本發(fā)明涉及肥料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)肥料。
背景技術(shù):
多氯聯(lián)苯,pcbs,是經(jīng)過化學(xué)催化反應(yīng),將1~10個氯原子于不同位置取代聯(lián)苯分子上的氫所形成的一組有209種同系物的氯代芳香烴類化合物,pcbs具有熱力學(xué)穩(wěn)定性、化學(xué)惰性、不易燃性、高電阻率等優(yōu)良理化性質(zhì),曾被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,后因發(fā)現(xiàn)其具有持久性、生物蓄積性、遠(yuǎn)距離遷移性和明顯的生物毒性等特征,可通過食物鏈的傳遞對生物及人體健康造成極大的威脅,已禁用并被列入《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》首批控制污染物名單。環(huán)境中的pcbs主要通過大氣沉降、污水灌溉和固體廢物泄露進(jìn)入土壤,進(jìn)入其中的pcbs難以橫向與縱向遷移,難以自然降解,容易長期存在并產(chǎn)生生物富集,帶來生態(tài)風(fēng)險。由于pcbs難溶于水,往往與受污染土壤顆粒緊密結(jié)合而難以去除,使得含pcbs土壤的處理非常困難。目前,應(yīng)用比較普遍的多氯聯(lián)苯污染土壤修復(fù)方法主要是物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)和微生生物修復(fù)技術(shù)。多氯聯(lián)苯污染土壤物理修復(fù)技術(shù)主要是安全土地填埋與高溫焚燒等技術(shù)。按《含多氯聯(lián)苯廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(gb13015-91),多氯聯(lián)苯含量≥50-≤500mg/kg的有害廢物允許采用安全土地填埋技術(shù)處置,或采用高溫焚燒技術(shù)處置;多氯聯(lián)苯含量大于500mg/kg的有害廢物及電力電容器中用作浸漬劑的多氯聯(lián)苯必須采用高溫焚燒技術(shù)處置物理修復(fù)。安全土地填埋填埋技術(shù)是將pcbs污染土壤挖掘并運(yùn)輸至安全填埋場,達(dá)到pcbs與水環(huán)境、大氣環(huán)境隔絕的目的,適用于pcbs污染程度較重的土壤,但并不能真正清除pcbs,只是將pcbs進(jìn)行了轉(zhuǎn)移,且費用較高。高溫焚燒修復(fù)技術(shù)適合于高污染土壤,但對土壤物理、化學(xué)性質(zhì)具有極大的破壞性,而且耗資巨大、運(yùn)行成本也相對較高,再且存在二噁英污染的風(fēng)險。多氯聯(lián)苯污染土壤化學(xué)修復(fù)技術(shù),包括化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)、化學(xué)還原修復(fù)技術(shù)以及化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)。土壤中的pcbs由于受到毛細(xì)管力、粘附力和內(nèi)聚力作用而形成殘留形態(tài),如果對存在殘余pcbs的土壤用洗脫溶液沖洗,毛細(xì)管力、粘附力和內(nèi)聚力可以大大降低?;瘜W(xué)還原技術(shù)是向土壤中投加零價鐵等還原劑使多氯聯(lián)苯脫氯,零價鐵在降解pcbs等含氯有機(jī)污染物中具有較好的脫氯還原作用,但隨反應(yīng)時間的進(jìn)行,金屬鐵表面生成惰性層或金屬氫氧化物,零價鐵的使用壽命不長?;瘜W(xué)氧化技術(shù)是通過向土壤中投加過氧化氫、高錳酸鉀、fenton藥劑等化學(xué)氧化劑,使其與污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)氧化分解土壤中多氯聯(lián)苯的目的。