用于有机污染土壤的土壤修复肥料及其制备方法与流程

文档序号:11123581阅读:518来源:国知局
本发明涉及环境修复
技术领域
,特别涉及用于有机污染土壤的土壤修复肥料及其制备方法。
背景技术
:土壤不仅是重要的农业生产资源,也是重要的环境要素,是人类赖以生存的自然资源。地球上的土壤是各种人为的和自然污染物的汇集体,环境中大部分的污染物最终会滞留在土壤中,从而导致土壤环境日益恶化。2010年我国受有机物和重金属污染的耕地面积近2000万公顷,并且正逐年上升。其中,有机物质对土壤的污染越来越严重,并超过了重金属污染和放射性污染而跃居首位目前,在生产制造行业,如化工、炼焦、制药、颜料合成、木材防腐剂、塑料制造、除草杀虫剂制造、矿产行业等,都会产生大量的含有有毒化学物的有机污染物,这些有机污染物也都严重污染了土壤。总的来说,土壤中的有机污染物主要来源于:(1)在石油的勘探与开采、储存与运输过程中,由于操作不当或事故泄露造成的石油排放或外溢;(2)石油、化工生产区、加油站等地形成的落地油、含油生产污水排放和输油管道的渗漏;(3)化工厂、农药厂等化学品生产企业,在生产车间、分装车间、药品储存仓库和厂区内运输途中造成的原料和药品泄露,以及印刷、建材、喷涂等行业排放的原料和废水。目前,对应于有机污染土壤修复的方法有物理修复法、化学修复法和生物修复法。针对污染面积较大,污染物浓度高的情况,采用物理方法需要消耗的工程量大,修复不彻底,相应的成本也较高;生物方法所需的时间长,难以在短时间内将污染物去除,而化学方法较前两者而言,具有明显的优势,包括对污染物不敏感,反应迅速,修复时间短,降解彻底,修复效率高,因而被越来越多的应用于污染场地的修复。然而,目前在化学修复中所用到的土壤修复剂(土壤修复肥料)往往功能单一、修复效率不高且自身的生物降解性差,严重制约了有机污染土壤的治理。技术实现要素:为解决上述技术问题,本发明提供了用于有机污染土壤的土壤修复肥料及其制备方法,通过采用特定原料进行组合,配合相应的生产工艺,得到了这种用于有机污染土壤的土壤修复肥料,其能针对多种有机污染源进行降解,提高了修复效率,同时生产成本较低,能够满足行业的要求,具有较好的应用前景。本发明的目的可以通过以下技术方案实现:用于有机污染土壤的土壤修复肥料,由下列重量份的原料制成:腐植酸45-55份、骨粉40-50份、黑腐酸30-40份、麦饭石30-40份、粉煤灰28-32份、木糖粉25-30份、褐铁矿渣20-25份、硝酸钙20-25份、海泡石18-22份、柠檬渣16-20份、EM复合微生物菌剂10-15份、亚硒酸钾8-12份、镁锌铁氧体5-8份、4-胍基丁酸3-5份、分散剂2-5份、保水剂2-5份。优选地,所述的分散剂选自二甲亚砜、脂肪醇聚氧乙烯醚、六甲基磷酸三胺中的一种或几种。优选地,所述保水剂选自聚乙烯醇-酸酐交联共聚物、淀粉-丙烯酸接枝共聚物、聚丙烯酸钠中的一种或几种。用于有机污染土壤的土壤修复肥料的制备方法,包括以下步骤:(1)按照重量份称取各原料;(2)将麦饭石、海泡石混合,煅烧,得混合煅烧粉,备用;(3)将骨粉、粉煤灰、木糖粉、褐铁矿渣、硝酸钙、亚硒酸钾、镁锌铁氧体通过干燥机进行干燥,干燥至含水量低于8%,干燥完成后通过研磨机进行研磨,研磨完成通过过滤网进行过滤,得到粒径范围为20~30μm的粉末状混合物;(4)将步骤(2)的混合煅烧粉和(3)的粉末状混合物进行混合,加入等质量的去离子水,利用超声机进行超声高速分散,超声波频率为30~35KHz,分散速度5500~6500r/min,分散时间为40~50min,得到超声分散处理混合液;(5)将超声分散处理混合液于微波频率2700MHz、功率950W下微波处理15min,待自然冷却至室温后加入腐植酸、黑腐酸、柠檬渣、EM复合微生物菌剂、4-胍基丁酸、分散剂、保水剂,在45~55℃下混合搅拌2.5~3.5小时,得到二次混合液;(6)将得到的二次混合液进行干燥处理,使所得混合物的含水量维持于20~25%,随后送入对辊挤压造粒机进行挤压造粒;(7)将造粒后的颗粒进行烘干处理,含水量在7~12%,得到成品。