本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種基于沼渣的新型污染場地六價鉻原位解毒方法，主要針對的是Cr(VI)污染深度較高的土壤，將沼渣、碳源及硫酸鹽配制成藥劑原位加壓注入到含鉻土壤中，隨后采用特殊的養(yǎng)護(hù)方式，在場地地下土壤形成大規(guī)模的含有硫酸鹽還原菌及硫化物的還原緩沖帶，持續(xù)有效的還原六價鉻。本可以高效的還原六價鉻，同時以廢治廢，節(jié)約成本。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)提供一種新型處理Cr(VI)污染土壤的方法，主要針對的是Cr(VI)污染深度較高的土壤，將沼渣、碳源及硫酸鹽配制成藥劑原位加壓注入到含鉻土壤中，隨后采用特殊的養(yǎng)護(hù)方式，在場地地下土壤形成大規(guī)模的含有硫酸鹽還原菌及硫化物的還原緩沖帶，持續(xù)有效的還原六價鉻。本可以高效的還原六價鉻，同時節(jié)約成本，屬環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
鉻及其化合物是冶金、金屬加工、電鍍、制革、油漆、顏料等行業(yè)常用的基本原料，在上述行業(yè)的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量含鉻廢氣、廢水和廢渣，導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。由于Cr(VI)是溶于水的重金屬，部分受Cr(VI)污染場地的污染深度長達(dá)100米，如何對這類重污染含鉻土壤的修復(fù)一直是環(huán)保界的難題。處置方法雖然眾多，但大多數(shù)存在各種各樣的問題。目前含鉻土壤主流工藝是利用硫酸亞鐵還原六價鉻，但硫酸亞鐵pH過低，有腐蝕性，且在空氣中容易氧化失活，亞鐵也容易被土壤吸附截濾，滲透性差，因此對六價鉻的還原只能是短期的，不能長久還原。為了有效處理含鉻土壤，往往要添加過量的硫酸亞鐵，而這又容易帶來硫酸根的二次污染。專利號201410101586.0介紹了一種利用硫酸亞鐵原位修復(fù)含Cr(VI)場地的方法，由于亞鐵在空氣中容易氧化失效，因此該法用低pH檸檬酸來抑制其氧化并增加亞鐵滲透，但是相應(yīng)增加了成本，且使得土壤酸化，同時依然帶來了硫酸鹽的二次污染。專利號201310642919.6介紹了一種利用有機(jī)廢物原位修復(fù)含Cr(VI)場地的方法，這是一種可以低成本的處置六價鉻土壤的方法，但是此法通過天然的滲透，容易造成菌劑在土壤某一斷面截流，造成菌液無法輸送而有機(jī)質(zhì)及溶解的六價鉻溶液進(jìn)入地下水，造成地下水二次污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)采用一種新型污染場地六價鉻原位解毒方法，將沼渣、碳源及硫酸鹽配制成藥劑原位加壓注入到含鉻土壤中，隨后采用特殊的施工及養(yǎng)護(hù)方式，使還原生態(tài)菌劑逐漸滲入地下，將深層受污染土壤六價鉻還原。該法可以低成本且高效的對污染深度較高的含鉻場地進(jìn)行修復(fù)，同時以廢治廢，將沼渣進(jìn)行了處理。其包含以下步驟：(1)將硫酸鈉、沼渣或碳源溶液按照一定比例混合，使混合后溶液干沼渣含量為0.1-20%，含固率0.5-25%,有機(jī)碳含量0.5-25%，硫酸鹽(以SO4記)/有機(jī)碳的質(zhì)量比為(0-1): 1，混合后的溶液反應(yīng)0-5天，隨后進(jìn)行濕式破碎后過篩網(wǎng)小于40目的篩子，獲得鉻土壤修復(fù)菌劑；(2)將步驟(1)中的修復(fù)菌劑通過注入井加壓注入方式持續(xù)不斷輸入到含鉻土壤中，當(dāng)注入壓力大于02-2MPa時，停止注入，通過加壓注入，可以將菌液較為均一的輸送至地下，避免還原微生物被大量截流，導(dǎo)致修復(fù)失敗；(3)隨后每間隔1-100天重復(fù)進(jìn)行加壓注入，直到場地修復(fù)達(dá)標(biāo)，每次注入壓力大于0.3-2MPa時，停止注入；注入修復(fù)藥劑的配方可根據(jù)場地的修復(fù)狀況按照步驟(1)的范圍進(jìn)行調(diào)整；(4)修復(fù)期間，要求場地土壤含水率在10-70%范圍內(nèi)，不足則采用表面噴灑水的方式進(jìn)行補(bǔ)充。