一种制革污泥堆肥利用中铬污染控制的方法与流程

文档序号:21989195发布日期:2020-08-25 19:28阅读:228来源:国知局

本发明属于固体废物的处理领域,主要涉及制革污泥堆肥中铬污染的控制技术,具体包括添加控制剂和植物栽培提取。



背景技术:

制革污泥经堆肥后,仍然有着较高的铬含量,若能对其中的铬进一步控制,则可进一步提高制革污泥堆肥的环境效益。植物对重金属可起到植物提取和植物稳定化的作用,植物提取是指植物根系吸收重金属,并将其转移到地上组织中并积累,植物稳定化是利用某些植物将重金属固定。植物还可通过根系吸附、根际络合或还原等作用将重金属固定在土壤中,同时植物分泌的氧化还原酶能够将一些有害金属转化为更低毒性的价态,从而减少金属胁迫和损伤,特别是将六价铬还原为三价铬,降低铬的流动性和毒性。近年来,生物炭(bc)由于比表面积小、官能团丰富,并且有着固碳、土壤改良、固定重金属的潜力,是一种潜在的重金属修复材料。研究表明,生物炭对铬有吸附作用,同时生物炭衍生的溶解性有机质的羧基能够促进六价铬的还原;纳米零价铁(nfe0)有着粒径小、比表面积大、还原能力强以及表面活性高的优良性能,也逐渐成为铬污染土壤修复的热点材料,对六价铬有着很强的还原能力。因此,植物、生物炭和纳米零价铁对铬污染的控制技术值得探究。



技术实现要素:

本发明的目的是探索制革污泥堆肥利用过程中铬污染控制的方法,在利用制革污泥堆肥制备栽培基质的基础上,添加生物炭或纳米零价铁等控制剂,进一步地通过栽培植物后,减弱铬污染风险。

为实现上述目的,本发明首先向制革污泥堆肥制备的栽培基质中添加生物炭或纳米零价铁,控制铬的有效性,具体步骤如下:

(1)将制革污泥堆肥与珍珠岩混配制备栽培基质;

(2)分别向各基质中添加生物炭/纳米零价铁,混匀。

上述步骤(1)所述制革污泥堆肥为制革污泥与调理剂秸秆、鸡粪、粉煤灰、膨润土进行好氧堆肥处理。

优选的,上述制革污泥堆肥中制革污泥添加量为30%-70%。

上述步骤(1)所述栽培基质中珍珠岩的添加量为40%-60%。

上述步骤(2)所述生物炭/纳米零价铁的添加量为5%-10%。

进一步的,将添加生物炭/纳米零价铁的基质栽培植物进行植物提取、稳定,具体步骤如下:

(1)挑选植物种子穴盘育苗一周;

(2)选取上述长势一致的植物幼苗移栽至上述添加生物炭/纳米零价铁栽培基质中,浇水管理。

上述步骤(1)所述穴盘育苗的方法为将草炭、珍珠岩、蛭石混配作为穴盘育苗基质装入5×10的塑料穴盘,洒入植物种子后覆盖一层蛭石,浇水后置于催芽室中育苗。

优选的,上述催芽室环境为温度20-25℃,湿度70%-80%。

本发明具有如下的有益效果:本发明利用控制剂添加和植物栽培提供了一种简单易行的铬污染控制方法,降低了制革污泥堆肥中铬浓度,削弱了环境污染的风险。

具体实施方式

本发明提供了一种控制制革污泥堆肥利用过程中铬污染的方法,下面对本发明做进一步阐述。

实施例1:

利用制革污泥堆肥与珍珠岩制成基质,添加生物炭并栽培植物万寿菊后测定基质中残留的总铬浓度,以反应控制剂与植物提取、稳定对铬污染的控制作用。具体步骤如下:

(1)将制革污泥堆肥产品过1-3cm筛,与40%的珍珠岩和5%的生物炭混合均匀,置于塑料花盆中,得到5%生物炭添加的制革污泥堆肥栽培基质。

(2)万寿菊的穴盘育苗:选用5×10的穴盘,装入泥炭和蛭石混配作为育苗基质,万寿菊种子用蒸馏水洗净后播种于穴盘内,用少量蛭石覆盖种子并浇水适当(以手捏不出水来为准),置于催芽室在20-25℃,70%-80%的湿度下中育苗一周。

(3)选取长势基本一致的万寿菊幼苗移栽至装有上述基质的盆内,做四盆平行样品。随机放置于温室大棚内,隔天浇水。

栽培万寿菊90d后生物炭添加制革污泥堆肥基质中总铬由7314mg/kg降至5525mg/kg,减少了24.5%。

实施例2:

利用制革污泥堆肥与珍珠岩制成基质,添加生物炭并栽培植物万寿菊后测定基质中残留的总铬浓度,以反应控制剂与植物提取、稳定对铬污染的控制作用。具体步骤如下:

(1)将制革污泥堆肥产品过1-3cm筛,与40%的珍珠岩和10%的生物炭混合均匀,置于塑料花盆中,得到10%生物炭添加的制革污泥堆肥栽培基质。

(2)万寿菊的穴盘育苗:选用5×10的穴盘,装入泥炭和蛭石混配作为育苗基质,万寿菊种子用蒸馏水洗净后播种于穴盘内,用少量蛭石覆盖种子并浇水适当(以手捏不出水来为准),置于催芽室在20-25℃,70%-80%的湿度下中育苗一周。