化學(xué)修復(fù)技術(shù)修復(fù)效率高,但運(yùn)行成本較高,使其廣泛應(yīng)用受到了很大的限制。多氯聯(lián)苯污染土壤微生物修復(fù)主要通過厭氧還原脫氯和好氧氧化降解兩個過程實現(xiàn),其中五氯及以上取代pcbs須脫氯轉(zhuǎn)化為低氯代pcbs后方可進(jìn)行好氧降解。好氧氧化通過雙加氧酶將o2加到聯(lián)苯環(huán)上,脫氫生成鄰苯二酚,接著打開苯環(huán)。厭氧脫氯則不破壞苯環(huán)結(jié)構(gòu),在脫氯過程中,多氯聯(lián)苯分子上的氯原子逐步被氫原子取代,最終產(chǎn)物為聯(lián)苯。厭氧條件下高氯代pcbs能夠發(fā)生脫氯反應(yīng),使其毒性大大降低,脫氯后形成的低氯代化合物可以進(jìn)一步好氧降解,直至完全礦化。生物修復(fù)技術(shù)對環(huán)境破壞小,經(jīng)濟(jì)效益高,但對環(huán)境條件要求較高,修復(fù)周期長。目前,大規(guī)模的實際多氯聯(lián)苯污染場地修復(fù)工程尚不成熟,由于經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素的考慮,大部分修復(fù)技術(shù)僅局限于在實驗室內(nèi)進(jìn)行,大規(guī)模投入實際修復(fù)工程還不成熟。因此,開發(fā)一種低成本、修復(fù)情況可控的、符合環(huán)境友好發(fā)展的、能高效緩解土壤pcbs污染問題的新型農(nóng)田肥料,既能實現(xiàn)作物增產(chǎn),也能有效修復(fù)pcbs對土壤帶來的污染,減少其在土壤中的含量,對我國農(nóng)業(yè)發(fā)展和肥料領(lǐng)域有著重要的意義和迫切性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題,提供了一種用于多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)肥料。本肥料營養(yǎng)豐富,含有作物必需的多種大量元素和微量營養(yǎng)元素。本發(fā)明的肥料不僅多氯聯(lián)苯脫除率高,還具有豐富的營養(yǎng),可實現(xiàn)豐產(chǎn)和脫除有機(jī)物的雙重效益。
具體是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種用于多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)肥料,其特征在于,由以下按重量份計的原料組成:尿素30~50、磷酸脲20~40、磷酸二氫鉀20~30、硫酸鉀15~20、氯化鉀15~20、碳酸氫鈉12~18、硅酸鈉10~15、腐植酸鈉8~12、沼液20~30、海帶粉12~14、復(fù)合殼粉18~22、改性甘蔗渣10~20、植物浸膏12~18、改性硫酸亞鐵10~20。
優(yōu)選地,由以下按重量份計的原料組成:尿素40、磷酸脲30、磷酸二氫鉀25、硫酸鉀18、氯化鉀18、碳酸氫鈉14、硅酸鈉13、腐植酸鈉10、沼液25、海帶粉13、復(fù)合殼粉20、改性甘蔗渣15、植物浸膏15、改性硫酸亞鐵15。
進(jìn)一步,所述的復(fù)合殼粉,是將花生殼、核桃殼和堅果殼等質(zhì)量混合,粉碎過20~40目篩,得混合物料,用蓖麻油浸泡,85~90℃下水浴攪拌25~30min后,撈出,加入混合物料的質(zhì)量的0.35~0.4倍的淀粉,在8~10℃下,浸泡于丙烯酸中,用磁力攪拌器攪拌1~1.3h,過濾,烘干,粉碎即可。
進(jìn)一步,所述的改性甘蔗渣,回收甘蔗加工后的甘蔗渣,加水熬煮5.5~6h,過濾,將濾渣烘干至含水量為8~10wt%,粉碎,得甘蔗粉料,濾液置于75~80℃恒溫水浴下,磁力攪拌器攪拌,制成含水量為15~20wt%的浸膏,將甘蔗粉料和浸膏,混合,加入甘蔗渣質(zhì)量的2.5~3倍的草酸,55~60℃下水浴攪拌1.5~2h,加入0.52~0.65mol/l的氫氧化鈉,調(diào)節(jié)ph值為10~12,磁力攪拌45~55min,水洗至ph為7,用孔徑為155~158μm的纖維素過濾器過濾,向過濾后所得的物料中加入甘蔗渣質(zhì)量的35~40%的赤鐵礦渣粉,氮氣保護(hù)下,在412.5~413.8℃的溫度下煅燒35~40min,粉碎,即可。
