一种有机物污染土壤的生物修复方法与流程

文档序号:18899283发布日期:2019-10-18 21:42阅读:295来源:国知局

本发明主要涉及污染土壤修复技术领域,尤其涉及一种有机物污染土壤的生物修复方法。



背景技术:

随着环保意识的不断增强,目前土壤修复问题也越来越受到关注,因此各种修复方法也逐渐被使用,常用的方法有修复植物的种植法、物理法、化学法及生物法,但是每种方法都有一定的优点和缺点。

修复植物的种植法及生物法成本低,不会改变土壤结构,能够避免二次污染,但是需要的时间较长,物理法的修复效率高,但是成本较高,土壤结构发生改变,修复后很难再进行农用,使土壤的损失较大;化学法的修复速度快,修复效率高,但是很容易造成二次污染,因此应该针对不同的污染情况来选择不同的方法以便有效修复受污染的土壤。

现有专利文件cn108746201a公开了一种有机物污染土壤的生物修复方法,具体公开了先处理场地浇筑硬化场地,再对土壤进行粉碎和筛分,再将待处理的污染土壤置于处理场地进行堆积处理,处理过程中先加入有机营养剂和还原剂,然后再进行无氧和有氧发酵;虽然专利文件能够有效去除污染土壤中的多种有机污染物,能够对土壤进行快速修复,但是专利文件中并没有加入微生物,发酵的速度还是相对较慢,并且一般受污染的土壤面积较大,有的甚至达到几百亩,在修复的过程中将受污染的土壤都进行挖掘、转移、粉碎、筛分和混合需要大量的工作量,浇筑的硬化场地面积有限,一次处理少量的土壤需要的时间不长,但是将受污染的土壤全部进行修复有可能需要几百次,那么修复周期就会明显延长,因此需要一种过程简单的有机物污染土壤的修复方法。



技术实现要素:

为了弥补已有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种有机物污染土壤的生物修复方法。

一种有机物污染土壤的生物修复方法,包括以下步骤:

(1)深翻:向污染土壤中撒施有机料,撒施量为330~370kg/亩,对污染土壤进行深翻,深度为100~120cm,使有机料与土壤混合均匀,有机料中加入多种农产品残余物及多种微生物,变废为宝,节约成本,能够快速增殖发酵,分解土壤中的有机污染物,得深翻土壤;

(2)发酵:向深翻土壤中浇水,浇水量为13~15l/m2,覆盖地膜,发酵20~25d,能够保持土壤的水分,使微生物充分利用农产品残余物中的营养成分,增加土壤中的小分子营养成分,提高土壤的有机营养物含量,快速增长的微生物能够分解土壤中的有机污染物,减少污染物的含量,得发酵土壤;

(3)强化:揭除地膜,向发酵土壤中均匀撒入强化剂,撒入量为25~30kg/亩,深翻100~120cm,静置强化15~20d,再次深翻100~120cm,浇水8~10l/m2,静置强化25~30d,使强化剂与土壤混合均匀,强化剂中加入多种物质,改性海泡石和纳米二氧化硅能够土壤的透气性、保水性及抗病虫性,改善土壤结构,硫酸亚铁、硫酸锌和亚硒酸钠促进有机物进行氧化分解,纳米二氧化钛加入土壤中能够起到较好的催化效果,提高有机物的分解速度,缩短土壤的修复时间,得强化土壤;

(4)加热:在土壤表面铺设土壤加热线,先于45~50℃进行间歇式加热,能够使微生物保持较快的增长和发酵速度,均匀喷洒腐殖酸钠溶液,喷洒量为5~6l/m2,于60~65℃加热8~10h,能够促进强化剂的强化效果,加快有机污染物的分解,使土壤快速达到修复效果,得加热土壤;

(5)粉碎:将加热土壤深翻100~120cm,耙细,得修复土壤。

所述步骤(1)的有机料,由以下重量份的原料组成:豆腐渣67~69、酒糟52~54、花生壳44~46、麦麸35~37、酿酒酵母11~13、乳酸菌10~12、放线菌6~8、光合细菌6~8、固氮菌5~7。

