一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

一种废弃工厂污染土壤的修复方法与流程

2021-08-24 16:03:00 来源:中国专利 TAG:
本发明涉及土壤修复领域,尤其涉及一种废弃工厂污染土壤的修复方法。
背景技术
:我国由于经济快速发展,城市扩张速度较快,导致原有的城市郊区住宅化开发、商业性开发极多。而原郊区具有的较多的化工厂区,现都需要搬迁并对土地重新利用。但由于废弃工厂在生产经营过程中,地面土壤都会不同程度的受到污染,如农药厂表层土壤中有较高浓度的有机溶剂和农药残留,而其他一些制造加工厂则会残留加工试剂,如防腐枕木厂。枕木,是指由木材制成的轨枕,其特点是弹性好,重量轻,制作简单,绝缘性能好,扣件与木枕连接简单,铺设和养护维修、运输方便,木枕与碎石道碴之间有较大的摩擦系数。在铁路大发展的时代中,枕木获得大量运用,也出现了很多的枕木加工厂。但枕木在加工的过程中,需要用到大量防腐剂,如硫酸锌、五氯酚钠、煤焦油、蒽油、沥青等。由于当时的环保观念落后,导致枕木加工厂的土壤被这些防腐剂污染严重,形成无机-有机混合污染土壤。随着经济发展,这一类的枕木加工厂的土地很多进行了商用,但处理表面污染土壤的技术依然极为落后,主要方法为铲除表层污染土壤并以正常土壤进行置换,而污染土壤则进行焚烧处理。但这样的方法工程量极大,而且后续的焚烧处理对空气污染严重,同时能耗也大。这些废弃工厂厂区在进行住宅或商业开发时,表层污染土壤必须进行治理,否则会形成毒地小区、毒地商场等,对人们的生产生活形成极大的隐患。本发明开发了一种废弃工厂污染土壤的修复方法,利用光催化和微生物分解的双重作用,其可进行原位修复。技术实现要素:本发明公开了一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒和应用此修复颗粒修复废弃工厂污染土壤的修复方法,利用光催化和微生物分解的双重作用,其可进行原位修复,此修复方法简单易行,处理效率高,而且处理效果好。一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒,所述修复颗粒的制备方法如下:(一)颗粒基材的制备(1)取一定量天然沸石,在马沸炉中加热至400℃~500℃焙烧2h~4h后,取出焙烧沸石;(2)将腐殖酸调配成2%的腐殖酸钠水溶液,当第(1)步取出的焙烧沸石降温至150℃~200℃时,放入腐殖酸钠水溶液浸淬,完全冷却后取出烘干,得到腐殖酸插层沸石;(3)将海藻酸钠调配成0.5%~1.0%的海藻酸钠水溶液,然后加入海藻酸钠水溶液质量20%~30%的粉料和5%~8%的硅烷偶联剂,所述粉料为蒙脱石粉:粉煤灰:纳米钛白粉质量比为5~8:2~3:1~2的混合物,分散均匀后,按照液固比为0.3~0.5l/kg加入第(2)步制得的腐殖酸插层沸石,混合搅拌1h~2h后,喷入少量0.1%hcl溶液后搅拌分散,并立刻以粒状分散,待固化后,制得颗粒基材;(二)接种微生物(4)在0.5%~1.0%的海藻酸钠水溶液中加入海藻酸钠水溶液质量0.5%~1.0%的木质素磺酸钠,混合均匀后,加入海藻酸钠水溶液质量0.1%~0.3%的混合微生物,所述混合微生物为脱硫弧菌:解脂假丝酵母:放线菌质量比为2~3:7~10:1~2的混合菌种,分散完成后,按照液固比为0.1~0.2l/kg喷于第(3)步制得的颗粒基材表面;(5)在第(4)步接种颗粒基材中添加质量5%~10%的天然微粉,所述天然微粉为糊精:聚谷氨酸质量比为5~7:2~3的混合物,颗粒基材滚动包覆天然微粉,然后冷冻干燥,制得废弃工厂污染土壤的修复颗粒。应用上述修复颗粒修复废弃工厂污染土壤的修复方法,所述修复方法为:将表面污染土壤破碎,在上述修复颗粒表面按照液固比为0.1~0.2l/kg喷洒5%的葡萄糖水溶液,然后以5~10kg/m2将修复颗粒混入污染土壤,露天放置1周后,翻动表面污染土壤,如上循环操作6~8次。