進(jìn)一步,所述的植物浸膏,將楊柳、蓖麻和龍葵等質(zhì)量混合,加水,熬煮1~1.3h,過濾得到濾渣,并將濾液濃縮,加入濃縮后的濾液體積10倍的乙醇,浸提18~22h,回收乙醇,再加入濃縮后的濾液體積2~3倍的石油醚,浸提3~4h,回收石油醚,得浸提液;將濾渣烘干,粉碎,過20~40目篩,與浸提液混合,在100~120℃下,熬煮至含水量為15~20wt%的浸膏即可。
進(jìn)一步,所述的改性硫酸亞鐵,是將硫酸亞鐵水溶液通過電解池電解3~5min后,斷電,加入硫酸亞鐵的質(zhì)量的15~20%的硅藻土粉,100~120khz的頻率超聲處理20~25min,在1000~1200r/min的轉(zhuǎn)速下離心25~30min,取上清液,再加入硫酸亞鐵質(zhì)量的25~30%的雙氧水,恒溫水浴加熱至50~60℃后,攪拌35~40min,即可。
進(jìn)一步,所述的尿素,磷酸脲,總氮量≥48%;所述的磷酸脲,磷酸二氫鉀,以五氧化二磷計,總磷量≥38%;所述的磷酸二氫鉀,硫酸鉀,氯化鉀,以氧化鉀計,總鉀量≥42%。
進(jìn)一步,所述的用于多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)肥料,其制備方法,包括以下步驟:
(1)將尿素,磷酸脲,磷酸二氫鉀,硫酸鉀,氯化鉀,碳酸氫鈉和硅酸鈉分別在各自的熔點下進(jìn)行熔融處理,干燥,分別粉碎過20~40目篩后混合,在80~100次/min的振動頻率下振動12~16min,得料1;
(2)將腐植酸鈉,沼液和海帶粉混合,在45~55℃,密閉環(huán)境下發(fā)酵25~28h,加熱濃縮,制成含水量為20~25wt%的浸膏,100~120khz的頻率下超聲處理8~12min,烘干,粉碎,得料2;
(3)將料1,料2,復(fù)合殼粉,改性甘蔗渣、植物浸膏和改性硫酸亞鐵混合,在60~80次/min的振動篩上振動10~15min,通過造粒機(jī)造粒,烘干即可。
綜上所述,本發(fā)明的有益效果在于:
1)本肥料營養(yǎng)豐富,含有作物必需的多種大量元素和微量營養(yǎng)元素,氮、磷、鉀總養(yǎng)分≥52.8%,富含多種營養(yǎng)元素,本發(fā)明對土壤中多氯聯(lián)苯脫除率達(dá)到99.8%以上,效果顯著,普通的肥料對多氯聯(lián)苯的修復(fù)效果緩慢,本發(fā)明的肥料不僅多氯聯(lián)苯脫除率高,還具有豐富的營養(yǎng),以花生為例,有效的促進(jìn)了花生的生長,畝產(chǎn)量相對于對照組,可增產(chǎn)7.25~10.58%,實現(xiàn)豐產(chǎn)和脫除有機(jī)物的雙重效益。
2)本發(fā)明中的復(fù)合殼粉是將花生殼、核桃殼和堅果殼制備的混合殼粉,具有比表面積大、化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高的特點,通過蓖麻油浸泡,淀粉和丙烯酸的改性,有效的增大了混合殼粉的比表面積,能夠很好地吸附多氯聯(lián)苯,并將其固定下來,同時,在殼粉表面的包裹一層水溶性淀粉基團(tuán),強(qiáng)化了殼粉吸附有毒有機(jī)物的能力,減少植物對多氯聯(lián)苯的吸收。
3)本發(fā)明中的改性甘蔗渣,通過酸化,堿化,赤鐵礦渣混合、氮氣保護(hù)下煅燒進(jìn)行改性,改善甘蔗渣的纖維結(jié)構(gòu)、增大比表面積大,增加甘蔗渣表面的活性官能團(tuán)的數(shù)量,有效的增強(qiáng)了對有機(jī)物的吸附能力。
4)本發(fā)明中的植物浸膏,是將楊柳、蓖麻和龍葵熬煮后,經(jīng)乙醇和石油醚浸提,有效激活植物表面的活性官能團(tuán),增加活性官能團(tuán)的數(shù)量,有效提升對有機(jī)物的吸收、富集能力,減少土壤的有機(jī)物含量。