該法通過特殊的生態(tài)藥劑原位注入外加特殊的場地施工及養(yǎng)護(hù)，促使場地大范圍的形成以硫酸鹽還原菌為主的菌群，該菌群首先能夠利用碳源有效還原六價鉻，同時充分利用硫酸鹽，將其轉(zhuǎn)化為硫化物，有效還原六價鉻同時，將三價鉻轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的硫化鉻沉淀，并附著于土壤相對容易滲透的區(qū)域中，形成大規(guī)模的還原區(qū)，可以持續(xù)將低滲透區(qū)緩慢滲透的六價鉻還原。相比傳統(tǒng)的含鉻土壤處理方法，本方法有如下優(yōu)勢：1．所培養(yǎng)的硫酸鹽還原菌群本身為土著菌群，自然耐受力強(qiáng)，容易在場地大規(guī)模繁衍，可以持久有效還原六價鉻，且不會造成生態(tài)問題；2．沼渣菌劑中的硫酸鹽還原菌還原硫酸亞鐵中的硫酸鹽，生成硫化物，在更加有效還原六價鉻的同時，避免了硫酸鹽的二次污染；3．該沼渣菌劑還原六價鉻有兩大原理，一個是硫酸鹽還原菌本身就有利用碳源還原六價鉻的特性，但反應(yīng)較慢，第二個是硫酸鹽還原菌代謝產(chǎn)物硫化氫本身就能夠還原六價鉻，同時由于其還原六價鉻是化學(xué)反應(yīng)，因此反應(yīng)十分迅速，這也是本生態(tài)菌劑相比其它菌劑能夠高效處置含鉻土壤的原因；4．還原后的三價鉻與硫酸鹽還原菌代謝產(chǎn)物硫化物形成硫化鉻沉淀，使得土壤中三價鉻更加穩(wěn)定，顯著優(yōu)于其它生化工藝；5．由于厭氧沼渣及碳源的存在，形成了還原性氣氛，可以有效緩解亞鐵被空氣氧化，減少了硫酸亞鐵的使用量；同時該法有效融合了亞鐵還原快而沼渣菌劑可以持久有效對六價鉻進(jìn)行還原的優(yōu)點(diǎn)，同時避免了硫酸亞鐵不能持續(xù)對六價鉻進(jìn)行還原的劣勢；6．該法使用沼渣及有機(jī)廢物作為主要原料，且是原位修復(fù)，大大減少了成本；具體實(shí)施實(shí)例如下：實(shí)施例1：(1)將硫酸鈉、沼渣或碳源溶液按照一定比例混合，使混合后溶液干沼渣含量為0.1-5%，含固率0.5-5%,有機(jī)碳含量0.5-5%，硫酸鹽(以SO4記)/有機(jī)碳的質(zhì)量比為0.1: 1，混合后的溶液生化反應(yīng)1天，過100目篩后，獲得鉻土壤修復(fù)藥劑；(2)將步驟(1)中的修復(fù)菌劑通過注入井加壓注入方式持續(xù)不斷輸入到含鉻土壤中，當(dāng)注入壓力大于1MPa時，停止注入；(3)隨后每間隔5-10天重復(fù)進(jìn)行加壓注入，每次注入壓力大于0.5-1MPa時，停止注入；經(jīng)過2次重復(fù)注入后，每隔20-30天注入一次，同時對地下水進(jìn)行抽取，注入的藥劑換成地下水與修復(fù)藥劑進(jìn)行1：1混合后的藥劑，每次注入壓力大于0.5-1MPa時，停止注入；(4)修復(fù)期間，要求場地土壤含水率在20-50%范圍內(nèi)，不足則采用表面噴灑水的方式進(jìn)行補(bǔ)充，經(jīng)過200天的修復(fù)，地下水六價鉻含量低于0.1mg/L。