优选地,所述步骤(4)中超声波频率为32KHz,分散速度6000r/min,分散时间为45min。优选地,所述步骤(6)中所采用的干燥方式为真空冷冻干燥。本发明与现有技术相比,其有益效果为:(1)本发明的用于有机污染土壤的土壤修复肥料以腐植酸、骨粉、黑腐酸、麦饭石、粉煤灰、木糖粉、褐铁矿渣、硝酸钙、海泡石、柠檬渣、EM复合微生物菌剂、亚硒酸钾、镁锌铁氧体、4-胍基丁酸、分散剂、保水剂为原料,配合煅烧、研磨、过滤、超声高速分散、微波处理、造粒、烘干等工艺,使得制备而成的用于有机污染土壤的土壤修复肥料能针对多种有机污染源进行降解,提高了修复效率,同时生产成本较低,能够满足行业的要求,具有较好的应用前景。(2)本发明的用于有机污染土壤的土壤修复肥料原料廉价、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。实施例1(1)称取腐植酸45份、骨粉40份、黑腐酸30份、麦饭石30份、粉煤灰28份、木糖粉25份、褐铁矿渣20份、硝酸钙20份、海泡石18份、柠檬渣16份、EM复合微生物菌剂10份、亚硒酸钾8份、镁锌铁氧体5份、4-胍基丁酸3份、二甲亚砜2份、聚乙烯醇-酸酐交联共聚物2份;(2)将麦饭石、海泡石混合,煅烧,得混合煅烧粉,备用;(3)将骨粉、粉煤灰、木糖粉、褐铁矿渣、硝酸钙、亚硒酸钾、镁锌铁氧体通过干燥机进行干燥,干燥至含水量低于8%,干燥完成后通过研磨机进行研磨,研磨完成通过过滤网进行过滤,得到粒径范围为20~30μm的粉末状混合物;(4)将步骤(2)的混合煅烧粉和(3)的粉末状混合物进行混合,加入等质量的去离子水,利用超声机进行超声高速分散,超声波频率为32KHz,分散速度6000r/min,分散时间为45min,得到超声分散处理混合液;(5)将超声分散处理混合液于微波频率2700MHz、功率950W下微波处理15min,待自然冷却至室温后加入腐植酸、黑腐酸、柠檬渣、EM复合微生物菌剂、4-胍基丁酸、二甲亚砜、聚乙烯醇-酸酐交联共聚物,在45℃下混合搅拌2.5小时,得到二次混合液;(6)将得到的二次混合液进行真空冷冻干燥处理,使所得混合物的含水量维持于20~25%,随后送入对辊挤压造粒机进行挤压造粒;(7)将造粒后的颗粒进行烘干处理,含水量在7~12%,得到成品。制得的用于有机污染土壤的土壤修复肥料的施用效果如表1所示。实施例2(1)称取腐植酸50份、骨粉45份、黑腐酸35份、麦饭石35份、粉煤灰30份、木糖粉28份、褐铁矿渣22份、硝酸钙23份、海泡石20份、柠檬渣18份、EM复合微生物菌剂13份、亚硒酸钾10份、镁锌铁氧体6份、4-胍基丁酸4份、脂肪醇聚氧乙烯醚3份、淀粉-丙烯酸接枝共聚物3份;(2)将麦饭石、海泡石混合,煅烧,得混合煅烧粉,备用;(3)将骨粉、粉煤灰、木糖粉、褐铁矿渣、硝酸钙、亚硒酸钾、镁锌铁氧体通过干燥机进行干燥,干燥至含水量低于8%,干燥完成后通过研磨机进行研磨,研磨完成通过过滤网进行过滤,得到粒径范围为20~30μm的粉末状混合物;(4)将步骤(2)的混合煅烧粉和(3)的粉末状混合物进行混合,加入等质量的去离子水,利用超声机进行超声高速分散,超声波频率为32KHz,分散速度6000r/min,分散时间为45min,得到超声分散处理混合液;(5)将超声分散处理混合液于微波频率2700MHz、功率950W下微波处理15min,待自然冷却至室温后加入腐植酸、黑腐酸、柠檬渣、EM复合微生物菌剂、4-胍基丁酸、脂肪醇聚氧乙烯醚、淀粉-丙烯酸接枝共聚物,在50℃下混合搅拌3小时,得到二次混合液;(6)将得到的二次混合液进行真空冷冻干燥处理,使所得混合物的含水量维持于20~25%,随后送入对辊挤压造粒机进行挤压造粒;(7)将造粒后的颗粒进行烘干处理,含水量在7~12%,得到成品。