5)本發(fā)明中的改性硫酸亞鐵,通過電離和氧化作用,使得亞鐵離子反應(yīng)生成水合鐵氧化物,有效的結(jié)合土壤中的有機(jī)物,減少有機(jī)物的遷移,從而達(dá)到去除有機(jī)物污染物的目的,同時,通過硅藻土的添加,增強(qiáng)了硫酸亞鐵的微孔結(jié)構(gòu),增加了還原性,對pcbs的含氯有機(jī)污染物具有較好的脫氯還原作用,從而達(dá)到減少pcbs的作用。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明,但本發(fā)明并不局限于這些實施方式,任何在本實施例基本精神上的改進(jìn)或代替,仍屬于本發(fā)明權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍。
實施例1
一種用于多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)肥料,其特征在于,由以下按重量份計的原料組成:尿素30kg、磷酸脲20kg、磷酸二氫鉀20kg、硫酸鉀15kg、氯化鉀15kg、碳酸氫鈉12kg、硅酸鈉10kg、腐植酸鈉8kg、沼液20kg、海帶粉12kg、復(fù)合殼粉18kg、改性甘蔗渣10kg、植物浸膏12kg、改性硫酸亞鐵10kg。
所述的復(fù)合殼粉,是將花生殼、核桃殼和堅果殼等質(zhì)量混合,粉碎過20目篩,得混合物料,用蓖麻油浸泡,85℃下水浴攪拌25min后,撈出,加入混合物料的0.35倍的淀粉,在8℃下,浸泡于丙烯酸中,用磁力攪拌器攪拌1h,過濾,烘干,粉碎即可。
所述堅果殼,是指巴旦杏核殼、白杏核殼、澳洲堅果殼或其他具有疏松多孔結(jié)構(gòu)的堅果殼。
所述的改性甘蔗渣,回收甘蔗加工后的甘蔗渣,加水熬煮5.5h,過濾,將濾渣烘干至含水量為8wt%,粉碎,得甘蔗粉料,濾液置于75℃恒溫水浴下,磁力攪拌器攪拌,制成含水量為15wt%的浸膏,將甘蔗粉料和浸膏,混合,加入甘蔗渣質(zhì)量的2.5倍的草酸,55℃下水浴攪拌1.5h,加入0.52mol/l的氫氧化鈉,調(diào)節(jié)ph值為10,磁力攪拌45min,水洗至ph為7,用孔徑為155μm的纖維素過濾器過濾,向過濾后所得的物料中加入甘蔗渣質(zhì)量的35%的赤鐵礦渣粉,氮氣保護(hù)下,在412.5℃的溫度下煅燒35min,粉碎,即可。
所述赤鐵礦渣粉是用赤鐵礦法處理煉鋅廢渣得到的產(chǎn)物,經(jīng)粉碎研磨過60目篩后獲得,赤鐵礦渣粉的主要成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù),fe:58-60%,zn:0.5-1.0%。
所述的植物浸膏,將楊柳、蓖麻和龍葵等質(zhì)量混合,加水,熬煮1h,過濾得到濾渣,并將濾液濃縮,加入濃縮后的濾液體積10倍的乙醇,浸提18h,回收乙醇,再加入濃縮后的濾液體積2倍的石油醚,浸提3h,回收石油醚,得浸提液;將濾渣烘干,粉碎,過20目篩,與浸提液混合,在100℃下,熬煮至含水量為15%wt的浸膏即可。
所述的改性硫酸亞鐵,是將硫酸亞鐵水溶液通過電解池電解3min后,斷電,加入硫酸亞鐵的質(zhì)量的15%的硅藻土粉,100khz的頻率超聲處理20min,在1000r/min的轉(zhuǎn)速下離心25min,取上清液,再加入硫酸亞鐵質(zhì)量的25%的雙氧水,恒溫水浴加熱至50℃后,攪拌35min,即可。
所述的尿素,磷酸脲,總氮量≥48%,所述的磷酸脲,磷酸二氫鉀,以五氧化二磷計,總磷量≥38%,所述的磷酸二氫鉀,硫酸鉀,氯化鉀,以氧化鉀計,總鉀量≥42%。所述總氮量,是指尿素和磷酸脲中的氮元素的質(zhì)量百分含量;所述總磷量,是指將磷酸脲和磷酸二氫鉀中的磷元素質(zhì)量轉(zhuǎn)化為五氧化二磷的質(zhì)量,從而計算磷酸脲和磷酸二氫鉀中的五氧化二磷的質(zhì)量百分含量;所述總鉀量,是指將磷酸二氫鉀,硫酸鉀,氯化鉀,以氧化鉀中的鉀元素質(zhì)量轉(zhuǎn)化為氧化鉀的質(zhì)量,從而計算磷酸二氫鉀,硫酸鉀,氯化鉀,以氧化鉀中的氧化鉀的質(zhì)量百分含量。