进一步的,所述天然沸石优选为斜发沸石或丝光沸石。进一步的,所述蒙脱石粉优选为100~200目的粉末。进一步的,所述粉煤灰优选为50~100目的粉末。进一步的,所述纳米钛白粉优选为粒径5nm~10nm的锐钛型钛白粉。进一步的,所述硅烷偶联剂为kh550、kh560、kh570中的一种或多种。进一步的,所述腐殖酸优选为黑腐酸。进一步的,所述放线菌优选为链霉菌或小单孢菌。进一步的,所述冷冻干燥工艺为真空条件下,温度为-10℃~-20℃。本发明的优点:1、本发明利用焙烧后的膨胀沸石作为修复颗粒的基础材料,其不仅具有优良的离子吸附能力,能固定住锌离子,同时膨胀后经腐殖酸插层,进一步提升了锌离子的固定能力;同时膨胀形成的孔穴可为脱硫弧菌提供极佳的厌氧环境,提升硫酸根的净化能力;2、海藻酸钠不仅作为粘结剂,同时具有吸附锌离子的作用;3、本发明利用纳米钛白粉进行光催化降解,能极大的提升长链大分子有机物的断链和降解,而且与修复颗粒固定住的锌离子配合,其光催化效果得到增强;4、蒙脱石粉与粉煤灰可提供混合菌种合适的生长基材,并能防止钛白粉光催化的伤害;5、脱硫弧菌可还原硫酸根,解脂假丝酵母与放线菌混合可提高降解长链大分子有机物的效率;6、木质素磺酸钠有助于混合菌种分散均匀,同时在修复污染土壤时具有提高与长链大分子有机物接触面积的作用,提高处理效率;7、糊精与聚谷氨酸作为修复颗粒的包覆材料,可有效保护混合菌种,提升修复颗粒的保存时限和持效性。具体实施方式实施例1一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒,所述修复颗粒的制备方法如下:(一)颗粒基材的制备(1)取一定量天然沸石,在马沸炉中加热至400℃焙烧4h后,取出焙烧沸石;(2)将腐殖酸调配成2%的腐殖酸钠水溶液,当第(1)步取出的焙烧沸石降温至150℃时,放入腐殖酸钠水溶液浸淬,完全冷却后取出烘干,得到腐殖酸插层沸石;(3)将海藻酸钠调配成1.0%的海藻酸钠水溶液,然后加入海藻酸钠水溶液质量30%的粉料和8%的硅烷偶联剂,所述粉料为蒙脱石粉:粉煤灰:纳米钛白粉质量比为8:2:1的混合物,分散均匀后,按照液固比为0.3l/kg加入第(2)步制得的腐殖酸插层沸石,混合搅拌2h后,喷入少量0.1%hcl溶液后搅拌分散,并立刻以粒状分散,待固化后,制得颗粒基材;(二)接种微生物(4)在1.0%的海藻酸钠水溶液中加入海藻酸钠水溶液质量1.0%的木质素磺酸钠,混合均匀后,加入海藻酸钠水溶液质量0.3%的混合微生物,所述混合微生物为脱硫弧菌:解脂假丝酵母:放线菌质量比为2:7:2的混合菌种,分散完成后,按照液固比为0.1l/kg喷于第(3)步制得的颗粒基材表面;(5)在第(4)步接种颗粒基材中添加质量5%的天然微粉,所述天然微粉为糊精:聚谷氨酸质量比为7:2的混合物,颗粒基材滚动包覆天然微粉,然后冷冻干燥,制得废弃工厂污染土壤的修复颗粒。所述天然沸石为斜发沸石。所述蒙脱石粉为200目的粉末。所述粉煤灰为100目的粉末。所述纳米钛白粉为粒径5nm的锐钛型钛白粉。所述硅烷偶联剂为kh550。所述放线菌优选为链霉菌。所述冷冻干燥工艺为真空条件下,温度为-10℃。实施例2一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒,所述修复颗粒的制备方法如下:(一)颗粒基材的制备(1)取一定量天然沸石,在马沸炉中加热至420℃焙烧3h后,取出焙烧沸石;(2)将腐殖酸调配成2%的腐殖酸钠水溶液,当第(1)步取出的焙烧沸石降温至180℃时,放入腐殖酸钠水溶液浸淬,完全冷却后取出烘干,得到腐殖酸插层沸石;(3)将海藻酸钠调配成0.8%的海藻酸钠水溶液,然后加入海藻酸钠水溶液质量25%的粉料和6%的硅烷偶联剂,所述粉料为蒙脱石粉:粉煤灰:纳米钛白粉质量比为6:3:2的混合物,分散均匀后,按照液固比为0.4l/kg加入第(2)步制得的腐殖酸插层沸石,混合搅拌2h后,喷入少量0.1%hcl溶液后搅拌分