一種基于沼渣的新型污染場地Zn原位解毒方法
【專利摘要】本發明采用一種基于沼渣的新型污染場地Zn原位解毒方法，將沼渣、碳源及硫酸鹽配制成藥劑原位注入到含Zn土壤中，隨后采用特殊的施工及養護方式，使固定生態菌劑逐漸滲入地下，將深層受污染土壤Zn固定。該法可以低成本且高效的對污染深度較高的含Zn場地進行修復，同時以廢治廢，將沼渣進行了處理。
【專利說明】
一種基于沼渣的新型污染場地Zn原位解毒方法
技術領域
[0001]本發明提供一種新型處理Zn污染土壤的方法，主要針對的是Zn污染深度較高的土壤，將沼渣、碳源及硫酸鹽配制成藥劑原位注入到含Zn土壤中，隨后采用特殊的養護方式， 可以高效的固定Zn，同時節約成本，屬環境保護領域。【背景技術】
[0002]由于礦山開采、冶金廢水任意排放，造成了大量土壤被Zn污染。目前處理含Zn 土壤的方法都有缺陷。高溫熔融法成本高，耗能大。生物法反應周期長，且容易造成外來生物菌劑的二次污染。固化法效果不穩定，且固化劑容易對土壤造成二次污染。專利號 201510056406.6介紹了一種含重金屬土壤的固化方法，但該方法使用了大量的材料，成本較高，另一方面固化效果不穩定，如加入的氧化鈣在自然條件下易發生碳酸化作用，使得堿性固化效果降低。
【發明內容】
[0003]針對現有技術的不足，本發明采用一種基于沼渣的新型污染場地Zn原位解毒方法，將沼渣、碳源及硫酸鹽配制成藥劑原位注入到含Zn土壤中，隨后采用特殊的施工及養護方式，使固定生態菌劑逐漸滲入地下，將深層受污染土壤Zn固定。該法可以低成本且高效的對污染深度較高的含Zn場地進行修復，同時以廢治廢，將沼渣進行了處理。其包含以下步驟:(1)將硫酸鈉、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為0.1-20%，含固率0.5-25%，有機碳含量0.5-25%，硫酸鹽(以S04記)/有機碳的質量比為(0-1): 1， 混合后的溶液反應0-5天，獲得Zn 土壤修復藥劑；(2)將步驟(1)中的修復藥劑通過注入井加壓注入到含Zn土壤中，控制壓力在0-lMpa范圍，超出則停止注入，平均每天每平方米場地注入藥劑量在0-5立方米范圍，每1-100天重復注入1次，一直持續到修復結束；(3)修復期間，要求場地每年的平均降雨量在200mm以上，不足則采用表面噴灑水的方式進行補充，使藥劑能夠不斷的向下層滲流。
[0004]該法通過特殊的生態藥劑原位注入外加特殊的場地施工及養護，促使場地大范圍的形成以硫酸鹽還原菌為主的菌群，該菌群首先能夠利用碳源有效固定Zn，同時充分利用硫酸鹽，將其轉化為硫化物，有效固定Zn同時，將Zn轉化為更穩定的硫化Zn沉淀。
[0005]相比傳統的含Zn 土壤處理方法，本方法有如下優勢:1.沼渣菌劑中的硫酸鹽還原菌還原硫酸鹽，生成硫化物，可更加有效固定Zn的同時；2.所培養的硫酸鹽還原菌群本身為土著菌群，自然耐受力強，容易在場地大規模繁衍， 可以持久有效固定Zn，且不會造成生態問題；3.Zn與硫酸鹽還原菌代謝產物硫化物形成硫化Zn沉淀，使得土壤中Zn更加穩定，顯著優于其它生化工藝； 4.該法使用沼渣及有機廢物作為主要原料，大大減少了成本；
5.該法對深層土壤采用的是原位修復，避免了深層土壤的挖掘，大大降低了成本。
[0006]具體實施實例如下:
實施例1:
(1)將硫酸鈉、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為0.1-5%，含固率0.5-5%，有機碳含量0.5-5%，硫酸鹽(以S04記)/有機碳的質量比為0.07:1，混合后的溶液反應3天，獲得Zn 土壤修復藥劑；
(2)將步驟(I)中的修復藥劑通過注入井加壓注入到含Zn土壤中，控制壓力在0.2-
0.5Mpa范圍，超出則停止注入，平均每天每平方米場地注入藥劑量在1-5立方米，前2次注入相隔3天；隨后每10天注入一次，注入藥劑改為碳源及硫酸鹽混合液，混合液中硫酸鹽(以S04記)/有機碳的質量比為0.1:1;連續注入6次后，停止注入；
