一种将污泥与冶炼渣混合得到种植土的方法与流程

文档序号:16986951发布日期:2019-03-02 00:41阅读:476来源:国知局
本发明涉及绿化种植土领域,具体涉及将污泥与冶炼渣混合得到符合土壤环境质量标准的绿化种植土的方法。
背景技术
:城市经污水处理厂处理的终端污泥(沼渣)含有丰富的有机质、氮、磷、钾,可提高土壤的肥力,颗粒度、ph值符合土壤的要求,但不能单独使用,同时重金属含量超标;冶炼渣是遗留的渣料,颗粒度、ph值符合土壤的要求,但某些冶炼渣重金属含量超标,水液重金属含量超标,并含有一定量的化学有机物。如何有效利用这两种废弃物,使其成为符合土壤环境质量标准的绿化种植土,变废为宝,至今是一个问题。技术实现要素:为解决上述技术问题,本发明提供一种将污泥与冶炼渣混合得到种植土的方法,此方法可晾晒化学有机物,降低污染物治理费用,达到污染固废的综合利用,此种土壤比较适合于城市绿化、矿山修复、造林等。具体技术方案如下:一种将污泥与冶炼渣混合得到种植土的方法,包括如下步骤:s1:检测出污泥及冶炼渣中的重金属的含量分别为x1、x2;s2:将质量为m的污泥和质量为l的冶炼渣通过强制搅拌机混合均匀,得到种植土;s3:通过x1*m+x2*l得到种植土中重金属的质量y;s4:重金属的质量y除以种植土的总质量(m+l)得到种植土中重金属的含量;所述污泥的质量m和冶炼渣的质量l是通过所述种植土中重金属的含量,符合土壤环境质量标准(mg/kg)(gb15618-1995)三级ph>6.5来进行调整的。本发明所述的含量为每千克粉煤灰或污泥或种植土中,重金属的质量。所述m和l的质量比为1:2-5。所述冶炼渣为电厂的粉煤灰、钢厂的镍铁渣和氧化铝厂的赤泥的一种或几种。优选步骤s2中种植土中还包括土壤和/或尾矿。当种植土为污泥、冶炼渣和尾矿时,尾矿质量为n,测量出尾矿的重金属含量为x3,通过计算(x1*m+x2*l+x3*n)/(m+l+n)得到种植土中重金属的含量,所述污泥的质量m、冶炼渣的质量l和尾矿的质量n是通过所述种植土中重金属的含量,符合土壤环境质量标准(mg/kg)(gb15618-1995)三级ph>6.5来进行调整的。所述尾矿为铁尾矿、铜尾矿、花岗岩和金伯利尾矿的一种或几种。当种植土为污泥、冶炼渣和土壤时,土壤的质量为o,通过计算(x1*m+x2*l)/(m+l+o)得到种植土中重金属的含量,所述污泥的质量m、冶炼渣的质量l和土壤的质量o是通过所述种植土中重金属的含量,符合土壤环境质量标准(mg/kg)(gb15618-1995)三级ph>6.5来进行调整的。优选步骤s2中种植土中还包括秸秆、稻壳、植物纤维、鸡粪、草炭土、粘合剂和保水剂的一种或几种,以有利于各种植物的生长。本发明根据污泥与冶炼渣的重金属含量指标,配比污泥与冶炼渣的重量,使配制后的土壤符合土壤环境质量标准(gb15618-1995)三级ph>6.5;若两种物料配比不符合,可加入土壤或一种或多种尾矿料,并使水溶液在中性或弱酸条件下符合《生活饮用水卫生标准》gb5749-2006或《城镇污水处理厂污染物排放标准》gb18918-2016,若不符合,对使用区域地表进行防渗处理,并对经土壤过滤的水液进行收集,采用反渗透膜技术对水液进行重复利用,对一定浓度的浓缩液进行回收并进行专业处理(详细的方法参见申请号2017108057247的专利申请文件)。