散,并立刻以粒状分散,待固化后,制得颗粒基材;(二)接种微生物(4)在0.8%的海藻酸钠水溶液中加入海藻酸钠水溶液质量0.6%的木质素磺酸钠,混合均匀后,加入海藻酸钠水溶液质量0.2%的混合微生物,所述混合微生物为脱硫弧菌:解脂假丝酵母:放线菌质量比为3:9:2的混合菌种,分散完成后,按照液固比为0.2l/kg喷于第(3)步制得的颗粒基材表面;(5)在第(4)步接种颗粒基材中添加质量8%的天然微粉,所述天然微粉为糊精:聚谷氨酸质量比为6:3的混合物,颗粒基材滚动包覆天然微粉,然后冷冻干燥,制得废弃工厂污染土壤的修复颗粒。所述天然沸石为斜发沸石。所述蒙脱石粉为150目的粉末。所述粉煤灰为70目的粉末。所述纳米钛白粉为粒径5nm的锐钛型钛白粉。所述硅烷偶联剂为kh560。所述腐殖酸为黑腐酸。所述放线菌优选为链霉菌。所述冷冻干燥工艺为真空条件下,温度为-12℃。实施例3一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒,所述修复颗粒的制备方法如下:(一)颗粒基材的制备(1)取一定量天然沸石,在马沸炉中加热至500℃焙烧2h后,取出焙烧沸石;(2)将腐殖酸调配成2%的腐殖酸钠水溶液,当第(1)步取出的焙烧沸石降温至200℃时,放入腐殖酸钠水溶液浸淬,完全冷却后取出烘干,得到腐殖酸插层沸石;(3)将海藻酸钠调配成0.5%的海藻酸钠水溶液,然后加入海藻酸钠水溶液质量20%的粉料和5%的硅烷偶联剂,所述粉料为蒙脱石粉:粉煤灰:纳米钛白粉质量比为5:3:2的混合物,分散均匀后,按照液固比为0.5l/kg加入第(2)步制得的腐殖酸插层沸石,混合搅拌1h后,喷入少量0.1%hcl溶液后搅拌分散,并立刻以粒状分散,待固化后,制得颗粒基材;(二)接种微生物(4)在0.5%的海藻酸钠水溶液中加入海藻酸钠水溶液质量0.5%的木质素磺酸钠,混合均匀后,加入海藻酸钠水溶液质量0.1%的混合微生物,所述混合微生物为脱硫弧菌:解脂假丝酵母:放线菌质量比为3:10:1的混合菌种,分散完成后,按照液固比为0.2l/kg喷于第(3)步制得的颗粒基材表面;(5)在第(4)步接种颗粒基材中添加质量10%的天然微粉,所述天然微粉为糊精:聚谷氨酸质量比为5:3的混合物,颗粒基材滚动包覆天然微粉,然后冷冻干燥,制得废弃工厂污染土壤的修复颗粒。所述天然沸石为丝光沸石。所述蒙脱石粉为100目的粉末。所述粉煤灰为50目的粉末。所述纳米钛白粉为粒径10nm的锐钛型钛白粉。所述硅烷偶联剂为kh570。所述放线菌优选为小单孢菌。所述冷冻干燥工艺为真空条件下,温度为-20℃。对比例1一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒,其制备方法所用沸石未进行灼烧,其余同实施例2。对比例2一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒,其制备方法未使用腐殖酸钠水溶液浸淬,其余同实施例2。对比例3一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒,其制备方法第(3)步和第(4)步未使用海藻酸钠,其余同实施例2。对比例4一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒,其制备方法第(3)步所述粉料未加入蒙脱石粉,其余同实施例2。对比例5一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒,其制备方法第(3)步所述粉料未加入粉煤灰,其余同实施例2。对比例6一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒,其制备方法第(3)步所述粉料未加入纳米钛白粉,其余同实施例2。对比例7一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒,其制备方法第(4)步未加入木质素磺酸钠,其余同实施例2。