制得的用于有机污染土壤的土壤修复肥料的施用效果如表1所示。实施例3(1)称取腐植酸55份、骨粉50份、黑腐酸40份、麦饭石40份、粉煤灰32份、木糖粉30份、褐铁矿渣25份、硝酸钙25份、海泡石22份、柠檬渣20份、EM复合微生物菌剂15份、亚硒酸钾12份、镁锌铁氧体8份、4-胍基丁酸5份、六甲基磷酸三胺5份、聚丙烯酸钠5份;(2)将麦饭石、海泡石混合,煅烧,得混合煅烧粉,备用;(3)将骨粉、粉煤灰、木糖粉、褐铁矿渣、硝酸钙、亚硒酸钾、镁锌铁氧体通过干燥机进行干燥,干燥至含水量低于8%,干燥完成后通过研磨机进行研磨,研磨完成通过过滤网进行过滤,得到粒径范围为20~30μm的粉末状混合物;(4)将步骤(2)的混合煅烧粉和(3)的粉末状混合物进行混合,加入等质量的去离子水,利用超声机进行超声高速分散,超声波频率为32KHz,分散速度6000r/min,分散时间为45min,得到超声分散处理混合液;(5)将超声分散处理混合液于微波频率2700MHz、功率950W下微波处理15min,待自然冷却至室温后加入腐植酸、黑腐酸、柠檬渣、EM复合微生物菌剂、4-胍基丁酸、六甲基磷酸三胺、聚丙烯酸钠,在55℃下混合搅拌3.5小时,得到二次混合液;(6)将得到的二次混合液进行真空冷冻干燥处理,使所得混合物的含水量维持于20~25%,随后送入对辊挤压造粒机进行挤压造粒;(7)将造粒后的颗粒进行烘干处理,含水量在7~12%,得到成品。制得的用于有机污染土壤的土壤修复肥料的施用效果如表1所示。实施例4(1)称取腐植酸55份、骨粉40份、黑腐酸40份、麦饭石30份、粉煤灰32份、木糖粉25份、褐铁矿渣25份、硝酸钙20份、海泡石22份、柠檬渣16份、EM复合微生物菌剂15份、亚硒酸钾8份、镁锌铁氧体8份、4-胍基丁酸3份、六甲基磷酸三胺5份、聚乙烯醇-酸酐交联共聚物2份;(2)将麦饭石、海泡石混合,煅烧,得混合煅烧粉,备用;(3)将骨粉、粉煤灰、木糖粉、褐铁矿渣、硝酸钙、亚硒酸钾、镁锌铁氧体通过干燥机进行干燥,干燥至含水量低于8%,干燥完成后通过研磨机进行研磨,研磨完成通过过滤网进行过滤,得到粒径范围为20~30μm的粉末状混合物;(4)将步骤(2)的混合煅烧粉和(3)的粉末状混合物进行混合,加入等质量的去离子水,利用超声机进行超声高速分散,超声波频率为32KHz,分散速度6000r/min,分散时间为45min,得到超声分散处理混合液;(5)将超声分散处理混合液于微波频率2700MHz、功率950W下微波处理15min,待自然冷却至室温后加入腐植酸、黑腐酸、柠檬渣、EM复合微生物菌剂、4-胍基丁酸、六甲基磷酸三胺、聚乙烯醇-酸酐交联共聚物,在55℃下混合搅拌2.5小时,得到二次混合液;(6)将得到的二次混合液进行真空冷冻干燥处理,使所得混合物的含水量维持于20~25%,随后送入对辊挤压造粒机进行挤压造粒;(7)将造粒后的颗粒进行烘干处理,含水量在7~12%,得到成品。制得的用于有机污染土壤的土壤修复肥料的施用效果如表1所示。