CN106560461A - 一种污染土壤的修复与资源化处置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污染土壤的修复与资源化处置方法，所述方法包括：控制污染土壤粒径在80目以下、加入一定比例的污泥、木粉、水，混合、在成球盘中制备生坯、调节水分后送入回转窑中焙烧处理、尾气处置、生产废水处置等步骤。采用本发明的方法处置多环芳烃污染土壤，不但可以达到土壤进行修复的目的，而且解决了修复后土壤的出路问题，制备的陶粒可以直接创造经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种污染土壤的修复和资源化处置方法，特别涉及以有机污染土壤、重金属污染土壤或有机-重金属复合污染土壤制备轻质陶粒的方法，本发明属于污染土壤的修复与资源化处置领域。
背景技术
上世纪下半叶，我国工业化水平迅速提高，国力迅速增强的同时也留下了大量污染场地，这些污染场地以有机物污染和重金属污染最为典型、分布最广、待修复量最大。自上世纪90年代，我国开始逐步注重环保事业，土壤修复技术逐步发展，目前土壤各项修复技术日趋成熟，但是修复后土壤的出路一直是政府、企业面临的难题。
目前我国修复后土壤的处理方式主要有绿化、回填、铺路、制作水泥4种。其中绿化对土壤土质和有机质含量要求较高，并且用量较少；回填对土壤的力学性能要求较高，此外是否回填还需要根据业主的要求确定；铺路受到土壤运输距离的限制，长途运输时成本迅速提高；制作水泥产品则对土壤的化学成分有严格要求，此外还严重依赖当地对水泥产品的需求。综合上述4种方法，可以看出修复后的污染土壤出路有限，而现今我国很多场地修复后的污染土壤采取集中堆置也证明了其难于再利用的困难。
为了解决修复后土壤后处置的难题，本发明提出将污染土壤制备为轻质陶粒的方法，使得污染土壤在修复完成后可以直接资源化处置。公开号为CN10235870A的专利公开了一种用高铬污染土壤烧结制取陶粒的方法，其成型压力高、焙烧时间为长、焙烧温度高，导致陶粒的制作成本很高，且制取的陶粒密度高、经济效益差；公开号为CN102173850A的专利公开了一种节能降耗的污染土壤与清淤底泥共同处置制陶粒技术，其对河道底泥的需求严重限制了该技术的应用地域，并且其焙烧时间长，导致陶粒产品成本提高。综上所述，现今我国污染土壤制备陶粒的技术存在成本高、受到地域限制的问题。
发明内容
本发明的目的在于从我国国情出发，为开拓现有修复后污染土壤的处置出路，提供一种污染土壤的修复与资源化处置方法。以本方法制备的污染土壤轻质陶粒没有浸出毒性，并满足陶粒产品相关标准。
为达到上述目的，本发明采取了以下技术手段：
本发明的污染土壤的修复与资源化处置方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将污染土壤通过物理方式破碎至80目以下，并通过振动筛进行粒径筛选；
(2)根据土壤化学组分不同，添加0-40％的污泥、0-10％的木，并将原料混合均匀；
(3)将混合后的原料送入造粒机进行造粒，得到生坯；
(4)将步骤(3)中的生坯烘干并送入回转窑中在高温下焙烧一定时间；
(5)待烧成陶粒自然冷却后，得到以污染土壤制备的陶粒；
(6)步骤(4)产生的尾气经急冷后，液相进行化学氧化处理，处理达标的废水可进行生产回用或达标排放；
(7)步骤(4)产生的尾气经急冷后，气相进行除尘处理，除尘后的气体经过喷淋处理后达标排放，喷淋液以化学氧化进行无害化处置。
在本发明中，优选的，步骤(1)中所述的物理破碎方式特指采用球磨对污染土壤进行研磨。
在本发明中，优选的，步骤(2)中污泥、木粉的添加量按照以下方法试验得到：将污染土壤分别加入0-40％的污泥和0-10％的木粉，混合后成型，置于点炉中焙烧，焙烧温度选择为1050～1150℃，焙烧时间为5～15分钟。焙烧后自然冷却，得到轻质陶粒产品。检测陶粒中有机污染物、重金属浸出毒性和含量、陶粒产品质量，当前者达标、后者为产品需求值时，此时的配料比例、温度、时间为实际需求值。
在本发明中，优选的，步骤(2)中所述的污泥为生活污水处理厂的干化污泥。
在本发明中，优选的，步骤(4)中所述的回转窑为陶粒专用回转窑。
在本发明中，优选的，步骤(5)中所述的陶粒特指轻质陶粒。
在本发明中，优选的，步骤(6)中所述的液相化学氧化处理，采用Fenton试剂作为氧化药剂。
在本发明中，优选的，步骤(7)中所述的除尘处理采用旋风除尘器，喷淋液采用pH＝8-9的氢氧化钠溶液。
