一种基于沼渣新型污染场地Cd原位解毒方法

申请号 CN201610370284.2 申请日 2016-05-30 公开(公告)号 CN105935696A 公开(公告)日 2016-09-14
申请人 青岛理工大学; 发明人 张大磊; 李公伟; 郝志鹏; 赵昱皓;
摘要 本 发明 采用一种基于 沼渣 新型污染场地Cd原位解毒方法,将沼渣、 碳 源及 硫酸 盐 配制成药剂原位注入到含Cd 土壤 中,随后采用特殊的施工及养护方式,使固定生态菌剂逐渐渗入地下,将深层受污染土壤Cd固定。该法可以低成本且高效的对污染深度较高的含Cd场地进行修复,同时以废治废,将沼渣进行了处理。
权利要求

1.一种基于沼渣的新型污染场地Cd原位解毒方法,其特征是,包含以下步骤:
(1)将硫酸钠、沼渣或源溶液按照一定比例混合,使混合后溶液干沼渣含量为0.1-
20%,含固率0.5-25%,有机碳含量0.5-25%,硫酸盐(以SO4记)/有机碳的质量比为(0-1): 1,混合后的溶液反应0-5天,获得Cd土壤修复药剂;
(2)将步骤(1)中的修复药剂通过注入井加压注入到含Cd土壤中,控制压在0-1Mpa范围,超出则停止注入,平均每天每平方米场地注入药剂量在0-5立方米范围,每1-100天重复注入1次,一直持续到修复结束;
(3)修复期间,要求场地每年的平均降雨量在200mm以上,不足则采用表面喷洒的方式进行补充,使药剂能够不断的向下层渗流。
2.如权利要求1所述的一种基于沼渣的新型污染场地Cd原位解毒方法,其特征是,所述的沼渣为农业、食品业有机废物进行干式、半干式及湿式厌发酵过程中的固体残留物。
3.如权利要求1所述的一种基于沼渣的新型污染场地Cd原位解毒方法,其特征是,所述的碳源溶液可以为含有酒精、糖类、蛋白质淀粉等有机物的溶液,也可以为含工业有机垃圾、餐厨垃圾等有机固体废物的溶液,也可以为工业及市政有机废水,所述的硫酸钠可以被其它含硫酸盐的物质替代。
4.如权利要求1所述的一种基于沼渣的新型污染场地Cd原位解毒方法,其特征是,注入药剂的时候不断抽提地下水,形成负压,使药剂容易流入地下。
5.如权利要求1所述的一种基于沼渣的新型污染场地Cd原位解毒方法,其特征是,修复期间,注入场地的修复药剂可以被碳源及硫酸盐混合液替代,混合液中硫酸盐(以SO4记)/有机碳的质量比为(0-1): 1。
6.如权利要求5所述的一种基于沼渣的新型污染场地Cd原位解毒方法,其特征是,碳源及硫酸盐混合液可以添加场地抽提的地下水,然后注入到场地中,混合后的液体满足Cd/有机碳的质量比为(0-1): 1,硫酸盐(以SO4记)/有机碳的质量比为(0-1): 1。

说明书全文

一种基于沼渣新型污染场地Cd原位解毒方法

技术领域

[0001] 本发明提供一种新型处理Cd污染土壤的方法,主要针对的是Cd污染深度较高的土壤,将沼渣、源及硫酸盐配制成药剂原位注入到含Cd土壤中,随后采用特殊的养护方式,可以高效的固定Cd,同时节约成本,属环境保护领域。

背景技术

[0002] 由于矿山开采、冶金任意排放,造成了大量土壤被Cd污染。目前处理含Cd土壤的方法都有缺陷。高温熔融法成本高,耗能大。生物法反应周期长,且容易造成外来生物菌剂的二次污染。固化法效果不稳定,且固化剂容易对土壤造成二次污染。专利号201510056406.6介绍了一种含重金属土壤的固化方法,但该方法使用了大量的材料,成本较高,另一方面固化效果不稳定,如加入的在自然条件下易发生碳酸化作用,使得性固化效果降低。

发明内容

[0003] 针对现有技术的不足,本发明采用一种基于沼渣的新型污染场地Cd原位解毒方法,将沼渣、碳源及硫酸盐配制成药剂原位注入到含Cd土壤中,随后采用特殊的施工及养护方式,使固定生态菌剂逐渐渗入地下,将深层受污染土壤Cd固定。该法可以低成本且高效的对污染深度较高的含Cd场地进行修复,同时以废治废,将沼渣进行了处理。其包含以下步骤:(1)将硫酸钠、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为0.1-
20%,含固率0.5-25%,有机碳含量0.5-25%,硫酸盐(以SO4记)/有机碳的质量比为(0-1): 1,混合后的溶液反应0-5天,获得Cd土壤修复药剂;
(2)将步骤(1)中的修复药剂通过注入井加压注入到含Cd土壤中,控制压在0-1Mpa范围,超出则停止注入,平均每天每平方米场地注入药剂量在0-5立方米范围,每1-100天重复注入1次,一直持续到修复结束;
(3)修复期间,要求场地每年的平均降雨量在200mm以上,不足则采用表面喷洒水的方式进行补充,使药剂能够不断的向下层渗流。
[0004] 该法通过特殊的生态药剂原位注入外加特殊的场地施工及养护,促使场地大范围的形成以硫酸盐还原菌为主的菌群,该菌群首先能够利用碳源有效固定Cd,同时充分利用硫酸盐,将其转化为硫化物,有效固定Cd同时,将Cd转化为更稳定的硫化Cd沉淀。
[0005] 相比传统的含Cd土壤处理方法,本方法有如下优势:1.沼渣菌剂中的硫酸盐还原菌还原硫酸盐,生成硫化物,可更加有效固定Cd的同时;
2.所培养的硫酸盐还原菌群本身为土著菌群,自然耐受力强,容易在场地大规模繁衍,可以持久有效固定Cd,且不会造成生态问题;
3.Cd与硫酸盐还原菌代谢产物硫化物形成硫化Cd沉淀,使得土壤中Cd更加稳定,显著优于其它生化工艺;
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