一种适用于硫酸盐污染土壤的修复方法与流程

    专利2022-07-07  131

    本发明属于土壤修复技术领域,具体涉及一种适用于硫酸盐污染土壤的修复方法。



    背景技术:

    煤炭作为人类重要的传统能源,一直受到人们的广泛关注。硫是煤中主要污染元素之一,煤矿开采和利用过程中硫元素会通过众多途径进入土壤环境,从而导致土壤环境中硫的富集。土壤中硫具有多种形态,主要分为有机硫和无机硫,其中无机硫中的硫酸盐是植物生长所必需的硫形态。土壤硫酸盐严重时会导致各种正常理化反应受阻,使交换性铝、有效铁和有效锰等活性增强,溶解性剧增而过度富集,造成土壤生产力水平下降,并对动植物产生一定毒害作用。

    煤是我国用于发电的主要原料,煤炭长期的开采和利用过程中,造成矿区内煤矸石以及粉煤灰的大量堆积和排放,由于排水、淋滤等自然因素作用,煤矸石以及粉煤灰中的含硫化物被溶解析出,进入土壤和水体后,造成土壤和水体中硫酸盐含量偏高。

    采用传统或新型方法处理含有硫酸盐污染的土壤时,通常存在二次处理困难的问题,较为容易造成二次环境污染,而不具有这些缺点的方案要么效率不高,要么存在处理过程耗材价格昂贵的缺点。



    技术实现要素:

    本发明的目的在于提供一种适用于硫酸盐污染土壤的修复方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

    为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种适用于硫酸盐污染土壤的修复方法,包括以下步骤:

    s1:调配基于硫酸盐中和的碱性混合液;

    s2:将被污染后的土壤加水,使用搅拌设备将土壤和水搅拌成浆液状态,在调整的过程中按照需要调整混合浆液的酸碱值;

    s3:在浆液的搅拌过程中加入总体积比的3-5%的硫酸盐中和的碱性混合液;

    s4:将调配完成的混合液置于密封空间内避光静置。

    优选的,所述s1指出碱性混合液由有机螺旋藻粉、滑石粉、碳酸氢钠、低碳枯草芽孢杆菌和水组成,其中有机螺旋藻粉8-10份、滑石粉8-10份、碳酸氢钠5-8份、低碳枯草芽孢杆菌16-22份、蒸馏水30-50份。

    优选的,所述s2调整混合浆液的酸碱值所使用的物质是氧化钙,通过氧化钙的数量调整完成混合浆液的酸碱值控制,浆液的酸碱值控制在7-7.6的范围内。

    优选的,所述s4的密闭空间为密封的罐体内部,密封空间内部充满惰性气体,罐体内的混合液在密封空间内的静置时间为3-6日,罐体内部的内压为2.8-3.2个标准大气压。

    本发明的技术效果和优点:该适用于硫酸盐污染土壤的修复方法,本发明方法与目前工业上应用的方法相比,本发明具有处理工艺流程短,土壤修复的过程的控制相对容易,设备的维护和操作也较为简单,造成的二次污染也较小,且整体的运行成本也较低,且具有污染物去除效率较高的优点,适合普遍推广使用;此方法在修复过程中不会添加具有毒性的化学试剂,不会对环境造成二次污染,适用于具有硫酸盐污染土壤的修复,同时也可应用于其他具有酸性物质污染土壤的修复中。

    具体实施方式

    下面将结合本发明实施例中的具体内容,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

    实施例一:

    一种适用于硫酸盐污染土壤的修复方法,包括以下步骤:

    s1:调配基于硫酸盐中和的碱性混合液;

    s2:将被污染后的土壤加水,使用搅拌设备将土壤和水搅拌成浆液状态,在调整的过程中按照需要调整混合浆液的酸碱值;

    s3:在浆液的搅拌过程中加入总体积比的3%的硫酸盐中和的碱性混合液;

    s4:将调配完成的混合液置于密封空间内避光静置。

    具体的,所述s1指出碱性混合液由有机螺旋藻粉、滑石粉、碳酸氢钠、低碳枯草芽孢杆菌和水组成,其中有机螺旋藻粉8份、滑石粉8份、碳酸氢钠5份、低碳枯草芽孢杆菌16份、蒸馏水30份。

    具体的,所述s2调整混合浆液的酸碱值所使用的物质是氧化钙,通过氧化钙的数量调整完成混合浆液的酸碱值控制,浆液的酸碱值控制在7。

    具体的,所述s4的密闭空间为密封的罐体内部,密封空间内部充满惰性气体,罐体内的混合液在密封空间内的静置时间为3日,罐体内部的内压为2.8个标准大气压。

    实施例二:

    一种适用于硫酸盐污染土壤的修复方法,包括以下步骤:

    s1:调配基于硫酸盐中和的碱性混合液;

    s2:将被污染后的土壤加水,使用搅拌设备将土壤和水搅拌成浆液状态,在调整的过程中按照需要调整混合浆液的酸碱值;

    s3:在浆液的搅拌过程中加入总体积比的4%的硫酸盐中和的碱性混合液;

    s4:将调配完成的混合液置于密封空间内避光静置。

    具体的,所述s1指出碱性混合液由有机螺旋藻粉、滑石粉、碳酸氢钠、低碳枯草芽孢杆菌和水组成,其中有机螺旋藻粉9份、滑石粉9份、碳酸氢钠7份、低碳枯草芽孢杆菌20份、蒸馏水45份。

