專利名稱：利用稀鹽酸洗滌蜂窩煤灰渣穩(wěn)定鉛污染土壤中的鉛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土壤重金屬污染修復和固體廢物利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鉛污染土壤中鉛的穩(wěn)定方法和蜂窩煤燃燒固體廢物的利用方法，特別涉及在鉛污染土壤中施用稀鹽酸洗滌蜂窩煤灰渣穩(wěn)定鉛的方法。
背景技術(shù)：
重金屬是土壤中常見的污染物，其中鉛是最常見的土壤污染重金屬之一。土壤重金屬污染可導致糧食、蔬菜、地下水和大氣污染，從而影響人和動物健康。鉛污染土壤也可通過手口途徑進入兒童體內(nèi)，影響兒童兒童健康。與鎘、砷等污染物相比，鉛不易被植物吸收，因此，通過各種措施降低鉛污染土壤中鉛的有效性是鉛污染土壤修復的重要措施。磷酸鹽是最有效的穩(wěn)定土壤鉛的穩(wěn)定劑。這是因為磷酸鹽可與土壤中的鉛形成溶解性很低的氯磷酸鉛類化合物。然而，由于磷礦資料有限且在土壤中大量施用磷酸鹽有較高的環(huán)境風險，研究者也在探討用其它物質(zhì)穩(wěn)定土壤鉛的方法。到目前為止，研究者探討的其它穩(wěn)定鉛的物質(zhì)可分為以下幾類(1)含有磷酸鹽的物質(zhì)，如骨粉。( 堿性物質(zhì)，如石灰。( 其它固體廢物。(4)其它物質(zhì)，如水合氧化鐵(ferrihydrite)。以上部分物料在實際中也在一定程度上起到了降低土壤鉛有效性和移動性的目的，但也有如下不足(1) 部分物料可導致土壤性質(zhì)惡化。如石灰，施用后會導致土壤PH增加，這在北方土壤中對土壤性質(zhì)是不利的。( 部分物料價格較高，如骨粉、水合氧化鐵等。( 部分物料在施用前需要一定的處理過程。如有人將樹葉等有機物制成堆肥用于鉛污染士壤中鉛的穩(wěn)定。(4) 某些物料本身污染物含量較高。因此，總體來說，對于鉛污染土壤中鉛的穩(wěn)定，仍需要探索除磷酸鹽以外的其它廉價而有效的穩(wěn)定物料。另一方面，蜂窩煤是我國廣大農(nóng)村地區(qū)和城郊廣泛使用的燃料，然而，長期以來， 蜂窩煤燃燒后形成的灰渣被丟棄在農(nóng)村房前屋后或進入城市的垃圾收集系統(tǒng)，沒有得到有效的利用。最近的研究已經(jīng)表明，蜂窩煤灰渣施用于鉛污染土壤中可以降低士壤鉛的有效性。然而，研究也同時表明，蜂窩煤灰渣施入士壤可導致土壤PH和電導率升高。土壤pH 升高對于石灰性土壤和堿性土壤中植物生長是不利的，而土壤電導率升高也對植物生長不利。因此，必須找到有效的方法處理蜂窩煤灰渣這類固體廢物，達到基本不損失灰渣降低土壤鉛有效性的能力、又能降低灰渣施入土壤后對PH和電導率不利影響的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種將蜂窩煤灰渣處理后施入鉛污染土壤、降低土壤鉛的有效性的方法，其對灰渣進行了稀鹽酸洗滌處理，以克服現(xiàn)有方法中蜂窩煤灰渣施用后土壤PH和電導率升高的問題。蜂窩煤灰渣是一類堿性較強且含有大量可溶性電解質(zhì)的固體廢物，因此，直接施入后可導致土壤PH和電導率升高。因此，采用稀鹽酸洗滌這類固體廢物，可起到中和堿性、