所述的用于多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)肥料,其制備方法,包括以下步驟:
(1)將尿素,磷酸脲,磷酸二氫鉀,硫酸鉀,氯化鉀,碳酸氫鈉和硅酸鈉分別在各自的熔點下進(jìn)行熔融處理,干燥,分別粉碎過20目篩后混合,在80次/min的振動頻率下振動12min,得料1;
(2)將腐植酸鈉,沼液和海帶粉混合,在45℃,密閉環(huán)境下發(fā)酵25h,加熱濃縮,制成含水量為20wt%的浸膏,100khz的頻率下超聲處理8min,烘干,粉碎,得料2;
(3)將料1,料2,復(fù)合殼粉,改性甘蔗渣、植物浸膏和改性硫酸亞鐵混合,在60次/min的振動篩上振動10min,通過造粒機(jī)造粒,烘干即可。
實施例2
一種用于多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)肥料,其特征在于,由以下按重量份計的原料組成:尿素50kg、磷酸脲40kg、磷酸二氫鉀30kg、硫酸鉀20kg、氯化鉀20kg、碳酸氫鈉18kg、硅酸鈉15kg、腐植酸鈉12kg、沼液30kg、海帶粉14kg、復(fù)合殼粉22kg、改性甘蔗渣20kg、植物浸膏18kg、改性硫酸亞鐵20kg。
所述的復(fù)合殼粉,是將花生殼、核桃殼和堅果殼等質(zhì)量混合,粉碎過40目篩,得混合物料,用蓖麻油浸泡,90℃下水浴攪拌30min后,撈出,加入混合物料的0.4倍的淀粉,在10℃下,浸泡于丙烯酸中,用磁力攪拌器攪拌1.3h,過濾,烘干,粉碎即可。
所述堅果殼,是指巴旦杏核殼、白杏核殼、澳洲堅果殼或其他具有疏松多孔結(jié)構(gòu)的堅果殼。
所述的改性甘蔗渣,回收甘蔗加工后的甘蔗渣,加水熬煮6h,過濾,將濾渣烘干至含水量為10wt%,粉碎,得甘蔗粉料,濾液置于80℃恒溫水浴下,磁力攪拌器攪拌,制成含水量為20wt%的浸膏,將甘蔗粉料和浸膏,混合,加入甘蔗渣質(zhì)量的3倍的草酸,60℃下水浴攪拌2h,加入0.65mol/l的氫氧化鈉,調(diào)節(jié)ph值為12,磁力攪拌55min,水洗至ph為7,用孔徑為158μm的纖維素過濾器過濾,向過濾后所得的物料中加入甘蔗渣質(zhì)量的40%的赤鐵礦渣粉,氮氣保護(hù)下,在413.8℃的溫度下煅燒40min,粉碎,即可。
所述赤鐵礦渣粉是用赤鐵礦法處理煉鋅廢渣得到的產(chǎn)物,經(jīng)粉碎研磨過60目篩后獲得,赤鐵礦渣粉的主要成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù),fe:58-60%,zn:0.5-1.0%。
所述的植物浸膏,將楊柳、蓖麻和龍葵等質(zhì)量混合,加水,熬煮1.3h,過濾得到濾渣,并將濾液濃縮,加入濃縮后的濾液體積10倍的乙醇,浸提22h,回收乙醇,再加入濃縮后的濾液體積3倍的石油醚,浸提4h,回收石油醚,得浸提液;將濾渣烘干,粉碎,過40目篩,與浸提液混合,在120℃下,熬煮至含水量為20wt%的浸膏即可。
所述的改性硫酸亞鐵,是將硫酸亞鐵水溶液通過電解池電解5min后,斷電,加入硫酸亞鐵的質(zhì)量的20%的硅藻土粉,100~120khz的頻率超聲處理25min,在1200r/min的轉(zhuǎn)速下離心30min,取上清液,再加入硫酸亞鐵質(zhì)量的30%的雙氧水,恒溫水浴加熱至60℃后,攪拌40min,即可。
所述的尿素,磷酸脲,總氮量≥48%;所述的磷酸脲,磷酸二氫鉀,以五氧化二磷計,總磷量≥38%;所述的磷酸二氫鉀,硫酸鉀,氯化鉀,以氧化鉀計,總鉀量≥42%。
所述的用于多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)肥料,其制備方法,包括以下步驟:
(1)將尿素,磷酸脲,磷酸二氫鉀,硫酸鉀,氯化鉀,碳酸氫鈉和硅酸鈉分別在各自的熔點下進(jìn)行熔融處理,干燥,分別粉碎過40目篩后混合,在100次/min的振動頻率下振動16min,得料1;
