一種醋糟基重金屬修復(fù)劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種醋糟基重金屬修復(fù)劑及其制備方法，該修復(fù)劑組份按重量百分比計(jì)：醋糟80％、不銹鋼尾渣4％、風(fēng)化煤16％；該修復(fù)劑的制備方法，該具體過(guò)程為：步驟a，按上述組分配比將各原料混合，在原料混合物中添加4％的成粒劑，再將其充分混勻；步驟b，采用圓盤造粒法造粒，用噴霧的方式將粘結(jié)劑噴到混合原料的表面，造粒時(shí)間控制在1h；步驟c，將造好的修復(fù)劑顆粒篩分，置于鼓風(fēng)干燥箱中烘干即得修復(fù)劑顆粒成品。本發(fā)明修復(fù)劑成本低廉，綠色環(huán)保，原料來(lái)源廣泛，修復(fù)效果良好，制備工藝簡(jiǎn)單，易于推廣實(shí)施。
【專利說(shuō)明】一種醋糟基重金屬修復(fù)劑及其制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壤修復(fù)領(lǐng)域，尤其涉及一種醋糟基重金屬修復(fù)劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]制醋業(yè)作為山西具有代表性的重要產(chǎn)業(yè)，近幾年來(lái)快速地發(fā)展導(dǎo)致固體廢棄物醋糟的產(chǎn)量也與日俱增。由于大量的醋糟沒(méi)有合理的利用途徑，因此被堆放在環(huán)境中，造成嚴(yán)重污染和資源的巨大浪費(fèi)。在醋糟資源化利用的眾多研究中，主要是將其用作飼料生產(chǎn)、作物栽培、食品發(fā)酵等方面，并沒(méi)有將其作為土壤修復(fù)劑方面的研究。
[0003]土壤修復(fù)劑的應(yīng)用是現(xiàn)今修復(fù)受損土壤的常用的一種方法。土壤修復(fù)劑成分復(fù)雜、種類繁多、所取物料復(fù)雜、制備工藝多樣、修復(fù)效果好壞不一，這些是制備土壤修復(fù)劑所要面對(duì)的必須解決的問(wèn)題。在制備土壤修復(fù)劑的過(guò)程中，物料的選用和配比是制備土壤修復(fù)劑首要考慮和研究的重點(diǎn)問(wèn)題。在物料的選用上，大多選用能改良土壤結(jié)構(gòu)、改善土壤理化性質(zhì)，也有某些具有針對(duì)修復(fù)功能的物料。
[0004]造粒等工藝常見(jiàn)于有機(jī)復(fù)混肥的制備過(guò)程中，在土壤修復(fù)劑的制備過(guò)程中也常用到。土壤修復(fù)劑顆粒能有效解決容易離析，結(jié)塊，流動(dòng)性差，難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的應(yīng)用的問(wèn)題。常用的生產(chǎn)方法有擠壓造粒法，熔融造粒法以及其它物理造粒法，而化學(xué)方法較常用的有氨酸法等。
[0005]經(jīng)查閱，研究土壤修復(fù)劑及其制備方法的相關(guān)文獻(xiàn)有:專利CN103351866A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種由光催化氧化劑和生物質(zhì)炭制備土壤修復(fù)劑的方法，專利CN102757896A公開(kāi)了一種高效微生物土壤修復(fù)劑，屬微生物的擴(kuò)繁培養(yǎng)技術(shù)。上述土壤修復(fù)劑的制備方法存在成本較高，原料來(lái)源不夠廣泛，較難儲(chǔ)存與運(yùn)輸，制備工藝相對(duì)較復(fù)雜，沒(méi)有涉及到重金屬修復(fù)等缺點(diǎn)。
[0006]研究重金屬污染土壤修復(fù)劑及其制備方法的相關(guān)文獻(xiàn)有:專利CN102294351A公開(kāi)了一種以弗雷德鹽作為受重金屬鎘污染土壤修復(fù)劑的方法。專利CN100534651C公開(kāi)了一種以剩余活性污泥為原料的重金屬污染土壤修復(fù)劑及其提取方法和其修復(fù)重金屬污染土壤的方法。專利CN103484125A公開(kāi)了一種固體筍殼基生物炭為土壤改良劑的制備方法與改良方法。上述重金屬污染土壤修復(fù)劑的制備方法存在原料來(lái)源狹隘，制備方法復(fù)雜，成本昂貴等缺點(diǎn)。