所述步骤(3)的强化剂,由以下重量份的原料组成:改性海泡石63~65、硫酸亚铁40~42、硫酸锌34~36、亚硒酸钠29~31、纳米二氧化硅17~19、纳米二氧化钛6~8。

所述改性海泡石,将海泡石粉碎至60~80目,加入反应釜中,加热至160~180℃,保温15~20min,加入海泡石重量25~30%的纳米氧化银溶液,以3~4℃/min升高温度至210~230℃,保温10~15min,自然降温至110~120℃,向反应釜中加入海泡石重量37~39%的酒石酸溶液,保温20~25min,得改性海泡石。

所述的纳米氧化银溶液,浓度为33~35ppm;所述的酒石酸溶液,浓度为40~42mg/l。

所述步骤(4)的间歇式加热,加热120~150min,停止40~60min,反复加热5~6次。

所述步骤(4)的腐殖酸钠溶液,浓度为40~42mg/l。

所述有机物污染土壤的生物修复方法制备得到的修复土壤。

所述修复土壤的使用方法,用于种植绿化植物、动物饲料及农作物。

本发明的优点是:本发明提供的有机物污染土壤的生物修复方法,不需要将土壤进行迁移,方法简单,不会产生二次污染,能够有效去除土壤中的多种有机物污染物,安全高效;先在土壤中撒施有机料,并将土壤进行深翻,使有机料与土壤混合均匀,有机料中加入多种农产品残余物及多种微生物,变废为宝,节约成本,能够快速增殖发酵,分解土壤中的有机污染物;向土壤中浇水后进行覆膜发酵,能够保持土壤的水分,使微生物充分利用农产品残余物中的营养成分,增加土壤中的小分子营养成分,提高土壤的有机营养物含量,快速增长的微生物能够分解土壤中的有机污染物,减少污染物的含量;发酵后向土壤中撒入强化剂,并进行两次深翻和静置强化,使强化剂与土壤混合均匀,强化剂中加入多种物质,改性海泡石和纳米二氧化硅能够土壤的透气性、保水性及抗病虫性,改善土壤结构,硫酸亚铁、硫酸锌和亚硒酸钠促进有机物进行氧化分解,纳米二氧化钛加入土壤中能够起到较好的催化效果,提高有机物的分解速度,缩短土壤的修复时间;强化后对土壤进行加热,先低温间歇性加热,能够使微生物保持较快的增长和发酵速度,再加入腐殖酸钠溶液,并进行高温加热,能够促进强化剂的强化效果,加快有机污染物的分解,使土壤快速达到修复效果;修复处理后得到的修复土壤能够用于种植绿化植物、动物饲料及农作物,提高修复土壤的使用性能。

具体实施方式

下面用具体实施例说明本发明。

实施例1

一种有机物污染土壤的生物修复方法,包括以下步骤:

(1)深翻:向污染土壤中撒施有机料,所述的有机料,由以下重量份的原料组成:豆腐渣67、酒糟52、花生壳44、麦麸35、酿酒酵母11、乳酸菌10、放线菌6、光合细菌6、固氮菌5,撒施量为330kg/亩,对污染土壤进行深翻,深度为100~120cm,使有机料与土壤混合均匀,有机料中加入多种农产品残余物及多种微生物,变废为宝,节约成本,能够快速增殖发酵,分解土壤中的有机污染物,得深翻土壤;

(2)发酵:向深翻土壤中浇水,浇水量为13l/m2,覆盖地膜,发酵20d,能够保持土壤的水分,使微生物充分利用农产品残余物中的营养成分,增加土壤中的小分子营养成分,提高土壤的有机营养物含量,快速增长的微生物能够分解土壤中的有机污染物,减少污染物的含量,得发酵土壤;

