时以及表2中未列举的更低值)，硫化钠较少，硫化钠与凝灰混合粉反应生成硫化硅、硫化铝、硫化钙、硫化铁等物质较少，在硫化凝灰粉和生活垃圾渗滤液混合搅拌过程中发生水解产生的硫化氢、硅盐、氢氧化铁、氢氧化钙等较少，造成硫化铅、硫化铜、硫化锌、硫化镉、硫化汞、硫化镍等硫化重金属沉淀物生成量减少，地质聚合物与硫化物水解生成的硅盐、氢氧化铁、氢氧化钙反应不充分，生成的地质聚合物稳定较差。最终，在土壤培肥过程中，肥料中较多的重金属迁移至土壤中，使得培肥耕地中砷、镉、铅、铬、汞的含量均超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)中规定的农用地土壤污染风险筛选值(水田，5.5＜pH＜6.5)，且培肥耕地中重金属含量随着硫化钠与单质硫的质量比减少而增加，水稻相对物种干量百分数随着硫化钠与单质硫的质量比减少而减少；当硫化钠与单质硫的质量比等于1～3∶10(如表2中，硫化钠与单质硫的质量比＝1∶10、2∶10、3∶10时)，在机械搅拌过程中，凝灰混合粉与硫化钠和单质硫充分混合。在局部碰撞和剪切作用下，部分单质硫熔融液化生成硫胶体，填充到粉煤灰与凝灰岩粉末颗粒间，降温过程中硫胶体将凝灰混合粉胶结起来。而部分单质硫发生歧化反应，生成硫化物和硫酸根。硫化物随同硫化钠与凝灰混合粉反应生成硫化硅、硫化铝、硫化钙、硫化铁等物质。生成的硫化硅、硫化铝、硫化钙、硫化铁等物质附着在硫胶体表面，在硫化凝灰粉和生活垃圾渗滤液混合搅拌过程中发生水解，产生硫化氢、硅盐、氢氧化铁、氢氧化钙等。硫化氢气体通过扩散作用与渗滤液中的重金属离子充分接触，随后生成稳定的硫化铅、硫化铜、硫化锌、硫化镉、硫化汞、硫化镍等硫化重金属沉淀物。这些硫化重金属沉淀物被吸附在硫胶体表面。在硫化凝灰粉和生活垃圾渗滤液混合浆体中加入氢氧化钠溶液后，浆体处在一种强碱性环境中。硫化凝灰粉中的硅酸盐和硅铝酸盐发生溶解、水解、地质聚合，生成地质聚合物。地质聚合物与硫化物水解生成的硅盐、氢氧化铁、氢氧化钙进一步反应，生成稳定的三维结构地质聚合物。最终，在土壤培肥过程中，肥料中较少的重金属迁移至土壤中，使得培肥耕地中砷、镉、铅、铬、汞的含量均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB15618-2018)中规定的农用地土壤污染风险筛选值(水田，5.5＜pH＜6.5)，且水稻相对物种干量百分数高于100％；当硫化钠与单质硫的质量比高于3∶10(如表2中，硫化钠与单质硫的质量比＝3.2∶10、3.5∶10、4∶10时以及表2中未列举的更高值)，单质硫较少，硫胶体生成量较少，硫化重金属沉淀物附着较差，在地质聚合物形成过程中部分硫化重金属沉淀物被分离出来。最终，在土壤培肥过程中，肥料中较多的重金属迁移至土壤中，培肥耕地中重金属含量随着硫化钠与单质硫的质量比增加而增加，水稻相对物种干量百分数均随着硫化钠与单质硫的质量比增加而减少。因此，综合而言，结合效益与成本，当硫化钠与单质硫的质量比等于1～3∶10时，最有利于提高所制备的肥料性能。
实施例2粉煤灰与凝灰岩质量比对制备的肥料性能影响
肥料的制备：按照硫化钠与单质硫的质量比3∶10称取硫化钠和单质硫，混合，搅拌均匀，同样的比例称取九组，得九组硫混合粉。按照粉煤灰与凝灰岩的质量比0.5∶10、0.7∶10、0.9∶10、1∶10、2.5∶10、4∶10、4.2∶10、4.5∶10、5∶10分别称取粉煤灰与凝灰岩，混合，搅拌均匀，得九组凝灰混合粉。按照硫混合粉和凝灰混合粉质量比10∶100称取九组硫混合粉和九组凝灰混合粉，混合，600rpm转速条件下机械球磨4小时，得九组硫化凝灰粉。按照固体液体比1∶0.6mg∶mL将九组硫化凝灰粉和九组老龄生活垃圾渗滤液进行混合，搅拌均匀，加入7.5M氢氧化钠溶液调节pH使得浆液pH等于10，随后陈化4.5小时，得九组硫化凝灰粉浆。按照活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比1.5∶10称取九组活性炭粉末与九组硫化凝灰粉浆，混合，搅拌均匀，加入7.5M氢氧化钠溶液和7.5M硫酸溶液调节pH使得浆液pH等于7，陈化4.5小时，自然风干使得混合浆体含水率低于30％，最后得九组老龄生活垃圾渗滤液转化的肥料。
老龄垃圾渗滤液取样及污染物含量、耕地培肥、培肥耕地中重金属含量的检测、水稻栽培、水稻相对物种干量百分数计算均同实施例1。实施例的试验结果见表3。
表3粉煤灰与凝灰岩质量比对制备的肥料性能影响
Figure BDA0002306088900000071
Figure BDA0002306088900000081