(3)选取长势基本一致的万寿菊幼苗移栽至装有上述基质的盆内,做四盆平行样品。随机放置于温室大棚内,隔天浇水。

栽培万寿菊90d后生物炭添加制革污泥堆肥基质中总铬由7314mg/kg降至5304mg/kg,减少了27.5%。

实施例3:

利用制革污泥堆肥与珍珠岩制成基质,添加纳米零价铁并栽培植物万寿菊后测定基质中残留的总铬浓度,以反应控制剂与植物提取、稳定对铬污染的控制作用。具体步骤如下:

(1)将制革污泥堆肥产品过3cm筛,与40%的珍珠岩和5%的纳米零价铁混合均匀,置于塑料花盆中,得到5%纳米零价铁添加的制革污泥堆肥栽培基质。

(2)万寿菊的穴盘育苗:选用5×10的穴盘,装入泥炭和蛭石混配作为育苗基质,万寿菊种子用蒸馏水洗净后播种于穴盘内,用少量蛭石覆盖种子并浇水适当(以手捏不出水来为准),置于催芽室在20-25℃,70%-80%的湿度下中育苗一周。

(3)选取长势基本一致的万寿菊幼苗移栽至装有上述基质的盆内,做四盆平行样品。随机放置于温室大棚内,隔天浇水。

栽培万寿菊90d后生物炭添加制革污泥堆肥基质中总铬由7314mg/kg降至3922mg/kg,减少了46.4%。

实施例4:

利用制革污泥堆肥与珍珠岩制成基质,添加纳米零价铁并栽培植物万寿菊后测定基质中残留的总铬浓度,以反应控制剂与植物提取、稳定对铬污染的控制作用。具体步骤如下:

(1)将制革污泥堆肥产品过3cm筛,与40%的珍珠岩和5%的纳米零价铁混合均匀,置于塑料花盆中,得到10%纳米零价铁添加的制革污泥堆肥栽培基质。

(2)万寿菊的穴盘育苗:选用5×10的穴盘,装入泥炭和蛭石混配作为育苗基质,万寿菊种子用蒸馏水洗净后播种于穴盘内,用少量蛭石覆盖种子并浇水适当(以手捏不出水来为准),置于催芽室在20-25℃,70%-80%的湿度下中育苗一周。

(3)选取长势基本一致的万寿菊幼苗移栽至装有上述基质的盆内,做四盆平行样品。随机放置于温室大棚内,隔天浇水。

栽培万寿菊90d后生物炭添加制革污泥堆肥基质中总铬由7314mg/kg降至3784mg/kg,减少了48.3%。



技术特征:

1.一种制革污泥堆肥利用中铬污染控制的方法,其特征在于:向制革污泥堆肥中添加控制剂生物炭或纳米零价铁,之后进行植物栽培,逐步降低制革污泥堆肥中铬浓度,控制铬污染。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:向制革污泥堆肥制备栽培基质的利用过程中添加生物炭或纳米零价铁控制铬,具体步骤如下:

(1)将制革污泥堆肥与珍珠岩混配利用作为植物栽培基质;

(2)分别向各基质中添加生物炭/纳米零价铁,混匀。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:步骤(1)所述制革污泥堆肥为制革污泥与调理剂秸秆、鸡粪、粉煤灰、膨润土进行高温好氧堆肥处理。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述制革污泥堆肥中制革污泥添加量为30%-70%。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:步骤(1)所述混配基质中珍珠岩的添加量为40%-60%。

6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:步骤(2)所述生物炭/纳米零价铁的添加量为5%-10%。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:将添加控制剂生物炭/纳米零价铁后的基质用于栽培植物,具体步骤如下:

(1)挑选植物种子穴盘育苗一周;

(2)选取上述长势一致的植物幼苗移栽至上述添加生物炭/纳米零价铁栽培基质中,浇水管理。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:步骤(1)所述的穴盘育苗方法为将草炭、珍珠岩、蛭石混配作为穴盘育苗基质装入5×10的塑料穴盘,洒入植物种子后覆盖一层蛭石,浇水后置于催芽室中育苗。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:所述催芽室环境为温度20-25℃,湿度70%-80%。


技术总结
本发明提供一种制革污泥堆肥中铬污染控制的方法,属于固体废弃物的处理领域。该方法主要是通过添加铬污染控制剂,改变铬的价态,降低其生物有效性,然后通过植物栽培的方式吸收提取制革污泥中的铬,降低其迁移性。本发明是将制革污泥堆肥与调理剂珍珠岩配制基质,在此基础上加入生物炭或纳米零价铁进行控制,利用其比表面积大、活性高、还原能力强等特点起到改变铬价态、稳定铬的作用,进一步地通过植物提取和稳定化发挥作用,降低制革污泥中铬的迁移和污染风险。本发明提供了一种简单易行的铬污染控制方法,降低了制革污泥堆肥中铬浓度,削弱了其环境污染的风险。

技术研发人员:李艳霞;安思羽
受保护的技术使用者:北京师范大学
技术研发日:2020.05.26
技术公布日:2020.08.25
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