一种工业场地土壤的安全利用方法技术

本发明专利技术提供了一种工业场地土壤的安全利用方法，首先取工业场地土壤，去除砂石，加入适量的稀醋酸溶液和一定比例的过硫酸钠粉末进行搅拌处理，将加入氧化钙粉末混合，送入马弗炉进行高温焙烧，加入硅藻土、硅胶粉和鹅卵石充分搅拌；向土壤混合物中加入水泥粉料、活性氧化铝、亚氨基二琥珀酸四钠盐，加入适量的水，在搅拌机中进行搅拌混合，形成浆料；将所述浆料加入到砌块成型模具中，在常温、常压下，采用成型工艺，经振动、压制成型后，静置12～30小时，进行保湿自然养护20～30天，得到固化体。本发明专利技术方法制作工艺简单，所需工程设备少，适用于大规模生产；同时，制备得到的固化体可用于场地的回填材料，成本低廉，经济实用。

【技术实现步骤摘要】
一种工业场地土壤的安全利用方法
：本专利技术涉及一种工业场地土壤的安全利用方法，属于环保领域中的固体废弃物处理及资源化
技术背景：随着电子产品的普及和更新换代速度的加快，电子废弃物产生量日益增加。在全球资源短缺和电子电器产品消耗量巨大的背景下，电子电器废弃物拆解回收行业快速发展。然而由于工艺手段落后、缺乏监管等原因，电子电器废弃物拆解对局部地区土壤环境造成了严重的污染，威胁人类与生态健康。据估计，我国电子废弃物年产生量约为111万t，占我国年产生活垃圾总量的1％，电子废弃物的处理逐渐成为人们关注的焦点。电子废弃物中含有大量可供回收的重金属，其中废旧线路板具有相当高的经济价值。我国绝大多数电子垃圾拆解企业使用手工拆卸、直接酸洗和露天焚烧等落后处理技术，从而导致严重的重金属和持久性有机物的环境污染。电子电器废弃物拆解场地表层土壤存在严重的有机-重金属复合污染。电子拆解场地区域土壤中污染物具有多种重金属和多种有毒有机物复合污染特征，土壤与污染物之间的相互作用复杂，污染物在土壤中的赋存状态多样，对环境和人群健康的危害大，特别是针对工业场地，亟需开展土壤安全利用处理。工业场地土壤中，主要是电子垃圾所含的铅、铜等重金属和PAHs等持久性有机污染物直接进入到环境中，引起拆解地周围生态环境的严重污染，其中有机物污染多为多环芳烃，如多氯联苯等。现有技术处理土壤大多采用采用土壤淋洗的方法，即通过流体在土壤中的流动而去除土壤污染物，流体中通常加入一定量的螯合剂和表面活性剂，如ETDA可促进重金属从过年土壤中脱除，表面活性剂可促进有机物的脱除；也有采用植物和微生物的方法，但研究处理复合污染的土壤修复技术研究较少，特别是针对工业场地土壤中复杂的污染情况，超标上百倍的各种污染物交错繁杂，无法用单一的方法或简单的流程来进行无害化处理，需要进一步研发一种能够安全处置重度复合污染的土壤修复方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对工业场地土壤中的复合重金属、有机物污染，进行强化分解、稳定化、固化处理形成固化体，能进行安全再利用。本专利技术一种工业场地土壤的安全利用方法，采用如下步骤：1)、取工业场地土壤，去除砂石，加入适量的稀醋酸溶液和一定比例的过硫酸钠粉末进行搅拌处理，过硫酸钠产生硫酸根自由基和硫酸根，将土壤中的高环PAHs降解为低环、低毒的物质；2)、将步骤1)处理后的土壤，加入一定量的氧化钙粉末混合后，送入马弗炉进行高温焙烧，得到脱除有机污染物的土壤；向脱除有机污染物的土壤中加入一定质量比例的粒径为1～5mm硅藻土、一定质量比例的粒径为1～5mm硅胶粉和一定比例的粒径为2-5cm的鹅卵石充分搅拌，得到土壤混合物；3)、向土壤混合物中加入：占土壤混合物质量为60-80％的水泥粉料、占土壤混合物质量为1-3％的活性氧化铝、占土壤混合物质量为4-8％的亚氨基二琥珀酸四钠盐，加入适量的水，在搅拌机中进行搅拌混合，形成浆料；4)、将所述浆料加入到砌块成型模具中，在常温、常压下，采用成型工艺，经振动、压制成型后，静置12～30小时，进行保湿自然养护20～30天，得到固化体。