由表3可知，当粉煤灰与凝灰岩质量比小于1∶10(如表3中，粉煤灰与凝灰岩质量比＝0.9∶10、0.7∶10、0.5∶10时以及表3中未列举的更低值)，粉煤灰较少，硫化铝、硫化钙、硫化铁生成量较少，地质聚合物生成量减少且稳定性较差，三维结构地质聚合物对硫化重金属沉淀物包裹不充分。最终，在土壤培肥过程中，肥料中较多的重金属迁移至土壤中，培肥耕地中重金属含量随着粉煤灰与凝灰岩质量比减少而显著增加，水稻相对物种干量百分数均随粉煤灰与凝灰岩质量比减少而减少；当粉煤灰与凝灰岩质量比等于1～4∶10(如表3中，粉煤灰与凝灰岩质量比＝1∶10、2.5∶10、4∶10时)，粉煤灰与凝灰岩适量，硫化物随同硫化钠与凝灰混合粉反应生成硫化硅、硫化铝、硫化钙、硫化铁等物质。生成的硫化硅、硫化铝、硫化钙、硫化铁等物质附着在硫胶体表面，在硫化凝灰粉和生活垃圾渗滤液混合搅拌过程中发生水解，产生硫化氢、硅盐、铝盐、氢氧化铁、氢氧化钙等。硫化凝灰粉中的硅酸盐和硅铝酸盐发生溶解、水解、地质聚合，生成地质聚合物。地质聚合物与硫化物水解生成的硅盐、铝盐、氢氧化铁、氢氧化钙进一步反应，生成稳定的三维结构地质聚合物。三维结构地质聚合物将硫化重金属沉淀物包裹起来，从而进一步降低重金属的浸出。最终，在土壤培肥过程中，肥料中较少的重金属迁移至土壤中，使得培肥耕地中砷、镉、铅、铬、汞的含量均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)中规定的农用地土壤污染风险筛选值(水田，6.5＜pH＜7.5)，且水稻相对物种干量百分数高于100％；当粉煤灰与凝灰岩质量比大于4∶10(如表3中，粉煤灰与凝灰岩质量比＝4.2∶10、4.5∶10、5∶10时以及表3中未列举的更高值)，粉煤灰过量，地质聚合过程中硅铝含量失衡，生成的地质聚合物稳定性较差，硫化重金属沉淀物包裹不充分。最终，在土壤培肥过程中，肥料中较多的重金属迁移至土壤中，培肥耕地中重金属含量随着粉煤灰与凝灰岩质量比增加而增加，水稻相对物种干量百分数均随着粉煤灰与凝灰岩质量比增加而减少。因此，综合而言，结合效益与成本，当粉煤灰与凝灰岩质量比等于1～4∶10时，最有利于提高所制备的肥料性能。
实施例3硫混合粉和凝灰混合粉质量比对制备的肥料性能影响
肥料的制备：按照硫化钠与单质硫的质量比3∶10称取硫化钠和单质硫，混合，搅拌均匀，同样的比例称取九组，得九组硫混合粉。按照粉煤灰与凝灰岩的质量比4∶10称取粉煤灰与凝灰岩，混合，搅拌均匀，同样的比例称取九组，得九组凝灰混合粉。按照硫混合粉和凝灰混合粉质量比2.5∶100、3.5∶100、4.5∶100、5∶100、10∶100、15∶100、15.5∶100、16.5∶100、17.5∶100分别称取硫混合粉和凝灰混合粉，混合，800rpm转速条件下机械球磨6小时，得九组硫化凝灰粉。按照固体液体比1∶0.7mg∶mL将九组硫化凝灰粉和九组老龄生活垃圾渗滤液进行混合，搅拌均匀，加入10M氢氧化钠溶液调节pH使得浆液pH等于11，随后陈化6小时，得九组硫化凝灰粉浆。按照活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比2∶10称取九组活性炭粉末与九组硫化凝灰粉浆，混合，搅拌均匀，加入10M氢氧化钠溶液和10M硫酸溶液调节pH使得浆液pH等于8，陈化6小时，自然风干使得混合浆体含水率低于30％，最后得九组老龄生活垃圾渗滤液转化的肥料。
老龄垃圾渗滤液取样及污染物含量、耕地培肥、培肥耕地中重金属含量的检测、水稻栽培、水稻相对物种干量百分数计算均同实施例1。实施例的试验结果见表4。
表4粉煤灰与凝灰岩质量比对制备的肥料性能影响
Figure BDA0002306088900000091
由表4可知，当硫混合粉和凝灰混合粉质量比小于5∶100(如表4中，硫混合粉和凝灰混合粉质量比＝4.5∶100、3.5∶100、2.5∶100时以及表4中未列举的更低值)，硫化钠与单质硫较少，硫胶体及附着在硫胶体表面的硫化硅、硫化铝、硫化钙、硫化铁等物质生成量减少，相应的硫化氢、硅盐、铝盐、氢氧化铁、氢氧化钙及后继的硫化重金属沉淀物生成量减少，三维结构地质聚合物稳定性较差，硫化重金属沉淀物包裹效果较差。最终，在土壤培肥过程中，肥料中较多的重金属迁移至土壤中，培肥耕地中重金属含量随着硫混合粉和凝灰混合粉质量比减少而显著增加，水稻相对物种干量百分数均随着硫混合粉和凝灰混合粉质量比减少而减少；当硫混合粉和凝灰混合粉质量比等于5～15∶100(如表4中，硫混合粉和凝灰混合粉质量比＝5∶100、10∶100、15∶100时)，在局部碰撞和剪切作用下，部分单质硫熔融液化生成硫胶体，填充到粉煤灰与凝灰岩粉末颗粒间，降温过程中硫胶体将凝灰混合粉胶结起来。