    具体的,所述s2调整混合浆液的酸碱值所使用的物质是氧化钙,通过氧化钙的数量调整完成混合浆液的酸碱值控制,浆液的酸碱值控制在7.4。

    具体的,所述s4的密闭空间为密封的罐体内部,密封空间内部充满惰性气体,罐体内的混合液在密封空间内的静置时间为5日,罐体内部的内压为3个标准大气压。

    实施例三:

    一种适用于硫酸盐污染土壤的修复方法,包括以下步骤:

    s1:调配基于硫酸盐中和的碱性混合液;

    s2:将被污染后的土壤加水,使用搅拌设备将土壤和水搅拌成浆液状态,在调整的过程中按照需要调整混合浆液的酸碱值;

    s3:在浆液的搅拌过程中加入总体积比的5%的硫酸盐中和的碱性混合液;

    s4:将调配完成的混合液置于密封空间内避光静置。

    具体的,所述s1指出碱性混合液由有机螺旋藻粉、滑石粉、碳酸氢钠、低碳枯草芽孢杆菌和水组成,其中有机螺旋藻粉10份、滑石粉10份、碳酸氢钠8份、低碳枯草芽孢杆菌22份、蒸馏水50份。

    具体的,所述s2调整混合浆液的酸碱值所使用的物质是氧化钙,通过氧化钙的数量调整完成混合浆液的酸碱值控制,浆液的酸碱值控制在7.6。

    具体的,所述s4的密闭空间为密封的罐体内部,密封空间内部充满惰性气体,罐体内的混合液在密封空间内的静置时间为6日,罐体内部的内压为3.2个标准大气压。

    具体的,该适用于硫酸盐污染土壤的修复方法,使用实施例一中提出的方法实验时,为需要保证换进处于微氧的状态,取s1中1000ml有机螺旋藻粉、滑石粉、碳酸氢钠、低碳枯草芽孢杆菌和水组成混合液和20克被硫酸也污染的土壤置于1200ml的容器中,于35℃密闭条件下避光静置培养,在混合时间在140小时,可将被硫酸盐污染的土壤调整至中性,实施例二与实施例三的操作方式相同,土壤调整至中性的时间与碳酸氢钠和氧化钙的含量呈反比,与密闭空间的内压呈反比;

    本方法利用有机螺旋藻粉、滑石粉、碳酸氢钠、低碳枯草芽孢杆菌和氧化钙的酸碱特性,在充分搅拌混合后加压反应,低碳枯草芽孢杆菌可增高中和效率,从而对硫酸盐污染的土壤中的硫酸盐污染物质进行中和,从而将其的酸碱性调整至中性状态,从而避免被污染土壤内的硫酸盐污染物向外部的土壤内扩散,此种操作方法对其他辅助手段的依靠性较低,此方案的操作性较为良好,由于这种方法的工艺流程较短有利于在土壤修复中直接使用;而且此方案的主要耗材为价格低廉,获得较为容易,无需依靠耗能较高的氧气供应设备即可维持长期的修复效果,使用的成本较低,且处理过程容易控制,而且处理过程中不需用有毒的化学试剂,不会造成过于严重的二次污染。

    最后应说明的是: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,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,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。


    技术特征:

    1.一种适用于硫酸盐污染土壤的修复方法,包括以下步骤:

    s1:调配基于硫酸盐中和的碱性混合液;

    s2:将被污染后的土壤加水,使用搅拌设备将土壤和水搅拌成浆液状态,在调整的过程中按照需要调整混合浆液的酸碱值;

    s3:在浆液的搅拌过程中加入总体积比的3-5%的硫酸盐中和的碱性混合液;

    s4:将调配完成的混合液置于密封空间内避光静置。

    2.根据权利要求1所述的一种适用于硫酸盐污染土壤的修复方法,其特征在于:所述s1指出碱性混合液由有机螺旋藻粉、滑石粉、碳酸氢钠、低碳枯草芽孢杆菌和水组成,其中有机螺旋藻粉8-10份、滑石粉8-10份、碳酸氢钠5-8份、低碳枯草芽孢杆菌16-22份、蒸馏水30-50份。

    3.根据权利要求1所述的一种适用于硫酸盐污染土壤的修复方法,其特征在于:所述s2调整混合浆液的酸碱值所使用的物质是氧化钙,通过氧化钙的数量调整完成混合浆液的酸碱值控制,浆液的酸碱值控制在7-7.6的范围内。

    4.根据权利要求1所述的一种适用于硫酸盐污染土壤的修复方法,其特征在于:所述s4的密闭空间为密封的罐体内部,密封空间内部充满惰性气体,罐体内的混合液在密封空间内的静置时间为3-6日,罐体内部的内压为2.8-3.2个标准大气压。

    技术总结
    本发明公开了一种适用于硫酸盐污染土壤的修复方法,包括以下步骤:S1:调配基于硫酸盐中和的碱性混合液;S2:将被污染后的土壤加水,使用搅拌设备将土壤和水搅拌成浆液状态,在调整的过程中按照需要调整混合浆液的酸碱值;S3:在浆液的搅拌过程中加入总体积比的3‑5%的硫酸盐中和的碱性混合液;S4:将调配完成的混合液置于密封空间内避光静置,所述S1指出碱性混合液由有机螺旋藻粉、滑石粉、碳酸氢钠、低碳枯草芽孢杆菌和水组成,其中有机螺旋藻粉8‑10份、滑石粉8‑10份、碳酸氢钠5‑8份、低碳枯草芽孢杆菌16‑22份、蒸馏水30‑50份。该用于硫酸盐污染土壤的修复方法,可实现硫酸盐污染土壤的修复,适合普遍推广使用。

    技术研发人员:郑刘根;杨森
    受保护的技术使用者:安徽大学
    技术研发日:2020.11.12
    技术公布日:2021.03.12

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