所述土壤为多种重金属和多种有毒有机物复合重度污染土壤。所述步骤1)中，加入过硫酸钠粉末的质量占土壤的1-3％。所述步骤2)中，高温焙烧的温度控制在500-600℃。所述步骤2)中，加入的硅藻土、硅胶、鹅卵石分别占所述脱除有机物的土壤质量的8％、8％、20％。所述步骤3)中，所述水泥粉料为硅酸盐水泥。所述步骤3)中，所述搅拌机为常规的强制式搅拌机或砂浆搅拌机或水泥净浆搅拌机。本专利技术的有益效果是：首先将过硫酸钠和稀醋酸溶液处理复合污染土壤，是利用在酸性溶液中产生过硫酸钠产生硫酸根自由基和硫酸根，硫酸根自由基具有很高的化学反应活化能(108.8KJ/mol)，具有强氧化能力，能在酸性条件下降解有机物，将多环芳烃分解为低环有机物，然后将土壤送入马弗炉进行加热脱除有机物，低环低毒的有机物在500-600℃即可完全分解挥发。然后将脱除有机物的土壤进行稳定化固化处理，采用氧化钙和水加入土壤中，将土壤PH调节为碱性，避免造成对固化体的损害导致重金属浸出；加入硅藻土、硅胶、鹅卵石、活性氧化铝、亚氨基二琥珀酸四钠盐、水泥和水进行水泥固化体制备。加入的硅藻土为硅藻土由无定形的SiO2组成，并含有少量Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3及有机杂质。硅藻土通常呈浅黄色或浅灰色，质软，多孔而轻，是多孔吸附材料；硅胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，硅胶主要成分是二氧化硅，化学性质稳定；鹅卵石是作为固化体的骨架材料，增强固化体的强度；亚氨基二琥珀酸四钠盐(简称IDS)是一种高效的绿色氨基酸类螯合剂，对重金属离子有较好的螯合能力，是有效的螯合剂。加入的活性氧化铝具有许多毛细孔道，比表面积大，对水、氧化物等具有较强的亲合力，特别是土壤中硫酸根离子的存在对于水泥固化来说是非常不利的，容易与水泥成分结合导致固化体破裂，加入的活性氧化铝可以有效防止硫酸盐成分与水泥成分导致固化体破裂，在水泥固化的过程中，添加活性氧化铝有助于提高固化体的强度，防止固化体破裂造成重金属浸出浓度增大。本专利技术的优点：1、通过加入过硫酸钠和稀醋酸溶液，将多环芳烃降解氧化为低环低毒的有机物，然后在较低的温度下进行焙烧处理，将有机物脱除干净。2、通过加入硅藻土、硅胶、鹅卵石、活性氧化铝、亚氨基二琥珀酸四钠盐、水泥和水进行水泥固化体制备，具有螯合、吸附、固化等作用，能降低水泥固化剂的用量，加强固化体强度和可靠性；2、固化工艺简单，在固化过程中不会产生二次废渣、废水和废气，环保且更加安全有效；本专利技术方法制作工艺简单，所需工程设备少，适用于大规模生产；同时，制备得到的固化体可用于场地的回填材料，成本低廉，经济实用。附图说明图1为一种工业场地土壤的安全利用方法的工艺流程图。