[0007]鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究和實(shí)踐終于獲得了本創(chuàng)作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種醋糟基重金屬修復(fù)劑及其制備方法，用以克服上述技術(shù)缺陷。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種醋糟基重金屬修復(fù)劑，該修復(fù)劑組份按重量百分比計(jì):醋糟80%、不銹鋼尾渣4%、風(fēng)化煤16%。
[0010] 進(jìn)一步，所述的醋糟經(jīng)腐熟，曬干，去雜，粉碎后過(guò)Imm篩。[0011]進(jìn)一步，所述的醋糟pH為5.30。
[0012]進(jìn)一步，所述的不銹鋼尾渣經(jīng)粉碎后過(guò)Imm篩。
[0013]進(jìn)一步，不銹鋼尾渣pH為12.23。
[0014]進(jìn)一步，所述的風(fēng)化煤經(jīng)去雜，粉碎后過(guò)1_篩，所述風(fēng)化煤的風(fēng)化煤腐殖酸含量為 35.99%, pH 為 7.82。
[0015]本發(fā)明還提供一種醋糟基重金屬修復(fù)劑的制備方法，該具體過(guò)程為:步驟a，按上述組分配比將各原料混合，在原料混合物中添加4%的成粒劑，再將其充分混勻；
[0016]步驟b，采用圓盤造粒法造粒，用噴霧的方式將粘結(jié)劑噴到混合原料的表面，造粒時(shí)間控制在Ih ；
[0017]步驟C，將造好的修復(fù)劑顆粒篩分，置于鼓風(fēng)干燥箱中烘干即得修復(fù)劑顆粒成品。
[0018]進(jìn)一步，在上述步驟a中，所述的成粒劑為石膏，優(yōu)級(jí)純。
[0019]進(jìn)一步，在上述步驟b中，所述粘結(jié)劑為蒸餾水。
[0020]進(jìn)一步,在上述 步驟c中，所述修復(fù)劑顆粒pH為8.0,粒徑為2mm-4mm。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比較本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明制備的醋糟基重金屬修復(fù)劑所選的原料均為固體廢棄物，原料來(lái)源廣泛，成本低廉，綠色環(huán)保，且能實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的再生利用，實(shí)現(xiàn)以廢治污，變廢為寶的有益效果；
[0022]本發(fā)明制備的醋糟基重金屬修復(fù)劑制備方法簡(jiǎn)單，涉及到的原料配比及造粒工藝均簡(jiǎn)單可行，尤其是區(qū)別于其他修復(fù)劑的制作方法，本發(fā)明增加了造粒工藝，修復(fù)劑顆粒含水量為46.8 %，成粒率為97.3%，返料率為25.2%，顆粒崩解率為5.0%，有效解決了修復(fù)劑容易離析，結(jié)塊，運(yùn)輸不便等問(wèn)題，可適用于大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛使用；
[0023]本發(fā)明制備的醋糟基重金屬修復(fù)劑針對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)效果良好，尤其是重金屬鉛污染的土壤，具有可觀的生態(tài)效益。土壤鉛污染水平為250mg/kg時(shí)，修復(fù)劑的最佳添加量為1%，有效鉛含量降低幅度最大可達(dá)12.41%。鉛污染水平為500mg/kg時(shí)，修復(fù)劑的最佳添加量為2%，有效鉛含量降低幅度最大可達(dá)13.20%。在鉛污染水平為1000mg/kg時(shí)，修復(fù)劑最佳添加量為2%，有效鉛含量降低幅度最大為8.78%。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明醋糟基重金屬修復(fù)劑制備方法的流程圖；