3同時去除其中所含的部分電解質(zhì)的目的。但同時，鹽酸洗滌蜂窩煤灰渣后灰渣中也會殘留部分氫離子，這些殘留的氫離子必須在施用前除去，以達到使灰渣PH基本達到中性的目的。因此，本研究在采用稀鹽酸洗滌后，再用蒸餾水洗滌灰渣4次，可達到灰渣pH基本恢復中性的目的。之后將處理過的灰渣施入鉛污染土壤并培養(yǎng)，可起到降低土壤鉛有效性，同時保持土壤PH和電導率基本穩(wěn)定的目的。本發(fā)明的上述目的是這樣實現(xiàn)的用稀鹽酸洗滌蜂窩煤灰渣穩(wěn)定鉛污染土壤中的鉛的方法，其具有如下步驟將蜂窩煤灰渣(不包含粉末狀爐底灰)研磨或粉碎后過2mm篩，混合均勻；將濃鹽酸與蒸餾水按1 99比例(ν ν)混合，搖勻，配制成稀鹽酸；將一定質(zhì)量的過2mm篩的灰渣與以上稀鹽酸按灰渣/稀鹽酸(m v) = 1 3混合，振蕩5min(120r .mirT1以上)后用孔徑0. 02-0. 06mm的抗腐蝕性過濾介質(zhì)過濾，向洗過的灰渣中加入與前述稀鹽酸體積相同的蒸餾水，振蕩5min后用孔徑0. 02-0. 06mm的過濾介質(zhì)過濾，加蒸餾水、振蕩、過濾步驟共進行4次，之后將灰渣在80-110°C烘干，混合均勻，即制備成稀鹽酸洗滌灰渣；將稀鹽酸洗滌灰渣與鉛污染土壤按1 50的比例(干重比例)混合均勻，之后調(diào)節(jié)土壤含水量到15%至25%，保持此含水量，保持土壤不凍結(jié)，放置60d以上，即可起到明顯降低土壤鉛生物有效性的目的。其關(guān)鍵技術(shù)在于蜂窩煤灰渣用稀鹽酸洗滌，之后用蒸餾水洗滌，洗滌過程既起到了降低灰渣所含堿性物質(zhì)和電解質(zhì)的目的，又可使洗滌后的灰渣PH調(diào)節(jié)到中性左右。本發(fā)明的優(yōu)點在于灰渣經(jīng)過稀鹽酸洗滌后，其pH和電導率有較大幅度的降低， 與現(xiàn)有的將未洗滌灰渣直接施入鉛污染土壤修復鉛污染土壤的技術(shù)相比，稀鹽酸洗滌灰渣施入土壤后所導致的土壤PH和電導率升高有明顯降低，同時其降低土壤鉛有效性的效果仍得到保持。另外，其所用的修復材料是一種常見固體廢物，因此修復的費用較低。
具體實施例方式本發(fā)明所述利用稀鹽酸洗滌蜂窩煤灰渣穩(wěn)定鉛污染土壤中的鉛的方法，可以用一個具體例子加以詳細說明，其具體步驟如下1取某鉛污染土壤少量重量法測定其含水量，之后根據(jù)含水量取相當于400g烘干
土重量土壤。2將1. OOmL濃鹽酸加入99. OmL蒸餾水中，混合均勻，制成稀鹽酸。3取蜂窩煤燃燒后形成的塊狀灰渣(不包含粉末狀爐底灰)20g，用木棒研磨細，全部過2mm篩，混合均勻。4取過篩的蜂窩煤灰渣8g與24mL稀鹽酸水放入一塑料瓶中，蓋好瓶蓋，在振蕩機上振蕩5min (180r · mirT1)，用中速定量濾紙過濾，之后在灰渣中加入24mL蒸餾水，在振蕩機上振蕩5min(180r · mirT1)、用中速定量濾紙過濾，加蒸餾水、振蕩、過濾步驟共進行4次， 之后將灰渣在80-110°C下烘干至質(zhì)量穩(wěn)定，混合均勻；5將以上土壤與8g烘干后的灰渣混合均勻，在土壤中加入蒸餾水調(diào)節(jié)含水量至 25%，在室內(nèi)放置，隔天用蒸餾水灌溉，使含水量保持在25%，培養(yǎng)60d; 6將土壤在室溫下晾干，過2mm尼龍篩，混合均勻，測定土壤DTPA-Pb含量、pH和電
