一种用于固化土壤中重金属复合污染的固化剂及其使用方法技术

公开了一种用于固化土壤中重金属复合污染的固化剂及其使用方法，属于固化剂制备技术领域，针对现有的土壤固化剂仅仅依靠无机产物进行固化，固化时间较长，且与土壤环境适应性差，易受到环境的限制的缺陷，提供了一种通过将污水处理厂二沉池内部细菌进行培养与筛选，随后冷冻制备菌剂，与无机固化剂复合制备土壤固化剂的方法，本发明专利技术通过微生物与无机固化剂有机复合，对Pb2+、Zn2+、Cu2+浸出浓度分别为0.156mg·L‑1、0.178mg·L‑1和0.038mg·L‑1，浸出时间缩短15～20％，且原料易得，制备过程简单，提取方法成本低，适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种用于固化土壤中重金属复合污染的固化剂及其使用方法，属于固化剂制备

技术介绍
生态系统物质循环和能量流动的基础，为人类生存和持续发展提供了物质保障。土壤的自净、解毒能力有限，当受到外来因素的干扰时，并不能完全的抵抗。所以说土壤是易被人类活动损害的，极其脆弱的环境要素。随着科技进步和社会发展，工农业得到了迅速发展，大量污染物以多种途径用不同的形式进入土壤，大大破坏了土壤的功能和结构，对土壤生态环境质量造成了严重破坏，严重影响到了人类的健康和生存。重金属污染危害之大，污染面积之广，是当今土壤污染中最大的环境问题之一。电子、电镀、化工和制革等工业产生的″三废″的排放，矿产的开采以及冶炼，农药和化肥的施用，城市所产生的生活垃圾的排放，污水灌溉和污泥在农业方面的应用等是土壤重金属最主要的污染源。重金属污染土壤中的重金属主要包括Co、As、Cr、Hg、Mn、Ni、Pb、Cd、Cu、Zn等，大多为几种重金属复合污染。由于中国工业的迅猛发展，″三废″的排放量也急剧增加，中国土壤中重金属污染越来越严重。由农业部组织的全国污灌区调查表明，中国现在拥有的污水灌区面积大概为140万hm2，其中污灌总面积的64.8％是遭受重金属污染的土地，轻度污染面积占到了46.7％，中度污染面积占9.7％，严重污染面积占8.4％，重金属镉和汞的污染面积所占比例最大。有些地区重金属污染己经达到了很严重的程度。|技术是按一定的比例将重金属污染的土壤与固化剂进行混合，通过一定的时间熟化后，最后形成渗透能力很弱的固体混合物。人们对环境污染问题产生的机理及其防治措施的研究取得了许多重要进展。经过几十年的研究，固化/稳定化已经成功应用于放射性废物、底泥、工业污泥的资源化和无害化，成为了比较成熟的废物处置技术。与其他技术相比，该技术具有适用范围广、处理时间短等优点。但是现有的固化剂固化效果仅仅依靠无机产物进行固化，固化时间较长，且与土壤环境适应性差，易受到环境的限制，所以制备一种与环境相融合，高效且处理时间较短的土壤固化剂很有必要。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对现有的土壤固化剂仅仅依靠无机产物进行固化，固化时间较长，且与土壤环境适应性差，易受到环境的限制的缺陷，提供了一种通过将污水处理厂二沉池内部细菌进行培养与筛选，随后冷冻制备菌剂，与无机固化剂复合制备土壤固化剂的方法，有效的解决了仅仅依靠无机产物进行固化，固化时间较长，且与土壤环境适应性差，易受到环境的限制的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：(1)按重量份数计，选取35～45份葡萄糖、15～20份胰蛋白胨、15～20份硫酸镁、20～45份琼脂和45～50份去离子水，搅拌混合并加热升温至沸腾，待沸腾10～15min后，停止加热并静置冷却至室温，制备得灭活生物培养基；(2)选取电镀厂二沉池污泥，过滤并收集滤液，随后按质量比1∶10，将收集的滤液与上述制备的灭火生物培养基搅拌混合，控制空气湿度为80％，在28～35℃下培养5～7天；(3)待培养完成后，过滤收集滤液，将滤液置于1500～2000r/min下离心分离10～15min，随后收集下层沉淀，对其冷冻干燥6～8h，随后碾磨并过筛，制备得改性固化重金属菌剂粉末，备用；(4)收集高炉矿渣并用清水冲洗3～5次，随后按质量比1∶1，将粉煤灰与高炉矿渣搅拌混合并置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，随后收集混合球磨粉末，在120～130℃马弗炉中活化处理6～8h，制备得活化混合粉末；(5)按重量份数计，分别称量15～20份聚乙烯醇、25～30份上述活化混合粉末、15～20份步骤(3)制备的改性固化重金属菌剂粉末和25～30份去离子水置于研钵中，搅拌混合并在室温下静置固化6～8h，随后再在250～300r/min下球磨45～60min，即可制备得一种用于固化土壤中重金属复合污染的固化剂；(6)按质量比1∶1，将上述制备的用于固化土壤中重金属复合污染的固化剂与质量浓度0.9％氯化钠溶解搅拌混合并自然晾干，随后按0.5kg/m2将晾干后的固化剂投放至重金属污染的土壤上，待固化3～5月即可完成对土壤重金属的固化修复。专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过微生物与无机固化剂有机复合，对Pb2+、Zn2+、Cu2+浸出浓度分别为0.156mg·L-1、0.178mg·L-1和0.038mg·L-1，浸出时间缩短15～20％；(2)本专利技术原料易得，制备过程简单，提取方法成本低，适合工业化生产。