[0025]圖2為本發(fā)明醋糟基重金屬修復(fù)劑的添加量對(duì)鉛的吸附效果圖；
[0026]圖3:250mg/kg鉛污染水平下，醋糟基修復(fù)劑對(duì)土壤有效鉛含量的影響示意圖；
[0027]圖4:500mg/kg鉛污染水平下，醋糟基修復(fù)劑對(duì)土壤有效鉛含量的影響示意圖；
[0028]圖5: 1000mg/kg鉛污染水平下，醋糟基修復(fù)劑對(duì)土壤有效鉛含量的影響示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。
[0030]本發(fā)明提供的一種醋糟基重金屬修復(fù)劑，組份按重量百分比計(jì):醋糟80%、不銹鋼尾渣4%、風(fēng)化煤16% ;所述的醋糟經(jīng)腐熟，曬干，去雜，粉碎后過(guò)Imm篩，pH為5.30。
[0031]所述的不銹鋼尾洛經(jīng)粉碎后過(guò)Imm篩，pH為12.23。
[0032]所述的風(fēng)化煤經(jīng)去雜，粉碎后過(guò)Imm篩；所述風(fēng)化煤的風(fēng)化煤腐殖酸含量為35.99%, pH 為 7.82。
[0033]請(qǐng)參閱圖1所示，其為本發(fā)明醋糟基重金屬修復(fù)劑的制備方法的流程圖；上述醋糟基重金屬修復(fù)劑的制備方法，包括如下步驟:
[0034]步驟a，按上述組分配比將各原料混合，在原料混合物中添加4%的成粒劑，再將其充分混勻；其中，所述的成粒劑為石膏，優(yōu)級(jí)純；
[0035]步驟b，采用圓盤造粒法造粒，用噴霧的方式將粘結(jié)劑噴到混合原料的表面，造粒時(shí)間控制在Ih ;其中，所述粘結(jié)劑為蒸懼水；
[0036]步驟C，將造好的修復(fù)劑顆粒篩分，置于鼓風(fēng)干燥箱中烘干即得修復(fù)劑顆粒成品；其中，所述修復(fù)劑顆粒pH為8.0,粒徑為2mm-4mm。
[0037]下面通過(guò)實(shí)施例具體說(shuō)明該醋糟基重金屬修復(fù)劑及其制備方法。
[0038]實(shí)施例一:醋糟基重金屬修復(fù)劑的制備；
[0039]所用原料及準(zhǔn)備工作:將腐熟后的醋糟，在空氣中曬晾7d，經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后，過(guò)Imm篩；腐殖酸含為35.99%的風(fēng)化煤,過(guò)Imm篩；不銹鋼尾洛粉碎,過(guò)Imm篩。
[0040]原料配比方式:醋糟:風(fēng)化煤:不銹鋼尾渣=80: 16: 4。
[0041]造粒工 藝:將各原料混合，在原料混合物中添加4%的石膏，再將其充分混勻；采用圓盤造粒法造粒，用噴霧的方式將蒸餾水噴到混合原料的表面，造粒時(shí)間控制在Ih ;將造好的修復(fù)劑顆粒篩分，置于鼓風(fēng)干燥箱中烘干即得修復(fù)劑顆粒成品。
[0042]實(shí)施例二:醋糟基修復(fù)劑對(duì)重金屬鉛的吸附性能
[0043]在200mL三角燒瓶中，加入IOOmL濃度為20mg.I/1、pH為4.5的pb2+溶液，再分別加入實(shí)施例1制備得到的醋糟基修復(fù)劑顆粒0.6g，在設(shè)置溫度為25°C，轉(zhuǎn)速為120r.rnirT1的振蕩器中振蕩30min后取出并過(guò)濾，測(cè)定濾液中pb2+濃度為0.525mg/L，去除率可達(dá)97.38%。請(qǐng)結(jié)合圖2所示，該實(shí)驗(yàn)很好的證明醋糟基修復(fù)劑顆粒對(duì)重金屬鉛具有良好的吸附效果，具有作為重金屬修復(fù)劑的巨大潛力。
[0044]實(shí)施例三:醋糟基修復(fù)劑對(duì)土壤中重金屬鉛的修復(fù)效果；