(3)强化:揭除地膜,向发酵土壤中均匀撒入强化剂,所述的强化剂,由以下重量份的原料组成:改性海泡石63、硫酸亚铁40、硫酸锌34、亚硒酸钠29、纳米二氧化硅17、纳米二氧化钛6,所述改性海泡石,将海泡石粉碎至60目,加入反应釜中,加热至160℃,保温15min,加入海泡石重量25%的纳米氧化银溶液,以3℃/min升高温度至210℃,保温10min,自然降温至110℃,向反应釜中加入海泡石重量37%的酒石酸溶液,保温20min,得改性海泡石,所述的纳米氧化银溶液,浓度为33ppm,所述的酒石酸溶液,浓度为40mg/l,撒入量为25kg/亩,深翻100~120cm,静置强化15d,再次深翻100~120cm,浇水8l/m2,静置强化25d,使强化剂与土壤混合均匀,强化剂中加入多种物质,改性海泡石和纳米二氧化硅能够土壤的透气性、保水性及抗病虫性,改善土壤结构,硫酸亚铁、硫酸锌和亚硒酸钠促进有机物进行氧化分解,纳米二氧化钛加入土壤中能够起到较好的催化效果,提高有机物的分解速度,缩短土壤的修复时间,得强化土壤;

(4)加热:在土壤表面铺设土壤加热线,先于45℃进行间歇式加热,加热120~150min,停止40min,反复加热5次,能够使微生物保持较快的增长和发酵速度,均匀喷洒腐殖酸钠溶液,浓度为40mg/l,喷洒量为5l/m2,于60℃加热8h,能够促进强化剂的强化效果,加快有机污染物的分解,使土壤快速达到修复效果,得加热土壤;

(5)粉碎:将加热土壤深翻100~120cm,耙细,得修复土壤。

所述有机物污染土壤的生物修复方法制备得到的修复土壤。

所述修复土壤的使用方法,用于种植绿化植物、动物饲料及农作物。

实施例2

一种有机物污染土壤的生物修复方法,包括以下步骤:

(1)深翻:向污染土壤中撒施有机料,所述的有机料,由以下重量份的原料组成:豆腐渣68、酒糟53、花生壳45、麦麸36、酿酒酵母12、乳酸菌11、放线菌7、光合细菌7、固氮菌6,撒施量为350kg/亩,对污染土壤进行深翻,深度为100~120cm,使有机料与土壤混合均匀,有机料中加入多种农产品残余物及多种微生物,变废为宝,节约成本,能够快速增殖发酵,分解土壤中的有机污染物,得深翻土壤;

(2)发酵:向深翻土壤中浇水,浇水量为14l/m2,覆盖地膜,发酵23d,能够保持土壤的水分,使微生物充分利用农产品残余物中的营养成分,增加土壤中的小分子营养成分,提高土壤的有机营养物含量,快速增长的微生物能够分解土壤中的有机污染物,减少污染物的含量,得发酵土壤;

(3)强化:揭除地膜,向发酵土壤中均匀撒入强化剂,所述的强化剂,由以下重量份的原料组成:改性海泡石64、硫酸亚铁41、硫酸锌35、亚硒酸钠30、纳米二氧化硅18、纳米二氧化钛7,所述改性海泡石,将海泡石粉碎至80目,加入反应釜中,加热至170℃,保温18min,加入海泡石重量28%的纳米氧化银溶液,以3℃/min升高温度至220℃,保温13min,自然降温至115℃,向反应釜中加入海泡石重量38%的酒石酸溶液,保温23min,得改性海泡石,所述的纳米氧化银溶液,浓度为34ppm,所述的酒石酸溶液,浓度为41mg/l,撒入量为28kg/亩,深翻100~120cm,静置强化18d,再次深翻100~120cm,浇水9l/m2,静置强化28d,使强化剂与土壤混合均匀,强化剂中加入多种物质,改性海泡石和纳米二氧化硅能够土壤的透气性、保水性及抗病虫性,改善土壤结构,硫酸亚铁、硫酸锌和亚硒酸钠促进有机物进行氧化分解,纳米二氧化钛加入土壤中能够起到较好的催化效果,提高有机物的分解速度,缩短土壤的修复时间,得强化土壤;

(4)加热:在土壤表面铺设土壤加热线,先于48℃进行间歇式加热,加热130min,停止50min,反复加热6次,能够使微生物保持较快的增长和发酵速度,均匀喷洒腐殖酸钠溶液,浓度为41mg/l,喷洒量为6l/m2,于63℃加热9h,能够促进强化剂的强化效果,加快有机污染物的分解,使土壤快速达到修复效果,得加热土壤;