而部分单质硫发生歧化反应，生成硫化物和硫酸根。硫化物随同硫化钠与凝灰混合粉反应生成硫化硅、硫化铝、硫化钙、硫化铁等物质。生成的硫化硅、硫化铝、硫化钙、硫化铁等物质附着在硫胶体表面，在硫化凝灰粉和生活垃圾渗滤液混合搅拌过程中发生水解，产生硫化氢、硅盐、铝盐、氢氧化铁、氢氧化钙等。硫化氢气体通过扩散作用与渗滤液中的重金属离子充分接触，随后生成稳定的硫化铅、硫化铜、硫化锌、硫化镉、硫化汞、硫化镍等硫化重金属沉淀物。这些硫化重金属沉淀物被吸附在硫胶体表面。在硫化凝灰粉和生活垃圾渗滤液混合浆体中加入氢氧化钠溶液后，浆体处在一种强碱性环境中。硫化凝灰粉中的硅酸盐和硅铝酸盐发生溶解、水解、地质聚合，生成地质聚合物。地质聚合物与硫化物水解生成的硅盐、铝盐、氢氧化铁、氢氧化钙进一步反应，生成稳定的三维结构地质聚合物。三维结构地质聚合物将硫化重金属沉淀物包裹起来，从而进一步降低重金属的浸出。最终，在土壤培肥过程中，肥料中较少的重金属迁移至土壤中，使得培肥耕地中砷、镉、铅、铬、汞的含量均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)中规定的农用地土壤污染风险筛选值(水田，7.5＜pH)，且水稻相对物种干量百分数高于100％；由表4可知，当硫混合粉和凝灰混合粉质量比大于15∶100(如表4中，硫混合粉和凝灰混合粉质量比＝15.5∶100、16.5∶100、17.5∶100时以及表4中未列举的更高值)，凝灰混合粉较少，地质聚合物生成量较少，重金属硫化物包裹不充分。最终，在土壤培肥过程中，肥料中较多的重金属迁移至土壤中，培肥耕地中重金属含量随着硫混合粉和凝灰混合粉质量比增加而增加，水稻相对物种干量百分数均随着硫混合粉和凝灰混合粉质量比增加而减少。因此，综合而言，结合效益与成本，当硫混合粉和凝灰混合粉质量比等于5～15∶100时，最有利于提高所制备的肥料性能。
实施例4活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比对制备的肥料性能影响
肥料的制备：按照硫化钠与单质硫的质量比3∶10称取硫化钠和单质硫，混合，搅拌均匀，得硫混合粉。按照粉煤灰与凝灰岩的质量比4∶10称取粉煤灰与凝灰岩，混合，搅拌均匀，得凝灰混合粉。按照硫混合粉和凝灰混合粉质量比15∶100称取硫混合粉和凝灰混合粉，混合，800rpm转速条件下机械球磨6小时，得硫化凝灰粉。按照固体液体比1∶0.7mg/mL将硫化凝灰粉和老龄生活垃圾渗滤液进行混合，搅拌均匀，加入10M氢氧化钠溶液调节pH使得浆液pH等于11，随后陈化6小时，得硫化凝灰粉浆。按照活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比0.5∶10、0.7∶10、0.9∶10、1∶10、1.5∶10、2∶10、2.2∶10、2.5∶10、3∶10分别称取活性炭粉末与硫化凝灰粉浆，混合，搅拌均匀得到九组混合物，分别加入10M氢氧化钠溶液和10M硫酸溶液调节pH使得浆液pH等于8，陈化6小时，自然风干使得混合浆体含水率低于30％，最后得九组老龄生活垃圾渗滤液转化的肥料。
老龄垃圾渗滤液取样及污染物含量、耕地培肥、培肥耕地中重金属含量的检测、水稻栽培、水稻相对物种干量百分数计算均同实施例1。实施例的试验结果见表5。
表5活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比对制备的肥料性能影响
Figure BDA0002306088900000111
Figure BDA0002306088900000121
由表5可知，当活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比小于1∶10(如表5中，活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比＝0.9∶10、0.7∶10、0.5∶10时以及表5中未列举的更低值)，随着活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比减小，培肥耕地中重金属含量变化不显著。