(2)將腐植酸鈉,沼液和海帶粉混合,在55℃,密閉環(huán)境下發(fā)酵28h,加熱濃縮,制成含水量為25wt%的浸膏,120khz的頻率下超聲處理12min,烘干,粉碎,得料2;
(3)將料1,料2,復(fù)合殼粉,改性甘蔗渣、植物浸膏和改性硫酸亞鐵混合,在80次/min的振動篩上振動15min,通過造粒機(jī)造粒,烘干即可。
實施例3
一種用于多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)肥料,其特征在于,由以下按重量份計的原料組成:尿素40kg、磷酸脲30kg、磷酸二氫鉀25kg、硫酸鉀18kg、氯化鉀18kg、碳酸氫鈉14kg、硅酸鈉13kg、腐植酸鈉10kg、沼液25kg、海帶粉13kg、復(fù)合殼粉20kg、改性甘蔗渣15kg、植物浸膏15kg、改性硫酸亞鐵15kg。
所述的復(fù)合殼粉,是將花生殼、核桃殼和堅果殼等質(zhì)量混合,粉碎過30目篩,得混合物料,用蓖麻油浸泡,88℃下水浴攪拌28min后,撈出,加入混合物料的0.38倍的淀粉,在9℃下,浸泡于丙烯酸中,用磁力攪拌器攪拌1.2h,過濾,烘干,粉碎即可。
所述堅果殼,是指巴旦杏核殼、白杏核殼、澳洲堅果殼或其他具有疏松多孔結(jié)構(gòu)的堅果殼。
所述的改性甘蔗渣,回收甘蔗加工后的甘蔗渣,加水熬煮5.8h,過濾,將濾渣烘干至含水量為9wt%,粉碎,得甘蔗粉料,濾液置于78℃恒溫水浴下,磁力攪拌器攪拌,制成含水量為18wt%的浸膏,將甘蔗粉料和浸膏,混合,加入甘蔗渣質(zhì)量的2.8倍的草酸,58℃下水浴攪拌1.8h,加入0.6mol/l的氫氧化鈉,調(diào)節(jié)ph值為11,磁力攪拌50min,水洗至ph為7,用孔徑為156μm的纖維素過濾器過濾,向過濾后所得的物料中加入甘蔗渣質(zhì)量的38%的赤鐵礦渣粉,氮氣保護(hù)下,在413℃的溫度下煅燒38min,粉碎,即可。
所述赤鐵礦渣粉是用赤鐵礦法處理煉鋅廢渣得到的產(chǎn)物,經(jīng)粉碎研磨過60目篩后獲得,赤鐵礦渣粉的主要成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù),fe:58-60%,zn:0.5-1.0%。
所述的植物浸膏,將楊柳、蓖麻和龍葵等質(zhì)量混合,加水,熬煮1.2h,過濾得到濾渣,并將濾液濃縮,加入濃縮后的濾液體積10倍的乙醇,浸提20h,回收乙醇,再加入濃縮后的濾液體積2.5倍的石油醚,浸提3.5h,回收石油醚,得浸提液;將濾渣烘干,粉碎,過30目篩,與浸提液混合,在110℃下,熬煮至含水量為18wt%的浸膏即可。
所述的改性硫酸亞鐵,是將硫酸亞鐵水溶液通過電解池電解4min后,斷電,加入硫酸亞鐵的質(zhì)量的18%的硅藻土粉,110khz的頻率超聲處理23min,在1100r/min的轉(zhuǎn)速下離心28min,取上清液,再加入硫酸亞鐵質(zhì)量的28%的雙氧水,恒溫水浴加熱至55℃后,攪拌38min,即可。
所述的尿素,磷酸脲,總氮量≥48%;所述的磷酸脲,磷酸二氫鉀,以五氧化二磷計,總磷量≥38%;所述的磷酸二氫鉀,硫酸鉀,氯化鉀,以氧化鉀計,總鉀量≥42%。
所述的用于多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)肥料,其制備方法,包括以下步驟:
(1)將尿素,磷酸脲,磷酸二氫鉀,硫酸鉀,氯化鉀,碳酸氫鈉和硅酸鈉分別在各自的熔點下進(jìn)行熔融處理,干燥,分別粉碎過30目篩后混合,在90次/min的振動頻率下振動14min,得料1;
(2)將腐植酸鈉,沼液和海帶粉混合,在50℃,密閉環(huán)境下發(fā)酵27h,加熱濃縮,制成含水量為23wt%的浸膏,110khz的頻率下超聲處理10min,烘干,粉碎,得料2;
(3)將料1,料2,復(fù)合殼粉,改性甘蔗渣、植物浸膏和改性硫酸亞鐵混合,在70次/min的振動篩上振動13min,通過造粒機(jī)造粒,烘干即可。
實施例4
