公布日：2023.09.08
申请日：2023.06.30
分类号：B09B3/40(2022.01)I;B09B3/20(2022.01)I;B09B3/65(2022.01)I;B09B101/90(2022.01)N
摘要
本申请公开一种土壤和污泥重金属同步固化方法，按质量份数配比称取含有重金属污染的土壤、含有铁铝矿物的市政污泥和城市环卫有机废物；加入助剂，充分混合均匀；将混合后的原料在热解炉上热解2h，使原料中的有机污染物得到分解，并使重金属形成难溶性化合物，有效固定在土壤中；将热解后的样品使用稀的金银花和/或茶叶汤进行漫灌水封处理，营造缺氧和厌氧环境，漫灌周期2-30d达到固定重金属，降低重金属生物有效性的目的；经过浸泡处理的样品进行自然晾干或者烘干处理，采用热解技术和植物萃取液还原技术相结合，既修复固定了土壤和污泥中的重金属，又解决了污泥处置的环保难题；具有综合治理效果好、成本低、技术简单等优点。
权利要求书
1.一种土壤和污泥重金属同步固化方法，其特征在于，具体包括如下步骤：第一步，准备原料：按质量份数配比称取含有重金属污染的土壤1份、含有铁铝钙矿物的市政污泥0.5-2份和城市环卫有机废物0.1-1份；第二步，加入助剂：将所选原料中加入0.1-1％质量比的助剂，充分混合均匀；第三步，热解处理：将混合后的原料在热解炉上热解2h，热解温度控制在400℃-600℃，使原料中的有机污染物得到分解，并使重金属形成难溶性化合物，有效固定在土壤中；第四步，浸泡处理：将热解后的样品使用稀的金银花和/或茶叶汤进行漫灌水封处理，营造缺氧和厌氧环境，漫灌周期2-30d达到固定重金属，降低重金属生物有效性的目的；第五步，干燥处理：经过浸泡处理的样品进行自然晾干或者烘干处理。
2.根据权利要求1所述土壤和污泥重金属同步固化方法，其特征在于，所述第一步中城市环卫有机废物为落叶、木屑、秸秆中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述土壤和污泥重金属同步固化方法，其特征在于，所述第一步市政污泥中铁铝钙三者元素百分比超过70％。
4.根据权利要求1所述土壤和污泥重金属同步固化方法，其特征在于，所述第二步中助剂为生物炭和/或石灰。
5.根据权利要求1所述的土壤和污泥重金属同步固化方法，其特征在于：所述第二步中混合速度为600-800r/min，混合时间为36-72h。
6.根据权利要求1所述的土壤和污泥重金属同步固化方法，其特征在于：所述第四步中稀的金银花和/或茶叶汤浓度为1％，金银花和/或茶叶汤用量以浸没固体材料为准。
7.根据权利要求1所述的土壤和污泥重金属同步固化方法，其特征在于：所述第五步中烘干温度为60-70℃，烘干时间为4-8h。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对现有技术的不足，解决了目前单一修复方式、修复时间长、修复成本高，容易对土壤和地下水环境造成二次污染，资源没有得到有效利用等技术问题，提供了一种土壤和污泥重金属同步固化方法，该方法通过将受重金属污染的土壤、市政污泥、其余有机质废弃物混合均匀，然后在热解炉上热解，最后使用金银花和/或茶叶汤进行浸泡处理，自然晾干或烘干，达到有效固定土壤中的重金属，降低其生物有效性的目的。
技术方案：
为实现上述目的，本申请通过以下技术方案予以实现：
一种土壤和污泥重金属同步固化方法，具体包括如下步骤：
第一步，准备原料：按质量份数配比称取含有重金属污染的土壤1份、含有铁铝钙矿物的市政污泥0.5-2份和城市环卫有机废物0.1-1份；
第二步，加入助剂：将所选原料中加入0.1-1％质量比的助剂，充分混合均匀；
第三步，热解处理：将混合后的原料在热解炉上热解2h，热解温度控制在400℃-600℃，使原料中的有机污染物得到分解，并使重金属形成难溶性化合物，有效固定在土壤中；
第四步，浸泡处理：将热解后的样品使用稀的金银花和/或茶叶汤进行漫灌水封处理，营造缺氧和厌氧环境，漫灌周期2-30d达到固定重金属，降低重金属生物有效性的目的；
第五步，干燥处理：经过浸泡处理的样品进行自然晾干或者烘干处理。
进一步地，所述第一步中城市环卫有机废物为落叶、木屑、秸秆中的一种或几种。
进一步地，所述第一步市政污泥中铁铝钙三者元素百分比超过70％。
进一步地，所述第二步中助剂为生物炭和/或石灰。
进一步地，所述第二步中混合速度为600-800r/min，混合时间为36-72h。
进一步地，所述第四步中稀的金银花和/或茶叶汤浓度为1-5％，金银花和/或茶叶汤用量以浸没固体材料为准。
进一步地，所述第五步中烘干温度为60-70℃，烘干时间为4-8h。
原理解释：市政污泥含有丰富的铁铝钙元素，在热解炭化过程中形成丰富的金属氧化物和表面羟基。在与城市环卫有机废物共热解的产物有丰富的含碳官能团，并形成具有介孔通道和活性位点，以上结构有利于吸附游离的重金属离子，然后通过生物还原反应将土壤中的重金属离子还原成难溶性、难迁移的形态，使其固定在生物炭和土壤中，从而减少其毒性和生物可利用性。该方法同时固定了污泥和污染土壤中的重金属，同步解决了城市环卫有机废物，市政污水处理厂污泥和污染土壤的处置和修复问题，一举三得，有显著的环境效益。
有益效果：
本申请提供了一种土壤和污泥重金属同步固化方法，与现有技术相比，具备以下有益效果：
1.本发明采用市政污泥与土壤修复同步的方式，采用热解技术和植物萃取液还原技术相结合，既修复固定了土壤和污泥中的重金属，又解决了污泥处置的环保难题。
2.具有综合治理效果好、成本低、技术简单等优点。
（发明人：叶长青;王海东;缪颖;王伟熠）
