用于處理鉻污染土壤的修復(fù)藥劑及其使用方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及一種用于處理鉻污染土壤的修復(fù)藥劑及其使用方法，該修復(fù)藥劑按質(zhì)量百分比，包括5?25％的還原劑、25?55％的硫基化合物、20?45％的礦物材料和1?5％的磷酸鹽，將上述各原料分別磨制成顆粒度大于200目的物料，并均勻混合制得修復(fù)藥劑；將修復(fù)藥劑與待處理污染土壤按質(zhì)量份數(shù)比為1：10～20，用翻耕機(jī)械設(shè)備將待處理污染土壤與修復(fù)藥劑同時(shí)進(jìn)行翻耕拌合，養(yǎng)護(hù)不少于5天后，使土壤中的修復(fù)藥劑與鉻污染物發(fā)生充分的理化反應(yīng)。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的修復(fù)藥劑對(duì)土壤毒性小，材料廣泛，成本低廉，使用工藝簡(jiǎn)單，能提高穩(wěn)定化固化效果。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種用于處理鉻污染土壤的修復(fù)藥劑及其使用方法，屬于土壤修復(fù)

技術(shù)介紹
鉻是一種銀白色，質(zhì)脆而硬的重金屬。近年來(lái),隨著工業(yè)的發(fā)展，鉻及其化合物作為冶金、電鍍、制革、油漆、顏料、印染、制藥等行業(yè)的重要原料，得到了廣泛的應(yīng)用。鉻在天然土壤-水系統(tǒng)中常以六價(jià)鉻Cr(Ⅵ)和三價(jià)鉻Cr(Ⅲ)兩種穩(wěn)定價(jià)態(tài)存在。三價(jià)鉻的鹽類(lèi)可在中性或弱堿溶液中水解，生成不溶解于水的氫氧化鉻而沉淀于水體形成底泥。因此自然界的三價(jià)鉻主要被吸附在固體物質(zhì)上面而存在于沉積物中。六價(jià)鉻多溶于水中，主要以鉻的毒性主要來(lái)自六價(jià)鉻。六價(jià)鉻是已被研究證實(shí)的“三致”污染物，它在土壤和地下水中主要以CrO42-和HCrO4-等形式存在，可溶性強(qiáng)，易遷移，被定為環(huán)境中危害最大的污染物之一，必須對(duì)其進(jìn)行有效控制。目前，針對(duì)土壤中的鉻污染主要采用以下幾種技術(shù)：1)、淋洗技術(shù)。土壤淋洗是用淋洗液(清水或含有能提高重金屬可溶性的試劑溶液)來(lái)淋洗污染土壤，把土壤固相中的污染物轉(zhuǎn)移到液相。將挖掘出的地表土經(jīng)過(guò)初期篩選去除表面殘?jiān)稚⒋髩K土后，與某種提取劑充分混合，經(jīng)過(guò)第二步篩選分離后，用水淋洗除去殘留的提取劑，處理后“干凈”的土壤可歸還原位被再利用，富含重金屬的廢水進(jìn)一步處理可回收重金屬。土壤淋洗修復(fù)技術(shù)具有修復(fù)效果穩(wěn)定、徹底，周期短，效率高等優(yōu)點(diǎn)。但是該技術(shù)對(duì)滲透性比較差的土壤修復(fù)效果相對(duì)較差。目前去除效率較高的淋洗劑價(jià)格都比較昂貴，難以用于大面積的實(shí)際修復(fù)；同時(shí)，洗脫廢液的回收處理也是一大難題。2)、植物修復(fù)技術(shù)。植物修復(fù)技術(shù)是利用植物進(jìn)行提取、富集、降解、根際濾除、揮發(fā)和固定等方式移除、轉(zhuǎn)變和破壞土壤中的重金屬污染物質(zhì)，使污染土壤恢復(fù)其正常功能。該技術(shù)具有傳統(tǒng)環(huán)境修復(fù)技術(shù)所不具備的優(yōu)點(diǎn)，表現(xiàn)為治理效果的永久性、治理過(guò)程的原位性、治理成本的低廉性、環(huán)境美學(xué)的兼容性。修復(fù)過(guò)程一般無(wú)二次污染,某些金屬元素甚至可回收利用。但是它的修復(fù)周期長(zhǎng)，后續(xù)植物收集、處理工藝復(fù)雜，難以大范圍推廣和應(yīng)用。3)、穩(wěn)定化固化修復(fù)技術(shù)。穩(wěn)定化固化修復(fù)技術(shù)是向污染土壤中添加固化劑/穩(wěn)定化劑，經(jīng)充分混合，使其與污染介質(zhì)、污染物發(fā)生物理、化學(xué)作用，將污染土壤固封為結(jié)構(gòu)完整的具有低滲透性的固化體，或?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化成化學(xué)性質(zhì)不活潑形態(tài)，降低污染物在環(huán)境中的遷移和擴(kuò)散。該技術(shù)具有技術(shù)成熟，操作簡(jiǎn)單、安全，排放少，處置成本較低等優(yōu)點(diǎn)。目前對(duì)重金屬污染土壤穩(wěn)定固化修復(fù)技術(shù)主要是采用水泥、石灰、粉煤灰等材料使重金屬離子鈍化，存在固化效果差、藥劑用量大、效果不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，難以在我國(guó)大范圍進(jìn)行推廣使用。