(5)粉碎:将加热土壤深翻100~120cm,耙细,得修复土壤。

所述有机物污染土壤的生物修复方法制备得到的修复土壤。

所述修复土壤的使用方法,用于种植绿化植物、动物饲料及农作物。

实施例3

一种有机物污染土壤的生物修复方法,包括以下步骤:

(1)深翻:向污染土壤中撒施有机料,所述的有机料,由以下重量份的原料组成:豆腐渣69、酒糟54、花生壳46、麦麸37、酿酒酵母13、乳酸菌12、放线菌8、光合细菌8、固氮菌7,撒施量为370kg/亩,对污染土壤进行深翻,深度为100~120cm,使有机料与土壤混合均匀,有机料中加入多种农产品残余物及多种微生物,变废为宝,节约成本,能够快速增殖发酵,分解土壤中的有机污染物,得深翻土壤;

(2)发酵:向深翻土壤中浇水,浇水量为15l/m2,覆盖地膜,发酵25d,能够保持土壤的水分,使微生物充分利用农产品残余物中的营养成分,增加土壤中的小分子营养成分,提高土壤的有机营养物含量,快速增长的微生物能够分解土壤中的有机污染物,减少污染物的含量,得发酵土壤;

(3)强化:揭除地膜,向发酵土壤中均匀撒入强化剂,所述的强化剂,由以下重量份的原料组成:改性海泡石65、硫酸亚铁42、硫酸锌36、亚硒酸钠31、纳米二氧化硅19、纳米二氧化钛8,所述改性海泡石,将海泡石粉碎至80目,加入反应釜中,加热至180℃,保温20min,加入海泡石重量30%的纳米氧化银溶液,以4℃/min升高温度至230℃,保温15min,自然降温至120℃,向反应釜中加入海泡石重量39%的酒石酸溶液,保温25min,得改性海泡石,所述的纳米氧化银溶液,浓度为35ppm,所述的酒石酸溶液,浓度为42mg/l,撒入量为30kg/亩,深翻100~120cm,静置强化20d,再次深翻100~120cm,浇水10l/m2,静置强化30d,使强化剂与土壤混合均匀,强化剂中加入多种物质,改性海泡石和纳米二氧化硅能够土壤的透气性、保水性及抗病虫性,改善土壤结构,硫酸亚铁、硫酸锌和亚硒酸钠促进有机物进行氧化分解,纳米二氧化钛加入土壤中能够起到较好的催化效果,提高有机物的分解速度,缩短土壤的修复时间,得强化土壤;

(4)加热:在土壤表面铺设土壤加热线,先于50℃进行间歇式加热,加热150min,停止60min,反复加热6次,能够使微生物保持较快的增长和发酵速度,均匀喷洒腐殖酸钠溶液,浓度为42mg/l,喷洒量为6l/m2,于65℃加热10h,能够促进强化剂的强化效果,加快有机污染物的分解,使土壤快速达到修复效果,得加热土壤;

(5)粉碎:将加热土壤深翻100~120cm,耙细,得修复土壤。

所述有机物污染土壤的生物修复方法制备得到的修复土壤。

所述修复土壤的使用方法,用于种植绿化植物、动物饲料及农作物。

对比例1

去除步骤(2),其余方法,同实施例1。

对比例2

去除步骤(3),其余方法,同实施例1。

对比例3

去除步骤(4),其余方法,同实施例1。

对比例4

专利文件cn108746201a公开了一种有机物污染土壤的生物修复方法。

实施例和对比例修复方法的修复效果:

分别使用实施例和对比例的方法对同一有机污染区的土壤进行修复,并对实施例和对比例的修复前和修复后的土壤进行采样,按照国标hj350-2007《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》中的方法对土壤中的有毒有机污染物进行检测,每组检测3次,结果取平均值(单位:mg/kg),实施例和对比例修复方法的修复效果见表1。

表1:实施例和对比例修复方法的修复效果

从表1的结果表明,实施例的有机物污染土壤的生物修复方法,修复处理后土壤中的多氯联苯、六六六、滴滴涕、四氯乙烯、1,2-二氯苯及1,2,3-三氯苯能够得到有效降低,效果明显优于对比例,符合土壤标准,使修复后的土壤能够用于各方面的使用,说明本发明提供的有机物污染土壤的生物修复方法具有很好的修复效果。

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