實(shí)施例2：(1)將硫酸鉀、沼渣或碳源溶液按照一定比例混合，使混合后溶液干沼渣含量為5-20%，含固率5-25%,有機(jī)碳含量5-25%，硫酸鹽(以SO4記)/有機(jī)碳的質(zhì)量比為0.5: 1，混合后的溶液生化反應(yīng)2天，獲得鉻土壤修復(fù)藥劑；(2)將步驟（1）中的修復(fù)藥劑間歇式注入到含鉻土壤中，平均每天每平方米注入量在0-500L，一直持續(xù)到修復(fù)結(jié)束；(3)修復(fù)期間，要求場地每年的平均降雨量在200mm以上，不足則采用表面噴灑水的方式進(jìn)行補(bǔ)充，使藥劑能夠不斷的向下層滲流；工程實(shí)施1年后，深層40米以上土壤六價鉻含量均低于2mg/kg，地下水含Cr(VI)量低于0.1mg/L。以上實(shí)施例僅用以說明本專利技術(shù)的技術(shù)方案，而非對其進(jìn)行限制；盡管參照前述實(shí)施例對本專利技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本專利技術(shù)所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種新型污染場地六價鉻原位解毒方法，其特征是，包含以下步驟：(1)將硫酸鈉、沼渣或碳源溶液按照一定比例混合，使混合后溶液干沼渣含量為0.1?20%，含固率0.5?25%,有機(jī)碳含量0.5?25%，硫酸鹽(以SO4記)/有機(jī)碳的質(zhì)量比為(0?1):?1，混合后的溶液反應(yīng)0?5天，隨后進(jìn)行濕式破碎后過篩網(wǎng)小于40目的篩子，獲得鉻土壤修復(fù)菌劑；(2)將步驟(1)中的修復(fù)菌劑通過注入井加壓注入方式持續(xù)不斷輸入到含鉻土壤中，當(dāng)注入壓力大于0.01?2MPa時，停止注入；(3)隨后每間隔1?100天重復(fù)進(jìn)行加壓注入，直到場地修復(fù)達(dá)標(biāo)，每次注入壓力大于0.01?2MPa時，停止注入；注入修復(fù)藥劑的配方可根據(jù)場地的修復(fù)狀況按照步驟(1)的范圍進(jìn)行調(diào)整；(4)修復(fù)期間，要求場地土壤含水率在10?70%范圍內(nèi)，不足則采用表面噴灑水的方式進(jìn)行補(bǔ)充。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種新型污染場地六價鉻原位解毒方法，其特征是，包含以下步驟：(1)將硫酸鈉、沼渣或碳源溶液按照一定比例混合，使混合后溶液干沼渣含量為0.1-20%，含固率0.5-25%,有機(jī)碳含量0.5-25%，硫酸鹽(以SO4記)/有機(jī)碳的質(zhì)量比為(0-1): 1，混合后的溶液反應(yīng)0-5天，隨后進(jìn)行濕式破碎后過篩網(wǎng)小于40目的篩子，獲得鉻土壤修復(fù)菌劑；(2)將步驟(1)中的修復(fù)菌劑通過注入井加壓注入方式持續(xù)不斷輸入到含鉻土壤中，當(dāng)注入壓力大于0.01-2MPa時，停止注入；(3)隨后每間隔1-100天重復(fù)進(jìn)行加壓注入，直到場地修復(fù)達(dá)標(biāo)，每次注入壓力大于0.01-2MPa時，停止注入；注入修復(fù)藥劑的配方可根據(jù)場地的修復(fù)狀況按照步驟(1)的范圍進(jìn)行調(diào)整；(4)修復(fù)期間，要求場地土壤含水率在10-70%范圍內(nèi)，不足則采用表面噴灑水的方式進(jìn)行補(bǔ)充。2.如權(quán)利要求1所述的一種新型污染場地六價鉻原位解毒方法，其特征是，所述的沼渣為農(nóng)業(yè)、食品業(yè)有機(jī)廢物進(jìn)行干式、半干式及濕式厭氧發(fā)酵過程中的固體殘留物。3.如權(quán)利要...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張大磊，李瑞棟，孫簫，
申請(專利權(quán))人：青島理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37
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