因此，研發(fā)出新型的穩(wěn)定化固化修復(fù)技術(shù)及藥劑對(duì)于鉻污染的治理顯得非常具有意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種對(duì)土壤毒性小，材料廣泛，成本低廉，使用工藝簡(jiǎn)單，能提高穩(wěn)定化固化效果的用于處理鉻污染土壤的修復(fù)藥劑及其使用方法。本專(zhuān)利技術(shù)為達(dá)到上述目的的技術(shù)方案是：一種用于處理鉻污染土壤的修復(fù)藥劑，其特征在于：所述的修復(fù)藥劑按質(zhì)量百分比，包括5-30％的還原劑、25-50％的硫基化合物、20-45％的礦物材料和1-5％的磷酸鹽，其中，所述的硫基化合物為硫化鈉、硫化銨、多硫化鈉、硫化亞鐵、硫化鉀、多硫化鉀、硫化鈣其中的一種或兩種以上任意組合物；所述的礦物材料為高嶺土、凹凸棒土、膨潤(rùn)土、硅藻土或活性火山灰其中的一種或兩種以上任意組合物；所述的磷酸鹽為磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈣、磷酸、磷酸氫二銨或磷酸氫二鈉其中的一種或兩種以上任意組合物；所述的還原劑為硫酸亞鐵、焦亞硫酸鈉、硫化鈉其中的一種或兩種以上任意組合物，將上述各原料分別磨制成顆粒度大于200目的物料，并均勻混合制得修復(fù)藥劑。其中：所述的修復(fù)藥劑按質(zhì)量百分比，包括10-20％的還原劑、35-50％的硫基化合物、25-40％的礦物材料和1-5％的磷酸鹽。本專(zhuān)利技術(shù)用于處理鉻污染土壤的修復(fù)藥劑的使用方法，其特征在于：包括以下步驟：⑴、檢測(cè)待處理污染土壤中鉻的含量及其浸出毒性濃度；⑵)、將修復(fù)藥劑均勻地投加在待處理污染土壤的表面，其中，修復(fù)藥劑與待處理污染土壤按質(zhì)量份數(shù)比為1：10～20；⑶、用翻耕機(jī)械設(shè)備將待處理污染土壤與修復(fù)藥劑同時(shí)進(jìn)行翻耕拌合，且拌合次數(shù)不低于3次，在拌合過(guò)程中噴灑水分，保持土壤表面維持濕潤(rùn)，且混合土壤的含水量不低于20％；⑷、拌合完成后，在處理后土壤表面覆蓋保濕材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于5天，使土壤中的修復(fù)藥劑與鉻污染物發(fā)生充分的理化反應(yīng)；⑸、養(yǎng)護(hù)完成后，采樣檢測(cè)混合土壤中鉻的浸出毒性，直至檢測(cè)結(jié)果符合環(huán)保要求。本專(zhuān)利技術(shù)修復(fù)藥劑采用特定比例的還原劑、硫基化合物、礦物材料和磷酸鹽，通過(guò)還原藥劑可以充分地將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，因大大降低土壤毒性，能降低其對(duì)環(huán)境的危險(xiǎn)。本專(zhuān)利技術(shù)修復(fù)藥劑通過(guò)硫基化合物和磷酸鹽與重金屬離子結(jié)合，產(chǎn)生硫化物沉淀以及磷酸鹽沉淀，極大地降低重金屬離子的遷移風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)通過(guò)修復(fù)藥劑中的礦物質(zhì)材料具有很強(qiáng)的吸附性特點(diǎn)，可有效降低重金屬離子與有毒有機(jī)物的浸出，本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)還原、沉淀和吸附的物化協(xié)同作用，極大地增強(qiáng)了對(duì)土壤中重金屬離子與有毒有機(jī)物污染物的長(zhǎng)期穩(wěn)定化效果，土壤修復(fù)效果好，具有很好的應(yīng)用前期。本專(zhuān)利技術(shù)修復(fù)藥劑所涉及到的原材料都是常見(jiàn)的工業(yè)產(chǎn)品，原料可以就地取材，成本低廉。本專(zhuān)利技術(shù)僅需將修復(fù)藥劑均勻地投加在待處理污染土壤的表面，利用翻耕機(jī)械設(shè)備將待處理污染土壤與修復(fù)藥劑同時(shí)進(jìn)行翻耕拌合，覆蓋保濕材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，使用方法工藝簡(jiǎn)單，便于操作，適合于進(jìn)行大規(guī)模的工程推廣應(yīng)用。具體實(shí)施方式本專(zhuān)利技術(shù)用于處理鉻污染土壤的修復(fù)藥劑，該修復(fù)藥劑按質(zhì)量百分比，包括包括5-25％的還原劑、25-55％的硫基化合物、20-45％的礦物材料和1-5％的磷酸鹽。