而由于透气性变差，水稻相对物种干量百分数随着活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比减小逐渐减少；当活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比等于1～2∶10(如表5中，活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比＝1∶10、1.5∶10、2∶10时)，活性炭粉末与硫化凝灰粉浆混合，不仅可以将钾离子有效富集在活性炭粉末上，同时可增加所制备肥料的透气性。最终，在土壤培肥过程中，肥料中较少的重金属迁移至土壤中，使得培肥耕地中砷、镉、铅、铬、汞的含量均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)中规定的农用地土壤污染风险筛选值(水田，7.5＜pH)，且水稻相对物种干量百分数高于100％；由表5可知，当活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比大于2∶10(如表5中，活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比＝2.2∶10、2.5∶10、3∶10时以及表5中未列举的更高值)，随着活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比增加，培肥耕地中重金属含量变化不显著。而由于钾离子变少，水稻相对物种干量百分数随着活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比增加逐渐减少；因此，综合而言，结合效益与成本，当活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比等于1～2∶10时，最有利于提高所制备的肥料性能。

Claims (10)

1.一种将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）称取硫化钠和单质硫，混合，搅拌均匀，得硫混合粉；
2）称取粉煤灰与凝灰岩，混合，搅拌均匀，得凝灰混合粉；
3）称取硫混合粉和凝灰混合粉，混合，机械球磨2~6小时，得硫化凝灰粉；
4）将硫化凝灰粉和老龄生活垃圾渗滤液进行混合，搅拌均匀，加入5~10M氢氧化钠溶液调节pH使得浆液pH等于9~11，随后陈化3~6小时，得硫化凝灰粉浆；
5）称取活性炭粉末与硫化凝灰粉浆，混合，搅拌均匀，加入氢氧化钠溶液和/或硫酸溶液调节pH使得浆液pH等于6~8，陈化3~6小时，自然风干使得混合浆体含水率低于30%，最后得老龄生活垃圾渗滤液转化的肥料。
2.根据权利要求1所述的将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法，其特征在于，所述步骤1）的硫化钠与单质硫的质量比1~3:10。
3.根据权利要求1所述的将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法，其特征在于，所述步骤2）的粉煤灰与凝灰岩的质量比1~4:10。
4.根据权利要求1所述的将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法，其特征在于，所述步骤3）的硫混合粉和凝灰混合粉质量比5~15:100。
5.根据权利要求1所述的将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法，其特征在于，所述步骤3）机械球磨转速为400~800rpm。
6.根据权利要求1所述的将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法，其特征在于，所述步骤4）的固液比1:0.5~0.7mg/mL。
7.根据权利要求1所述的将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法，其特征在于，所述步骤5）活性炭粉末与硫化凝灰粉浆质量比1~2:10。
8.权利要求1~7任一项所述的方法制备得到的肥料。
9.权利要求8所述的肥料在种植绿色植物中的应用。
10.权利要求9所述的应用，其特征在于，所述绿色植物为水稻。