对比例1(1)称取腐植酸45份、骨粉40份、黑腐酸30份、麦饭石30份、粉煤灰28份、木糖粉25份、褐铁矿渣20份、海泡石18份、柠檬渣16份、EM复合微生物菌剂10份、亚硒酸钾8份、镁锌铁氧体5份、二甲亚砜2份、聚乙烯醇-酸酐交联共聚物2份;(2)将麦饭石、海泡石混合,煅烧,得混合煅烧粉,备用;(3)将骨粉、粉煤灰、木糖粉、褐铁矿渣、亚硒酸钾、镁锌铁氧体通过干燥机进行干燥,干燥至含水量低于8%,干燥完成后通过研磨机进行研磨,研磨完成通过过滤网进行过滤,得到粒径范围为20~30μm的粉末状混合物;(4)将步骤(2)的混合煅烧粉和(3)的粉末状混合物进行混合,加入等质量的去离子水,利用超声机进行超声高速分散,超声波频率为32KHz,分散速度6000r/min,分散时间为45min,得到超声分散处理混合液;(5)将超声分散处理混合液于微波频率2700MHz、功率950W下微波处理15min,待自然冷却至室温后加入腐植酸、黑腐酸、柠檬渣、EM复合微生物菌剂、二甲亚砜、聚乙烯醇-酸酐交联共聚物,在45℃下混合搅拌2.5小时,得到二次混合液;(6)将得到的二次混合液进行真空冷冻干燥处理,使所得混合物的含水量维持于20~25%,随后送入对辊挤压造粒机进行挤压造粒;(7)将造粒后的颗粒进行烘干处理,含水量在7~12%,得到成品。制得的用于有机污染土壤的土壤修复肥料的施用效果如表1所示。对比例2(1)称取腐植酸55份、骨粉50份、黑腐酸40份、麦饭石40份、粉煤灰32份、褐铁矿渣25份、硝酸钙25份、海泡石22份、柠檬渣20份、EM复合微生物菌剂15份、亚硒酸钾12份、4-胍基丁酸5份、六甲基磷酸三胺5份、聚丙烯酸钠5份;(2)将麦饭石、海泡石混合,煅烧,得混合煅烧粉,备用;(3)将骨粉、粉煤灰、褐铁矿渣、硝酸钙、亚硒酸钾通过干燥机进行干燥,干燥至含水量低于8%,干燥完成后通过研磨机进行研磨,研磨完成通过过滤网进行过滤,得到粒径范围为20~30μm的粉末状混合物;(4)将步骤(2)的混合煅烧粉和(3)的粉末状混合物进行混合,加入等质量的去离子水,利用超声机进行超声高速分散,超声波频率为32KHz,分散速度6000r/min,分散时间为45min,得到超声分散处理混合液;(5)将超声分散处理混合液于微波频率2700MHz、功率950W下微波处理15min,待自然冷却至室温后加入腐植酸、黑腐酸、柠檬渣、EM复合微生物菌剂、4-胍基丁酸、六甲基磷酸三胺、聚丙烯酸钠,在55℃下混合搅拌3.5小时,得到二次混合液;(6)将得到的二次混合液进行真空冷冻干燥处理,使所得混合物的含水量维持于20~25%,随后送入对辊挤压造粒机进行挤压造粒;(7)将造粒后的颗粒进行烘干处理,含水量在7~12%,得到成品。制得的用于有机污染土壤的土壤修复肥料的施用效果如表1所示。将实施例1-4和对比例1-2的用于有机污染土壤的土壤修复肥料分别进行施用效果测试,施用时间为6个月。表1邻氯硝基苯降解率(%)苯并芘降解率(%)草甘膦降解率(%)实施例186.979.392.6实施例285.878.590.8实施例386.178.893.3实施例488.477.189.4对比例152.748.253.1对比例246.147.055.9本发明的用于有机污染土壤的土壤修复肥料以腐植酸、骨粉、黑腐酸、麦饭石、粉煤灰、木糖粉、褐铁矿渣、硝酸钙、海泡石、柠檬渣、EM复合微生物菌剂、亚硒酸钾、镁锌铁氧体、4-胍基丁酸、分散剂、保水剂为原料,配合煅烧、研磨、过滤、超声高速分散、微波处理、造粒、烘干等工艺,使得制备而成的用于有机污染土壤的土壤修复肥料能针对多种有机污染源进行降解,提高了修复效率,同时生产成本较低,能够满足行业的要求,具有较好的应用前景。同时,本发明的用于有机污染土壤的土壤修复肥料原料廉价、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的
技术领域
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