本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)還原劑能充分將土壤內(nèi)的六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，降低其在土壤中的污染物濃度，大大降低其對(duì)環(huán)境的危險(xiǎn)。本專(zhuān)利技術(shù)硫基化合物和磷酸鹽與重金屬離子結(jié)合，產(chǎn)生硫化物沉淀以及磷酸鹽沉淀，降低重金屬離子的遷移風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)通過(guò)礦物質(zhì)材料具有很強(qiáng)的吸附性的特點(diǎn)，可有效降低重金屬離子與有毒有機(jī)物的浸出，能夠最大程度保證穩(wěn)定化固化的處理效果。本專(zhuān)利技術(shù)的硫基化合物為硫化鈉、硫化銨、多硫化鈉、硫化亞鐵、硫化鉀、多硫化鉀、硫化鈣其中的一種或兩種以上任意組合物。礦物材料為高嶺土、凹凸棒土、膨潤(rùn)土、硅藻土或活性火山灰其中的一種或兩種以上任意組合物；磷酸鹽為磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈣、磷酸、磷酸氫二銨或磷酸氫二鈉其中的一種或兩種以上任意組合物。而還原劑為硫酸亞鐵、焦亞硫酸鈉、硫化鈉其中的一種或兩種以上任意組合物。本專(zhuān)利技術(shù)將上述各原料分別磨制成顆粒度大于200目的物料，并均勻混合制得修復(fù)藥劑。本專(zhuān)利技術(shù)的修復(fù)藥劑按質(zhì)量百分比，包括10-20％的還原劑、35-50％的硫基化合物、25-40％的礦物材料和1-5％的磷酸鹽，對(duì)土壤修復(fù)效果更好。按質(zhì)量百分比，本專(zhuān)利技術(shù)修復(fù)藥劑具體原料見(jiàn)表1所示。表1本專(zhuān)利技術(shù)用于處理鉻污染土壤的修復(fù)藥劑的使用方法，包括以下步驟：⑴、檢測(cè)待處理污染土壤中鉻的含量及其浸出毒性濃度，取常州市新北區(qū)鉻污染場(chǎng)地的土壤100公斤，采用《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)中規(guī)定的檢測(cè)方法測(cè)定土壤樣品中總鉻和六價(jià)鉻的含量，檢測(cè)結(jié)果分別為1250mg/kg和680mg/kg；利用《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于處理鉻污染土壤的修復(fù)藥劑，其特征在于：所述的修復(fù)藥劑按質(zhì)量百分比，包括5?25％的還原劑、25?55％的硫基化合物、20?45％的礦物材料和1?5％的磷酸鹽，其中，所述的硫基化合物為硫化鈉、硫化銨、多硫化鈉、硫化亞鐵、硫化鉀、多硫化鉀、硫化鈣其中的一種或兩種以上任意組合物；所述的礦物材料為高嶺土、凹凸棒土、膨潤(rùn)土、硅藻土或活性火山灰其中的一種或兩種以上任意組合物；所述的磷酸鹽為磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈣、磷酸、磷酸氫二銨或磷酸氫二鈉其中的一種或兩種以上任意組合物；所述的還原劑為硫酸亞鐵、焦亞硫酸鈉、硫化鈉其中的一種或兩種以上任意組合物，將上述各原料分別磨制成顆粒度大于200目的物料，并均勻混合制得修復(fù)藥劑。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于處理鉻污染土壤的修復(fù)藥劑，其特征在于：所述的修復(fù)藥劑按質(zhì)量百分比，包括5-25％的還原劑、25-55％的硫基化合物、20-45％的礦物材料和1-5％的磷酸鹽，其中，所述的硫基化合物為硫化鈉、硫化銨、多硫化鈉、硫化亞鐵、硫化鉀、多硫化鉀、硫化鈣其中的一種或兩種以上任意組合物；所述的礦物材料為高嶺土、凹凸棒土、膨潤(rùn)土、硅藻土或活性火山灰其中的一種或兩種以上任意組合物；所述的磷酸鹽為磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈣、磷酸、磷酸氫二銨或磷酸氫二鈉其中的一種或兩種以上任意組合物；所述的還原劑為硫酸亞鐵、焦亞硫酸鈉、硫化鈉其中的一種或兩種以上任意組合物，將上述各原料分別磨制成顆粒度大于200目的物料，并均勻混合制得修復(fù)藥劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理鉻污染土壤的修復(fù)藥劑，其特征在于：所述的修復(fù)藥劑按質(zhì)量百...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：廖書(shū)林，華建敏，朱衛(wèi)兵，丁亮，王棟，馬強(qiáng)，尹貞，凌婷，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院，江蘇維爾利環(huán)保科技股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32