附图说明
图1为本发明污染土壤的修复与资源化处置方法流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是：在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1
某场地多环芳烃粉粘土，制备轻质陶粒方法如下：
(1)采用球磨机将该场地污染土壤球磨至80目下，并通过振动筛进行土壤粒径筛选；
(2)添加3％的污泥、5％的木粉、5％的水，并混合均匀。
(3)将混合后的原料送入造粒机进行造粒，得到生坯。
(4)将步骤(3)中的生坯烘干并送入回转窑中在高温下焙烧。烧成温度为1150℃，焙烧时间为15min。
(5)待烧成陶粒自然冷却后，得到以多环芳烃污染土壤制备的陶粒。经检测陶粒产品中挥发性、非挥发性有机物含量低于检出限(GB 5085)，陶粒产品属于800级(GB/T 17431)。
(6)步骤(4)产生的尾气经过降温、除尘处理，检测各项指标达到标准(GB 16297)后排放。
实施例2
某场地总石油烃砂土，制备轻质陶粒方法如下：
(1)采用球磨机将该场地污染土壤球磨至80目下，并通过振动筛进行土壤粒径筛选；
(2)添加20％的污泥、3％的木粉、0％的水，并混合均匀。
(3)将混合后的原料送入造粒机进行造粒，得到生坯。
(4)将步骤(3)中的生坯烘干并送入回转窑中在高温下焙烧。烧成温度为1100℃，焙烧时间为10min。
(5)待烧成陶粒自然冷却后，得到以总石油烃污染土壤制备的陶粒。经检测陶粒产品中有机污染物含量低于检出限(GB 5085)，陶粒产品属于600级(GB/T 17431)。
(6)步骤(4)产生的尾气经过降温、除尘处理，检测各项指标达到标准(GB 16297)后排放。
Claims (8)
1.一种污染土壤的修复与资源化处置方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将污染土壤通过物理方式破碎至80目以下，并通过振动筛进行粒径筛选；
(2)根据土壤化学组分不同，添加0-40％的污泥、0-10％的木粉、适量水，并将原料混合均匀；
(3)将混合后的原料送入造粒机进行造粒，得到生坯；
(4)将步骤(3)中的生坯烘干并送入回转窑中在高温下焙烧一定时间；
(5)待烧成陶粒自然冷却后，得到以污染土壤制备的陶粒产品；
(6)步骤(4)产生的尾气经急冷后，液相进行化学氧化处理，处理达标的废水可进行生产回用或达标排放。
(7)步骤(4)产生的尾气经急冷后，气相进行除尘处理，除尘后的气体经过喷淋处理后达标排放，喷淋液以化学氧化进行无害化处置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中所述的物理破碎方式特指采用球磨对污染土壤进行研磨。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中污泥、木粉的添加量按照以下方法试验得到：将污染土壤分别加入0-40％的污泥和0-10％的木粉，混合后成型，置于电炉中焙烧，焙烧温度选择为1050～1150℃，焙烧时间为5～15分钟，焙烧后自然冷却，得到轻质陶粒产品，检测陶粒中污染物含量、陶粒产品质量，当前者达标、后者为产品需求值时，此时的配料比例、温度、时间为实际需求值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中所述的污泥为生活污水处理厂的干化污泥。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(4)中所述的回转窑为陶粒专用回转窑。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(5)中所述的陶粒特指轻质陶粒。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(6)所述化学氧化法采用Fenton试剂作为氧化药剂，待氧化液体修复前应使用工业稀硫酸将调节酸碱度，使得pH＝4-5。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(7)所述喷淋液采用pH＝8-9的氢氧化钠溶液。
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