本发明的有益效果是本发明将污泥与冶炼渣混合得到符合土壤环境质量标准(mg/kg)(gb15618-1995)三级ph>6.5的种植土,适用于城市绿化、矿山修复、造林植树等多方面。使固体废弃物得到有效利用,变废为宝。具体实施方式土壤环境质量标准(gb15618-1995)中重金属的含量如表1所示表1土壤环境质量标准(gb15618-1995)三级ph>6.5(mg/kg)实施例1污泥与粉煤灰混合得到种植土s1:检测出污泥及粉煤灰中的重金属的含量,检测结果如表2和表3所示;s2:将质量为1kg的污泥和质量为5kg的粉煤灰通过强制搅拌机混合均匀,得到种植土;s3:计算出种植土中各项重金属的含量,以重金属镉为例:2.7*1+0.19*5=3.65mg,在此例中,镉的总含量为3.65mg;依次计算出种植土中各项重金属的质量如表4所示;s4:将种植土中各重金属的含量除以总质量1+5=6kg得到混合后种植土中个重金属的含量,以重金属镉为例:3.65/6=0.6mg/kg,因此,在此例中,混合后绿化种植土中镉的含量为0.73,符合土壤环境质量标准(mg/kg)(gb15618-1995)三级ph>6.5;依次计算出混合后的绿化种植土中各项重金属含量如表4所示,种植土中重金属含量均在标准以下。表2污泥的重金属含量(mg/kg)表3粉煤灰的重金属含量指标(mg/kg)表4实施例1种植土中各重金属含量和土壤环境质量标准(gb15618-1995)中重金属的含量对比实施例2污泥与镍铁渣混合得到种植土s1:检测出污泥及镍铁渣中的重金属的含量,检测结果如表2和表5所示;s2:将质量为1kg的污泥和质量为5kg的镍铁渣通过强制搅拌机混合均匀,得到种植土;s3:计算出种植土中各项重金属的含量,以重金属镉为例:2.7*1+0.063*5=3.015mg,在此例中,镉的总含量为3.015mg;依次计算出种植土中各项重金属的质量如表6所示;s4:将种植土中各重金属的含量除以总质量1+5=6kg得到混合后种植土中个重金属的含量,以重金属镉为例:3.015/6=0.5mg/kg,因此,在此例中,种植土中镉的含量为0.5,符合土壤环境质量标准(mg/kg)(gb15618-1995)三级ph>6.5;依次计算出种植土中各项重金属含量如表6所示,此种配料中,除了铬的含量外,其他完全符合土壤环境标准。表5镍铁渣的重金属含量指标(mg/kg)表6实施例2种植土中各重金属含量和土壤环境质量标准(gb15618-1995)中重金属的含量对比综上,污泥与粉煤灰或镍铁渣等冶炼渣配制的土壤通过科学地配比,可以符合土壤的环境指标。实施例3土壤需要浇水灌溉,在水溶液状态及因城市酸雨状态下,保证溶液符合重金属液排放指标,采用参考《生活饮用水卫生标准》gb5749-2006或《城镇污水处理厂污染物排放标准》gb18918-2016,采用ph=6.7水溶液及ph=3.8酸溶液两种溶液浸泡,若超标,再进行多次浸泡,对实施例1和2的污泥、粉煤灰和镍铁渣进行浸泡,结果如表9-14所示。参考《生活饮用水卫生标准》gb5749-2006,污泥在水溶液及弱酸环境下,某些指标超标,浸泡3次后,均达标;若按《城镇污水处理厂污染物排放标准》gb18918-2016,浸泡均达标。参考《生活饮用水卫生标准》gb5749-2006,粉煤灰在水溶液及弱酸环境下,均达标;若按《城镇污水处理厂污染物排放标准》gb18918-2016,均达标。