4導率；結(jié)果表明，加入稀鹽酸洗滌灰渣的土壤DTPA-Hd含量、pH和電導率分別為666mg kg—1、 7. 78 和 0. 25mS cnT1。另外，取400g以上土壤2份，一份加入未處理灰渣8g，另一份不加任伺添加劑，加入蒸餾水調(diào)節(jié)含水量到25%，與加入稀鹽酸洗滌灰渣土壤在相同條件下放置并采用相同方法保持含水量，60d后風干，過2mm篩，混合均勻，采用加入稀鹽酸洗滌灰渣土壤所用相同方法測定以上性質(zhì)，結(jié)果表明，加入未處理灰渣土壤的DTPA-Pb含量、pH和電導率分別為 715mg kg入7. 94和0. 46mS cnT1，未加灰渣土壤DTPA-Pb含量、pH和電導率分別782mg kg人 7. 89 和 0. 223mS cnT1?；以?jīng)過洗滌后，其增加土壤pH和電導率的作用已經(jīng)大大減小，同時其降低土壤鉛有效性的能力比未洗滌灰渣也有較大的提高。
權(quán)利要求
1.一種利用稀鹽酸洗滌蜂窩煤灰渣穩(wěn)定鉛污染土壤中的鉛的方法，其特征在于，將蜂窩煤灰渣用稀鹽酸洗滌、干燥后施入鉛污染土壤，其具有如下步驟將蜂窩煤灰渣研磨或粉碎后過2mm篩，用稀鹽酸洗滌，再將灰渣干燥，最后將干燥灰渣與鉛污染土壤混合、培養(yǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述利用稀鹽酸洗滌蜂窩煤灰渣穩(wěn)定鉛污染土壤中的鉛的方法， 其特征在于，將一定質(zhì)量的灰渣與稀鹽酸按灰渣/稀鹽酸(m v) = 1 3混合，振蕩 5min(120r -min"1以上)后用孔徑0. 02-0. 06mm的抗腐蝕過濾介質(zhì)過濾，向洗過的灰渣中按灰渣/水(m ν) = 1 3(m ν)加入蒸餾水，振蕩5min后用孔徑0. 02-0. 06mm的過濾介質(zhì)過濾，加蒸餾水、振蕩、過濾步驟共進行4次，之后將灰渣在80-110°C烘干，混合均勻， 即制備成稀鹽酸洗滌灰渣；將稀鹽酸洗滌灰渣與鉛污染土壤按1 50的比例(干重比例)混合均勻，之后調(diào)節(jié)土壤含水量到15%至25%，保持此含水量，保持土壤不凍結(jié)，放置60d以上。
全文摘要
本發(fā)明屬于土壤污染修復和固體廢物利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鉛污染土壤中鉛的穩(wěn)定方法和蜂窩煤燃燒固體廢棄物的利用方法，特別涉及在鉛污染土壤中施用稀鹽酸洗滌的蜂窩煤灰渣穩(wěn)定鉛的方法。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是鉛污染土壤中鉛有較高的有效性，及蜂窩煤灰渣直接施入土壤導致土壤pH和電導率增加。首先將蜂窩煤灰渣研磨或粉碎；之后將灰渣與稀鹽酸按1∶3(重量∶體積)混合，振蕩后過濾，之后將灰渣用蒸餾水洗滌4次，80-110℃下干燥；最后將灰渣以1∶50比例與鉛污染土壤混合，調(diào)節(jié)含水量到15％到25％，培養(yǎng)60d以上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，稀鹽酸洗滌后灰渣穩(wěn)定土壤鉛的能力得到提高，同時其引起土壤pH和電導率上升的能力均有下降。
文檔編號B09C1/00GK102225421SQ20111008898
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者席歡, 李立平, 邢維芹 申請人:河南工業(yè)大學