[0045]請(qǐng)結(jié)合圖3-5所示，將實(shí)施例一中制得的醋糟基修復(fù)劑的添加量水平分別設(shè)為0%>0.供試土壤鉛污染水平分別為 250mg/kg、500mg/kg、1000mg/kg。將修復(fù)劑與土壤混勻后，分別稱取400g的混合土壤，裝入土柱中，保持7d后，用pH為4.5的模擬酸雨的混合酸以480mL為試驗(yàn)淋溶量，每天淋溶80mL，淋溶速率為20mL/h，每天淋溶完后平衡24h后再進(jìn)行下一次淋溶。
[0046]結(jié)果顯示，鉛污染水平為250mg/kg時(shí)，修復(fù)劑的最佳添加量為I %，有效鉛含量降低幅度最大可達(dá)12.41%。鉛污染水平為500mg/kg時(shí)，修復(fù)劑的最佳添加量為2%，有效鉛含量降低幅度最大可達(dá)13.20%。在鉛污染水平為1000mg/kg時(shí)，修復(fù)劑最佳添加量為2%時(shí)，有效鉛含量降低幅度最大為8.78%。
[0047]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)發(fā)明而言僅僅是說(shuō)明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種醋糟基重金屬修復(fù)劑，其特征在于，該修復(fù)劑組份按重量百分比計(jì):醋糟80%、不銹鋼尾渣4%、風(fēng)化煤16%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醋糟基重金屬修復(fù)劑，其特征在于，所述的醋糟經(jīng)腐熟，曬干，去雜，粉碎后過(guò)Imm篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的醋糟基重金屬修復(fù)劑，其特征在于，所述的醋糟pH為5.30。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的醋糟基重金屬修復(fù)劑，其特征在于，所述的不銹鋼尾渣經(jīng)粉碎后過(guò)Imm篩。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的醋糟基重金屬修復(fù)劑，其特征在于，不銹鋼尾渣pH為12.23。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的醋糟基重金屬修復(fù)劑，其特征在于，所述的風(fēng)化煤經(jīng)去雜，粉碎后過(guò)Imm篩，所述風(fēng)化煤的風(fēng)化煤腐殖酸含量為35.99%, pH為7.82。
7.一種醋糟基重金屬修復(fù)劑的制備方法，其特征在于，該具體過(guò)程為:步驟a，按上述組分配比將各原料混合，在原料混合物中添加4%的成粒劑，再將其充分混勻； 步驟b，采用圓盤造粒法造粒，用噴霧的方式將粘結(jié)劑噴到混合原料的表面，造粒時(shí)間控制在Ih ； 步驟C，將造好的修復(fù) 劑顆粒篩分，置于鼓風(fēng)干燥箱中烘干即得修復(fù)劑顆粒成品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的醋糟基重金屬修復(fù)劑的制備方法，其特征在于，在上述步驟a中，所述的成粒劑為石膏，優(yōu)級(jí)純。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的醋糟基重金屬修復(fù)劑的制備方法，其特征在于，在上述步驟b中，所述粘結(jié)劑為蒸餾水。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的醋糟基重金屬修復(fù)劑的制備方法，其特征在于，在上述步驟c中,所述修復(fù)劑顆粒pH為8.0,粒徑為2mm-4mm。
【文檔編號(hào)】C09K17/40GK104004523SQ201410234876
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】李華, 朱宇恩, 賈寧, 柴亞男, 霍潤(rùn)寶, 史永林 申請(qǐng)人:山西大學(xué), 壽陽(yáng)縣田益農(nóng)業(yè)科技有限公司, 山西太鋼不銹鋼股份有限公司