污泥与粉煤灰进行混合,若按《城镇污水处理厂污染物排放标准》gb18918-2016,浸泡均达标;参考《生活饮用水卫生标准》gb5749-2006,污泥在水溶液及弱酸环境下,某些指标超标,浸泡3次后,均达标,可采用膜技术进行收集,3次即可达标。参考《生活饮用水卫生标准》gb5749-2006,污泥与镍铁渣在水溶液及弱酸环境下,某些指标超标;若按《城镇污水处理厂污染物排放标准》gb18918-2016,均达标。污泥与镍铁渣进行混合,若按《城镇污水处理厂污染物排放标准》gb18918-2016,渗滤液均达标;参考《生活饮用水卫生标准》gb5749-2006,污泥与镍铁渣在水溶液及弱酸环境下,某些指标超标,可采用膜技术进行收集,直到达标为止。膜技术采用可降解地膜(塑料布)+无纺布+排水板结构,将经过土壤渗透的溶液排入专门的收集池中,通过反渗透膜技术,将溶液分离为水(中水)及浓缩液,水(中水)仍然用于苗木灌溉,浓缩液进行专门收集,由专业公司进行重金属处理表7《生活饮用水卫生标准》gb5749-2006溶液重金属含量标准指标(ug/l)表8《城镇污水处理厂污染物排放标准》gb18918-2016,溶液重金属标准指标(ug/l)表9污泥水溶液指标(ug/l)ph=6.7浸泡后ph=6.0表10污泥弱酸溶液指标(ug/l)ph=3.8表11粉煤灰水溶液指标(ug/l)ph=6.7浸泡后ph=8.0表12粉煤灰弱酸溶液指标(ug/l)ph=3.8表13镍铁渣水溶液指标(mg/l)ph=6.5浸泡后ph=7.9表14镍铁渣弱酸溶液指标(mg/l)ph=4.1实施例5本发明种植土与绿化种植土壤主控指标的技术要求对比表15应符合绿化种植土壤主控指标的技术要求(cj/t340-2016)表16本发明实施例1污泥与粉煤灰配制绿化种植土的检测指标(参照第4项)配制土壤符合绿化种植土壤(cj/t340-2016)主控指标的技术要求。在合成土壤中掺入秸秆、稻壳、植物纤维、鸡粪、草炭土、粘合剂、保水剂等,对合成土壤的含水率、肥力、粘度、ph值等指标进行改善,有利于各种植物的生长。土壤的含盐量(≤1.5g/kg)可通过加入硫酸钙或水浸的方式进行调和,酸性土壤掺入碳酸钙,这些材料最好在固废材料中寻找,严禁掺入危废。实施例6通过对粉煤灰与土壤的氧化物对比,对污泥与粉煤灰或镍铁矿等冶炼渣的配制种植土壤的机理进行分析。序号氧化物粉煤灰(%)土壤(%)1sio257.48064.2982al2o324.11016.9433cao3.9604.0784na2o2.2581.5235fe2o36.3806.4766so30.3000.7217mgo2.3901.4878k2o2.0232.5219cuo0.01610p2o50.1700.431综上可以看出,硅铝氧化物之和均超过80%,有些氧化物含量接近;固废配制成绿化种植土采用将无机固废(粉煤灰、镍铁渣、赤泥等冶炼渣)与有机固废(如污泥又称沼渣、有机垃圾)相结合,配制成符合绿化种植土指标的新型绿化种植土;通过种植的苗木吸收部分污染物,通过灌溉淋洗污染物,通过土壤中的微生物、酶分解污染物。回收渗滤液,进行水液分离,水仍应用于循环浇灌,浓缩液作为激发剂母液,应用于将粉煤灰与碱渣、尾矿、冶炼渣等搅拌成混凝土制品制作中,固化污染物,以上过程不仅使污染物减量化,一段时间后,新型种植土安全、稳定,可循环应用于城市绿化、矿山治理、造林工程中,使固废资源化。当前第1页12
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