CN115532813A

CN115532813A - 一种以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法

Info

Publication number: CN115532813A
Application number: CN202211284621.8A
Authority: CN
Inventors: 周培
Original assignee: Yangzhou Hongsi Baijia Technology Co ltd
Current assignee: Yangzhou Hongsi Baijia Technology Co ltd
Priority date: 2022-10-17
Filing date: 2022-10-17
Publication date: 2022-12-30

Abstract

本发明涉及一种以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法，其特征在于：包括一种以剩余活性污泥为原料的重金属污染土壤修复剂，所述修复剂用于被重金属污染的土壤，所述修复剂由多糖、蛋白质、核酸、磷酸酯、氨基酸、腐殖酸化合物、糖醛酸和细胞生命循环所需有机物组成；其中多糖占总重量的25～35％，蛋白质占总重量的55～65％，核酸占总重量的2～5％，磷酸占总重量的2～5％，氨基酸占总重量的2～5％，腐殖酸化合物占总重量的1～3％，糖醛酸占总重量的1～3％，其余为细胞生命循环所需有机物。

Description

一种以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法

技术领域

本发明涉及一种以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法。

背景技术

在土壤的污染物中，重金属污染是一类典型的优先控制污染物。许多环境公害事件，如日本的骨痛病(1931～1972)等均由于重金属污染造成，对重金属污染土壤的修复至关重要。目前，全世界平均每年排放的1.5万吨汞、340万吨铜、500万吨铅、1500万吨锰都将以各种方式进入土壤，我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积已占总耕地面积的1/5，涉及11个省25个地区，每年因此造成的经济损失达200多亿元。这种普遍存在的土壤污染，需要经济、安全的生态修复技术才能予以广泛解决。现有的重金属污染土壤修复技术主要包括化学法(化学固定化和稳定化、化学还原)、隔离包埋法、热冶分离法、电修复法、微生物修复法、植物修复法、吸附法和清洗法等，但这些方法均存在一定的局限性。化学法改变土壤的性质，处理费用高，且存在二次污染。总之，目前的土壤修复技术一般都存在成本高、二次污染严重、操作复杂、修复周期长的缺陷；隔离包埋法仅将重金属进行了隔离，对土壤生态仍存在潜在危险；电修复法技术较不成熟；热冶分离法不适合现场操作，处理费用高、适用范围窄；微生物修复法利用的载体是微生物活体，污染物的非连续分布会隔断微生物运动，因此处理周期长，且与土著微生物竞争有机营养物作底物，容易失去活性；植物修复法修复周期长(几十年甚至几百年)，存在植物的后续处理问题；电修复只适用于小面积污染，现场操作难度大；吸附法存在易饱和、成本高、效率低地缺点；相对于上述其他方法，清洗法具有周期短，成本低的优点，但当采用化学试剂时，容易影响土壤环境，造成二次污染。

目前重金属污染土壤修复方法存在成本高、易造成二次污染、操作复杂等缺点。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法，包括一种以剩余活性污泥为原料的重金属污染土壤修复剂，所述修复剂用于被重金属污染的土壤，所述修复剂由多糖、蛋白质、核酸、磷酸酯、氨基酸、腐殖酸化合物、糖醛酸和细胞生命循环所需有机物组成；其中多糖占总重量的25～35％，蛋白质占总重量的55～65％，核酸占总重量的2～5％，磷酸占总重量的2～5％，氨基酸占总重量的2～5％，腐殖酸化合物占总重量的1～3％，糖醛酸占总重量的1～3％，其余为细胞生命循环所需有机物。

进一步的，多糖占总重量的28～32％，蛋白质占总重量的58～62％，核酸占总重量的2.5～4.5％，磷酸占总重量的2.5～4.5，氨基酸占总重量的2.5～4.5％，腐殖酸化合物占总重量的1.5～2.5％，糖醛酸占总重量的1.5～2.5％，其余为细胞生命循环所需有机物。

进一步的，多糖占总重量的30％、蛋白质占总重量的60％、核酸占总重量的2％、磷酸占总重量的2％、氨基酸占总重量的2％、腐殖酸化合物占总重量的1.5％，糖醛酸占总重量的1.5％，细胞生命循环所需有机物占总重量的1.0％。

进一步的，提取方法如下：将废水处理剩余活性污泥先在80～120Kpa、60～100℃条件下反应8～20min；再在转速为5000～7000r/min条件下离心8～20min，得到以剩余活性污泥为原料的重金属污染土壤修复剂。

进一步的，提取方法如下：将废水处理剩余活性污泥样品先在90～110Kpa、70～90℃条件下反应10～15min；再在5500～6500r/min条件下离心10～18min，得到以剩余活性污泥为原料的重金属污染土壤修复剂。