CN201911246579.9A 2019-12-06 2019-12-06 一种将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法 Withdrawn CN110937941A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911246579.9A CN110937941A (zh) 2019-12-06 2019-12-06 一种将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911246579.9A CN110937941A (zh) 2019-12-06 2019-12-06 一种将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110937941A true CN110937941A (zh) 2020-03-31

Family

ID=69909302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911246579.9A Withdrawn CN110937941A (zh) 2019-12-06 2019-12-06 一种将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110937941A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115180752A (zh) * 2021-04-02 2022-10-14 中冶长天国际工程有限责任公司 一种通过含硫活性炭催化srg洗涤废水的脱盐方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115180752A (zh) * 2021-04-02 2022-10-14 中冶长天国际工程有限责任公司 一种通过含硫活性炭催化srg洗涤废水的脱盐方法
CN115180752B (zh) * 2021-04-02 2023-12-29 中冶长天国际工程有限责任公司 一种通过含硫活性炭催化srg洗涤废水的脱盐方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106967435B (zh) 一种多功能土壤改良剂的制备方法
CN101781568B (zh) 一种土壤调理剂及其制备方法和应用
CN107716532A (zh) 一种生物炭对镉污染土壤性质及镉形态影响的研究方法
CN109485509A (zh) 钝化修复重金属污染土壤的缓释有机肥料及制备和应用
CN104946259A (zh) 一种酸性土壤的改良剂
CN109678626B (zh) 用于汞污染农田修复的土壤调理剂及其制备方法与应用
CN103755400A (zh) 一种利用城市污水厂剩余污泥制备矿物有机肥的方法
CN112457853B (zh) 一种富锌生物炭及其制备方法和在重金属污染土壤钝化修复方面的应用
CN110551507B (zh) 一种利用城市生活垃圾渗滤液制备土壤改良剂的方法
CN113527000A (zh) 一种重金属污染农田土壤钝化修复的复合药剂及其应用
CN114405471B (zh) 一种铝铁双金属改性生物炭除磷材料及其制备方法
CN114029333A (zh) 一种修复重金属镉、铅、汞、铬污染土壤的新方法
CN113290043A (zh) 一种矿山生态复绿基质材料及其制备方法和应用
CN113142014A (zh) 一种碱性河道淤泥基园林绿植土及其制备方法
CN110577830A (zh) 一种可以将土壤中重金属转变为难溶物质的药剂
CN113582761A (zh) 一种用于农作物种植的土壤改良剂及其制备方法
CN110937941A (zh) 一种将老龄生活垃圾渗滤液转化为肥料的方法
CN109971488B (zh) 水田土壤镉污染钝化剂及其制备方法与应用
CN113319117B (zh) 重金属污染土壤的修复方法及其采用的有机-无机混合调理剂
CN115465851A (zh) 改性生物质碳/腐殖质/化肥调理红壤的协同施用方法
CN114904480A (zh) 一种从猪场沼液中回收氮磷生产map炭基材料的方法
CN114132913A (zh) 一种负载蛤蜊壳热解提高城镇污泥中磷生物利用度及固化重金属的方法与应用
CN114134069A (zh) 一种荧光假单胞菌n1及其应用
CN113498730A (zh) 市政污泥基生物炭改良营养土及其生产方法
CN113403084A (zh) 利用农污废弃物生产的盐渍化土壤复合改良剂、制备方法及其应用

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
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20200331