一種用于多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)肥料,其特征在于,由以下按重量份計的原料組成:尿素30kg、磷酸脲40kg、磷酸二氫鉀20kg、硫酸鉀20kg、氯化鉀15kg、碳酸氫鈉18kg、硅酸鈉10kg、腐植酸鈉12kg、沼液30kg、海帶粉14kg、復(fù)合殼粉22kg、改性甘蔗渣10kg、植物浸膏18kg、改性硫酸亞鐵20kg。
所述的復(fù)合殼粉,是將花生殼、核桃殼和堅果殼等質(zhì)量混合,粉碎過40目篩,得混合物料,用蓖麻油浸泡,85℃下水浴攪拌30min后,撈出,加入混合物料的0.35倍的淀粉,在10℃下,浸泡于丙烯酸中,用磁力攪拌器攪拌1h,過濾,烘干,粉碎即可。
所述堅果殼,是指巴旦杏核殼、白杏核殼、澳洲堅果殼或其他具有疏松多孔結(jié)構(gòu)的堅果殼。
所述的改性甘蔗渣,回收甘蔗加工后的甘蔗渣,加水熬煮6h,過濾,將濾渣烘干至含水量為10wt%,粉碎,得甘蔗粉料,濾液置于75℃恒溫水浴下,磁力攪拌器攪拌,制成含水量為15wt%的浸膏,將甘蔗粉料和浸膏,混合,加入甘蔗渣質(zhì)量的2.5倍的草酸,60℃下水浴攪拌2h,加入0.52mol/l的氫氧化鈉,調(diào)節(jié)ph值為12,磁力攪拌45min,水洗至ph為7,用孔徑為158μm的纖維素過濾器過濾,向過濾后所得的物料中加入甘蔗渣質(zhì)量的40%的赤鐵礦渣粉,氮氣保護(hù)下,在412.5℃的溫度下煅燒35min,粉碎,即可。
所述赤鐵礦渣粉是用赤鐵礦法處理煉鋅廢渣得到的產(chǎn)物,經(jīng)粉碎研磨過60目篩后獲得,赤鐵礦渣粉的主要成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù),fe:58-60%,zn:0.5-1.0%。
所述的植物浸膏,將楊柳、蓖麻和龍葵等質(zhì)量混合,加水,熬煮1h,過濾得到濾渣,并將濾液濃縮,加入濃縮后的濾液體積10倍的乙醇,浸提22h,回收乙醇,再加入濃縮后的濾液體積2倍的石油醚,浸提4h,回收石油醚,得浸提液;將濾渣烘干,粉碎,過40目篩,與浸提液混合,在100℃下,熬煮至含水量為15wt%的浸膏即可。
所述的改性硫酸亞鐵,是將硫酸亞鐵水溶液通過電解池電解3min后,斷電,加入硫酸亞鐵的質(zhì)量的20%的硅藻土粉,100khz的頻率超聲處理25min,在1000r/min的轉(zhuǎn)速下離心30min,取上清液,再加入硫酸亞鐵質(zhì)量的25%的雙氧水,恒溫水浴加熱至50℃后,攪拌40min,即可。
所述的尿素,磷酸脲,總氮量≥48%;所述的磷酸脲,磷酸二氫鉀,以五氧化二磷計,總磷量≥38%;所述的磷酸二氫鉀,硫酸鉀,氯化鉀,以氧化鉀計,總鉀量≥42%。
所述的用于多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)肥料,其制備方法,包括以下步驟:
(1)將尿素,磷酸脲,磷酸二氫鉀,硫酸鉀,氯化鉀,碳酸氫鈉和硅酸鈉分別在各自的熔點下進(jìn)行熔融處理,干燥,分別粉碎過20目篩后混合,在100次/min的振動頻率下振動12min,得料1;
(2)將腐植酸鈉,沼液和海帶粉混合,在55℃,密閉環(huán)境下發(fā)酵25h,加熱濃縮,制成含水量為25wt%的浸膏,120khz的頻率下超聲處理8min,烘干,粉碎,得料2;
(3)將料1,料2,復(fù)合殼粉,改性甘蔗渣、植物浸膏和改性硫酸亞鐵混合,在80次/min的振動篩上振動10min,通過造粒機(jī)造粒,烘干即可。
實施例5
一種用于多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)肥料,其特征在于,由以下按重量份計的原料組成:尿素50kg、磷酸脲40kg、磷酸二氫鉀20kg、硫酸鉀20kg、氯化鉀15kg、碳酸氫鈉12kg、硅酸鈉15kg、腐植酸鈉12kg、沼液20kg、海帶粉12kg、復(fù)合殼粉22kg、改性甘蔗渣20kg、植物浸膏12kg、改性硫酸亞鐵15kg。
所述的復(fù)合殼粉,是將花生殼、核桃殼和堅果殼等質(zhì)量混合,粉碎過20目篩,得混合物料,用蓖麻油浸泡,85℃下水浴攪拌30min后,撈出,加入混合物料的0.4倍的淀粉,在8℃下,浸泡于丙烯酸中,用磁力攪拌器攪拌1h,過濾,烘干,粉碎即可。