进一步的，提取方法如下：将废水处理剩余活性污泥样品先在100Kpa，80℃条件下反应10min；再在6000r/min离心10min，得到以剩余活性污泥为原料的重金属污染土壤修复剂。

进一步的，它使用方法为原位修复法或异位修复法。

进一步的，原位修复法的步骤如下：用按重金属污染土壤修复剂与重金属污染土壤重量比为1∶40～1∶50的重金属污染土壤修复剂溶液浇灌重金属污染的农田土壤、河流底泥、果园土壤或公路旁土壤，其淋滤速度为5～15mL/h，在适宜位置设置提取井，用泵将吸附完重金属的重金属污染土壤修复剂抽出。

进一步的，异位修复法的步骤如下：挖掘重金属污染土壤，将按重量比为1∶40～1∶50的BE与重金属污染土壤混合、淋洗5～10小时。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)原料取自废水处理系统产生的二次污染物剩余活性污泥，以废治污，环境意义显著；2)本试剂提取方法简单，成本较低；3)本试剂组分均为有机物，对土壤生态无毒害作用。可实现环保与生产的协调发展以及确保社会与经济的持续发展；4)剩余活性污泥实现减量化。

本发明的BE主要成分为高分子有机物质，对重金属有良好的吸附性，且在土壤中流动性好，即可原位修复，亦可异位修复。吸附重金属后的BE经过简单的碱处理即可回收重金属，达成重金属的循环利用。本发明的BE使用方便，且治理费用低、修复周期短、无二次污染，且有利于改善土质、促进作物生长，是一种安全、有效可行性高的重金属污染土壤修复材料。

本发明具有成本低，无二次污染，操作简单，修复周期短，活性强，适用范围广的优点，简化土壤修复程序，降低土壤修复成本，提高土壤质量。

具体实施方式

进一步的，它使用方法为原位修复法或异位修复法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可做各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims

1.一种以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法，其特征在于：包括一种以剩余活性污泥为原料的重金属污染土壤修复剂，所述修复剂用于被重金属污染的土壤，所述修复剂由多糖、蛋白质、核酸、磷酸酯、氨基酸、腐殖酸化合物、糖醛酸和细胞生命循环所需有机物组成；其中多糖占总重量的25～35％，蛋白质占总重量的55～65％，核酸占总重量的2～5％，磷酸占总重量的2～5％，氨基酸占总重量的2～5％，腐殖酸化合物占总重量的1～3％，糖醛酸占总重量的1～3％，其余为细胞生命循环所需有机物。

2.根据权利要求1所述的以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法，其特征在于多糖占总重量的28～32％，蛋白质占总重量的58～62％，核酸占总重量的2.5～4.5％，磷酸占总重量的2.5～4.5，氨基酸占总重量的2.5～4.5％，腐殖酸化合物占总重量的1.5～2.5％，糖醛酸占总重量的1.5～2.5％，其余为细胞生命循环所需有机物。

3.根据权利要求1所述的以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法，其特征在于多糖占总重量的30％、蛋白质占总重量的60％、核酸占总重量的2％、磷酸占总重量的2％、氨基酸占总重量的2％、腐殖酸化合物占总重量的1.5％，糖醛酸占总重量的1.5％，细胞生命循环所需有机物占总重量的1.0％。

4.提取权利要求1所述的以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法，其特征在于提取方法如下：将废水处理剩余活性污泥先在80～120Kpa、60～100℃条件下反应8～20min；再在转速为5000～7000r/min条件下离心8～20min，得到以剩余活性污泥为原料的重金属污染土壤修复剂。

5.根据权利要求4所述的以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法，其特征在于提取方法如下：将废水处理剩余活性污泥样品先在90～110Kpa、70～90℃条件下反应10～15min；再在5500～6500r/min条件下离心10～18min，得到以剩余活性污泥为原料的重金属污染土壤修复剂。

6.根据权利要求4所述的以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法，其特征在于提取方法如下：将废水处理剩余活性污泥样品先在100Kpa，80℃条件下反应10min；再在6000r/min离心10min，得到以剩余活性污泥为原料的重金属污染土壤修复剂。

7.用权利要求1所述的以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法，其特征在于它使用方法为原位修复法或异位修复法。

8.根据权利要求7所述的以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法，其特征在于原位修复法的步骤如下：用按重金属污染土壤修复剂与重金属污染土壤重量比为1∶40～1∶50的重金属污染土壤修复剂溶液浇灌重金属污染的农田土壤、河流底泥、果园土壤或公路旁土壤，其淋滤速度为5～15mL/h，在适宜位置设置提取井，用泵将吸附完重金属的重金属污染土壤修复剂抽出。

9.根据权利要求7所述的以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法，其特征在于异位修复法的步骤如下：挖掘重金属污染土壤，将按重量比为1∶40～1∶50的BE与重金属污染土壤混合、淋洗5～10小时。