具体实施方式实施例1：取工业场地中受到多种重金属和多种有毒有机物复合重度污染的土壤，去除砂石，加入适量的稀醋酸溶液和占土壤质量2％的过硫酸钠粉末进行搅拌处理，过硫酸钠产生硫酸根自由基和硫酸根，将土壤中的高环PAHs降解为低环、低毒的物质；向处理后的土壤加入一定量的氧化钙粉末混合后，送入马弗炉进行高温焙烧，温度控制在600℃，得到脱除有机污染物的土壤；向脱除有机污染物的土壤中加入一定质量比例的粒径为1～5mm硅藻土、一定质量比例的粒径为1～5mm硅胶粉和一定比例的粒径为2-5cm的鹅卵石充分搅拌，加入的硅藻土、硅胶、鹅卵石分别占所述脱除有机物的土壤质量的8％、8％、20％，得到土壤混合物；向土壤混合物中加入：占土壤混合物质量为80％的硅酸盐水泥粉料、占土壤混合物质量为3％的活性氧化铝、占土壤混合物质量为5％的亚氨基二琥珀酸四钠盐，加入适量的水，在砂浆搅拌机中进行搅拌混合，形成浆料；将所述浆料加入到砌块成型模具中，在常温、常压下，采用成型工艺，经振动、压制成型后，静置30小时，进行保湿自然养护30天，得到固化体。结果检测：经焙烧处理后，土壤中没有多氯联苯、苯类等有机物残留，固化体没有出现裂缝和破损，处理后的固化体中的镉、汞、锌、砷未检出，铜、铬、镍、铅的浸出浓度分别为0.21mg/kg、0.83mg/kg、0.57mg/kg、0.93mg/kg，低于GB5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业场地土壤的安全利用方法，其特征在于：采用如下步骤：1)、取工业场地土壤，去除砂石，加入适量的稀醋酸溶液和一定比例的过硫酸钠粉末进行搅拌处理，过硫酸钠产生硫酸根自由基和硫酸根，将土壤中的高环PAHs降解为低环、低毒的物质；2)、将步骤1)处理后的土壤，加入一定量的氧化钙粉末混合后，送入马弗炉进行高温焙烧，得到脱除有机污染物的土壤；向脱除有机污染物的土壤中加入一定质量比例的粒径为1～5mm硅藻土、一定质量比例的粒径为1～5mm硅胶粉和一定比例的粒径为2‑5cm的鹅卵石充分搅拌，得到土壤混合物；3)、向土壤混合物中加入：占土壤混合物质量为60‑80％的水泥粉料、占土壤混合物质量为1‑3％的活性氧化铝、占土壤混合物质量为4‑8％的亚氨基二琥珀酸四钠盐，加入适量的水，在搅拌机中进行搅拌混合，形成浆料；4)、将所述浆料加入到砌块成型模具中，在常温、常压下，采用成型工艺，经振动、压制成型后，静置12～30小时，进行保湿自然养护20～30天，得到固化体。

【技术特征摘要】
1.一种工业场地土壤的安全利用方法，其特征在于：采用如下步骤：1)、取工业场地土壤，去除砂石，加入适量的稀醋酸溶液和一定比例的过硫酸钠粉末进行搅拌处理，过硫酸钠产生硫酸根自由基和硫酸根，将土壤中的高环PAHs降解为低环、低毒的物质；2)、将步骤1)处理后的土壤，加入一定量的氧化钙粉末混合后，送入马弗炉进行高温焙烧，得到脱除有机污染物的土壤；向脱除有机污染物的土壤中加入一定质量比例的粒径为1～5mm硅藻土、一定质量比例的粒径为1～5mm硅胶粉和一定比例的粒径为2-5cm的鹅卵石充分搅拌，得到土壤混合物；3)、向土壤混合物中加入：占土壤混合物质量为60-80％的水泥粉料、占土壤混合物质量为1-3％的活性氧化铝、占土壤混合物质量为4-8％的亚氨基二琥珀酸四钠盐，加入适量的水，在搅拌机中进行搅拌混合，形成浆料；4)、将所述浆料加入到砌块成型模具中，在常温、常压下，采用成型工艺，经振动、压制成型后，静置12～30小时，进...

【专利技术属性】
技术研发人员：张柏林，袁玉香，
申请(专利权)人：长沙汇聚环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43