所述堅果殼,是指巴旦杏核殼、白杏核殼、澳洲堅果殼或其他具有疏松多孔結(jié)構(gòu)的堅果殼。
所述的改性甘蔗渣,回收甘蔗加工后的甘蔗渣,加水熬煮5.5h,過濾,將濾渣烘干至含水量為10wt%,粉碎,得甘蔗粉料,濾液置于80℃恒溫水浴下,磁力攪拌器攪拌,制成含水量為15wt%的浸膏,將甘蔗粉料和浸膏,混合,加入甘蔗渣質(zhì)量的3倍的草酸,60℃下水浴攪拌1.5~2h,加入0.52mol/l的氫氧化鈉,調(diào)節(jié)ph值為12,磁力攪拌45min,水洗至ph為7,用孔徑為158μm的纖維素過濾器過濾,向過濾后所得的物料中加入甘蔗渣質(zhì)量的40%的赤鐵礦渣粉,氮氣保護(hù)下,在412.5℃的溫度下煅燒40min,粉碎,即可。
所述赤鐵礦渣粉是用赤鐵礦法處理煉鋅廢渣得到的產(chǎn)物,經(jīng)粉碎研磨過60目篩后獲得,赤鐵礦渣粉的主要成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù),fe:58-60%,zn:0.5-1.0%。
所述的植物浸膏,將楊柳、蓖麻和龍葵等質(zhì)量混合,加水,熬煮1h,過濾得到濾渣,并將濾液濃縮,加入濃縮后的濾液體積10倍的乙醇,浸提18h,回收乙醇,再加入濃縮后的濾液體積3倍的石油醚,浸提4h,回收石油醚,得浸提液;將濾渣烘干,粉碎,過20目篩,與浸提液混合,在100℃下,熬煮至含水量為20wt%的浸膏即可。
所述的改性硫酸亞鐵,是將硫酸亞鐵水溶液通過電解池電解3min后,斷電,加入硫酸亞鐵的質(zhì)量的15%的硅藻土粉,100khz的頻率超聲處理25min,在1200r/min的轉(zhuǎn)速下離心30min,取上清液,再加入硫酸亞鐵質(zhì)量的30%的雙氧水,恒溫水浴加熱至60℃后,攪拌40min,即可。
所述的尿素,磷酸脲,總氮量≥48%;所述的磷酸脲,磷酸二氫鉀,以五氧化二磷計,總磷量≥38%;所述的磷酸二氫鉀,硫酸鉀,氯化鉀,以氧化鉀計,總鉀量≥42%。
所述的用于多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)肥料,其制備方法,包括以下步驟:
(1)將尿素,磷酸脲,磷酸二氫鉀,硫酸鉀,氯化鉀,碳酸氫鈉和硅酸鈉分別在各自的熔點下進(jìn)行熔融處理,干燥,分別粉碎過20目篩后混合,在100次/min的振動頻率下振動16min,得料1;
(2)將腐植酸鈉,沼液和海帶粉混合,在55℃,密閉環(huán)境下發(fā)酵28h,加熱濃縮,制成含水量為20wt%的浸膏,100khz的頻率下超聲處理8min,烘干,粉碎,得料2;
(3)將料1,料2,復(fù)合殼粉,改性甘蔗渣、植物浸膏和改性硫酸亞鐵混合,在60次/min的振動篩上振動15min,通過造粒機(jī)造粒,烘干即可。
實驗例
為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的應(yīng)用價值,發(fā)明人選取了6塊多氯聯(lián)苯污染的花生試驗田,其中一塊在種植花生期間使用普通肥料作為對照組,另5塊分別使用本發(fā)明實施例1~5的肥料作為實驗組,經(jīng)檢測,6塊地的多氯聯(lián)苯總量平均值為35.9mg/kg,種植期間對6塊土壤的多氯聯(lián)苯進(jìn)行采樣分析,結(jié)合花生產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計,結(jié)果如表1所示:
表1
說明:本發(fā)明對土壤中多氯聯(lián)苯脫除率達(dá)到99.8%以上,效果顯著,普通的肥料對多氯聯(lián)苯的修復(fù)效果緩慢,本發(fā)明的肥料不僅多氯聯(lián)苯脫除率高,還具有豐富的營養(yǎng),以花生為例,有效的促進(jìn)了花生的生長,畝產(chǎn)量相對于對照組,可增產(chǎn)7.25~10.58%,實現(xiàn)豐產(chǎn)和脫除有機(jī)物的雙重效益。