对比例8一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒,其制备方法第(4)步所述混合微生物未加入脱硫弧菌,其余同实施例2。对比例9一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒,其制备方法第(4)步所述混合微生物未加入解脂假丝酵母,其余同实施例2。对比例10一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒,其制备方法第(4)步所述混合微生物未加入放线菌,其余同实施例2。对比例11一种废弃工厂污染土壤的修复颗粒,其制备方法无第(5)步包覆天然微粉,其余同实施例2。效果比较:1、因防腐枕木废弃工厂污染源较复杂,无机-有机污染物均存在,所以以防腐枕木废弃工厂进行小范围实验,将表面污染土壤破碎并混匀再均匀平铺,检测未处理时硫酸根、锌离子、五氯酚钠、有机物含量,各取4m2对应一试样,然后将对应试样制得的修复颗粒表面按照液固比为0.1l/kg喷洒5%的葡萄糖水溶液,然后统一以10kg/m2将修复颗粒混入污染土壤,露天放置1周后,翻动表面污染土壤,如上循环操作8次,然后检测处理后硫酸锌、五氯酚钠、有机物含量,结果见表1;2、将实施例2和对比例11制得的修复颗粒放置2个月后,再次如上处理污染土壤,对比硫酸根、锌离子、五氯酚钠、有机物的处理比例,结果见表2。处理比例=(1-残留含量/原始含量)*100%表1试样硫酸根含量(‰)锌离子含量(‰)五氯酚钠含量(‰)有机物含量(‰)未处理时4.262.902.219.28实施例10.310.040.443.11实施例20.230.030.473.25实施例30.290.060.503.29对比例13.130.510.523.88对比例20.230.330.814.54对比例30.400.140.553.61对比例40.440.160.693.97对比例50.260.060.764.07对比例60.300.031.836.67对比例70.330.040.793.90对比例82.050.060.513.38对比例90.280.061.716.29对比例100.270.051.525.72对比例110.270.040.493.31表2从表1可见,本发明利用焙烧后的膨胀沸石作为修复颗粒的基础材料,加上海藻酸钠、腐殖酸的离子吸附作用,对吸附固定锌离子效果明显;焙烧后的膨胀沸石能为脱硫弧菌提供极佳的厌氧环境,提升硫酸根的净化能力;光催化 生物降解有利于提升有机物的断链降解;蒙脱石粉与粉煤灰可提供混合菌种合适的生长基材,并能防止钛白粉光催化的伤害;解脂假丝酵母与放线菌混合可提高降解长链大分子有机物的效率;木质素磺酸钠有助于混合菌种分散均匀,同时在修复污染土壤时具有提高与长链大分子有机物接触面积的作用,提高处理效率;从表2可见,相比于表1中实施例2制得的修复颗粒直接使用时的处理比例数据:硫酸根处理比例94.6%;锌离子处理比例98.9%;五氯酚钠处理比例78.7%;有机物处理比例65.0%;可见随着储存时间的增长,接种微生物的处理能力在下降,其中尤其是脱硫能力受到的影响较大;而糊精与聚谷氨酸作为修复颗粒的包覆材料,可有效保护混合菌种,提升修复颗粒的保存时限和持效性;由于试验场地防腐枕木废弃工厂表层污染土壤中污染物含有沥青,沥青降解速度很慢,导致有机物处理时间较长,为使沥青得到充分处理,可适当延长处理时间;在农药废弃工厂表层污染土壤中,本发明制得的修复颗粒针对污染土壤中有机溶剂、农药残留均起效明显,在同防腐枕木废弃工厂的修复方法处理后,有机溶剂、农药残留的处理比例均高于95%。最后:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

相关文章

  • 日榜
  • 周榜
  • 月榜