(3)修復期間，每2-5天采用表面噴灑水的方式進行水補充，使藥劑能夠不斷的向下層滲流；工程實施I年后，深層40米以上土壤Zn溶出量均低于2mg/kg，地下水含Zn量低于0.lmg/L0
[0007]實施例2:
(1)將硫酸鈉、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為10-20%，含固率10-25%，有機碳含量10-25%，硫酸鹽(以S04記)/有機碳的質量比為0.1:1，混合后的溶液反應3天，獲得Zn 土壤修復藥劑；
(2)將步驟(I)中的修復藥劑通過注入井加壓注入到含Zn土壤中，控制壓力在0.2-
0.5Mpa范圍，超出則停止注入，平均每天每平方米場地注入藥劑量在1-5立方米，前2次注入相隔3天，隨后每10天注入一次，連續注入5次后，停止注入；
(3)修復期間，每2-5天采用表面噴灑水的方式進行水補充，使藥劑能夠不斷的向下層滲流；工程實施I年后，深層40米以上土壤Zn溶出量均低于2mg/kg，地下水含Zn量低于0.lmg/L0
[0008]以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其進行限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明所要求保護的技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種基于沼渣的新型污染場地Zn原位解毒方法，其特征是，包含以下步驟:(1)將硫酸鈉、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為0.1-20%，含固率0.5-25%，有機碳含量0.5-25%，硫酸鹽(以S04記)/有機碳的質量比為(0-1): 1， 混合后的溶液反應0-5天，獲得Zn 土壤修復藥劑；(2)將步驟(1)中的修復藥劑通過注入井加壓注入到含Zn土壤中，控制壓力在0-lMpa范 圍，超出則停止注入，平均每天每平方米場地注入藥劑量在0-5立方米范圍，每1-100天重復 注入1次，一直持續到修復結束；(3)修復期間，要求場地每年的平均降雨量在200mm以上，不足則采用表面噴灑水的方 式進行補充，使藥劑能夠不斷的向下層滲流。2.如權利要求1所述的一種基于沼渣的新型污染場地Zn原位解毒方法，其特征是，所述 的沼渣為農業、食品業有機廢物進行干式、半干式及濕式厭氧發酵過程中的固體殘留物。3.如權利要求1所述的一種基于沼渣的新型污染場地Zn原位解毒方法，其特征是，所述 的碳源溶液可以為含有酒精、糖類、蛋白質、淀粉等有機物的溶液，也可以為含工業有機垃 圾、餐廚垃圾等有機固體廢物的溶液，也可以為工業及市政有機廢水，所述的硫酸鈉可以被 其它含硫酸鹽的物質替代。4.如權利要求1所述的一種基于沼渣的新型污染場地Zn原位解毒方法，其特征是，注入 藥劑的時候不斷抽提地下水，形成負壓，使藥劑容易流入地下。5.如權利要求1所述的一種基于沼渣的新型污染場地Zn原位解毒方法，其特征是，修復 期間，注入場地的修復藥劑可以被碳源及硫酸鹽混合液替代，混合液中硫酸鹽(以S04記)/ 有機碳的質量比為(0-1): 1。6.如權利要求5所述的一種基于沼渣的新型污染場地Zn原位解毒方法，其特征是，碳源 及硫酸鹽混合液可以添加場地抽提的地下水，然后注入到場地中，混合后的液體滿足Zn/有 機碳的質量比為(0-1): 1，硫酸鹽(以S04記)/有機碳的質量比為(0-1): 1。
【文檔編號】B09C1/10GK106031927SQ201610370309
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月30日
【發明人】張大磊, 趙昱皓, 李健, 尹炳奎, 路亮
【申請人】青島理工大學