具体实施方式先按重量份数计，选取35～45份葡萄糖、15～20份胰蛋白胨、15～20份硫酸镁、20～45份琼脂和45～50份去离子水，搅拌混合并加热升温至沸腾，待沸腾10～15min后，停止加热并静置冷却至室温，制备得灭活生物培养基；选取电镀厂二沉池污泥，过滤并收集滤液，随后按质量比1∶10，将收集的滤液与上述制备的灭火生物培养基搅拌混合，控制空气湿度为80％，在28～35℃下培养5～7天；待培养完成后，过滤收集滤液，将滤液置于1500～2000r/min下离心分离10～15min，随后收集下层沉淀，对其冷冻干燥6～8h，随后碾磨并过筛，制备得改性固化重金属菌剂粉末，备用；收集高炉矿渣并用清水冲洗3～5次，随后按质量比1∶1，将粉煤灰与高炉矿渣搅拌混合并置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，随后收集混合球磨粉末，在120～130℃马弗炉中活化处理6～8h，制备得活化混合粉末；按重量份数计，分别称量15～20份聚乙烯醇、25～30份上述活化混合粉末、15～20份改性固化重金属菌剂粉末和25～30份去离子水置于研钵中，搅拌混合并在室温下静置固化6～8h，随后再在250～300r/min下球磨45～60min，即可制备得一种用于固化土壤中重金属复合污染的固化剂；按质量比1∶1，将上述制备的用于固化土壤中重金属复合污染的固化剂与质量浓度0.9％氯化钠溶解搅拌混合并自然晾干，随后按0.5kg/m2将晾干后的固化剂投放至重金属污染的土壤上，待固化3～5月即可完成对土壤重金属的固化修复。实例1先按重量份数计，选取35份葡萄糖、15份胰蛋白胨、15份硫酸镁、20份琼脂和45份去离子水，搅拌混合并加热升温至沸腾，待沸腾10min后，停止加热并静置冷却至室温，制备得灭活生物培养基；选取电镀厂二沉池污泥，过滤并收集滤液，随后按质量比1∶10，将收集的滤液与上述制备的灭火生物培养基搅拌混合，控制空气湿度为80％，在28℃下培养5天；待培养完成后，过滤收集滤液，将滤液置于1500r/min下离心分离10min，随后收集下层沉淀，对其冷冻干燥6h，随后碾磨并过筛，制备得改性固化重金属菌剂粉末，备用；收集高炉矿渣并用清水冲洗3次，随后按质量比1∶1，将粉煤灰与高炉矿渣搅拌混合并置于球磨罐中，在250r/min下球磨3h，随后收集混合球磨粉末，在120℃马弗炉中活化处理6h，制备得活化混合粉末；按重量份数计，分别称量15份聚乙烯醇、25份上述活化混合粉末、15份改性固化重金属菌剂粉末和25份去离子水置于研钵中，搅拌混合并在室温下静置固化6h，随后再在250r/min下球磨45min，即可制备得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于固化土壤中重金属复合污染的固化剂及其使用方法，其特征在于具体制备步骤为：(1)按重量份数计，选取35～45份葡萄糖、15～20份胰蛋白胨、15～20份硫酸镁、20～45份琼脂和45～50份去离子水，搅拌混合并加热升温至沸腾，待沸腾10～15min后，停止加热并静置冷却至室温，制备得灭活生物培养基；(2)选取电镀厂二沉池污泥，过滤并收集滤液，随后按质量比1∶10，将收集的滤液与上述制备的灭火生物培养基搅拌混合，控制空气湿度为80％，在28～35℃下培养5～7天；(3)待培养完成后，过滤收集滤液，将滤液置于1500～2000r/min下离心分离10～15min，随后收集下层沉淀，对其冷冻干燥6～8h，随后碾磨并过筛，制备得改性固化重金属菌剂粉末，备用；(4)收集高炉矿渣并用清水冲洗3～5次，随后按质量比1∶1，将粉煤灰与高炉矿渣搅拌混合并置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，随后收集混合球磨粉末，在120～130℃马弗炉中活化处理6～8h，制备得活化混合粉末；(5)按重量份数计，分别称量15～20份聚乙烯醇、25～30份上述活化混合粉末、15～20份步骤(3)制备的改性固化重金属菌剂粉末和25～30份去离子水置于研钵中，搅拌混合并在室温下静置固化6～8h，随后再在250～300r/min下球磨45～60min，即可制备得一种用于固化土壤中重金属复合污染的固化剂；(6)按质量比1∶1，将上述制备的用于固化土壤中重金属复合污染的固化剂与质量浓度0.9％氯化钠溶解搅拌混合并自然晾干，随后按0.5kg/m2将晾干后的固化剂投放至重金属污染的土壤上，待固化3～5月即可完成对土壤重金属的固化修复。...

【技术特征摘要】
1.一种用于固化土壤中重金属复合污染的固化剂及其使用方法，其特征在于具体制备步骤为：(1)按重量份数计，选取35～45份葡萄糖、15～20份胰蛋白胨、15～20份硫酸镁、20～45份琼脂和45～50份去离子水，搅拌混合并加热升温至沸腾，待沸腾10～15min后，停止加热并静置冷却至室温，制备得灭活生物培养基；(2)选取电镀厂二沉池污泥，过滤并收集滤液，随后按质量比1∶10，将收集的滤液与上述制备的灭火生物培养基搅拌混合，控制空气湿度为80％，在28～35℃下培养5～7天；(3)待培养完成后，过滤收集滤液，将滤液置于1500～2000r/min下离心分离10～15min，随后收集下层沉淀，对其冷冻干燥6～8h，随后碾磨并过筛，制备得改性固化重金属菌剂粉末，备用；(4)收集高炉矿渣并用清水冲洗3～5次，随后按质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵远，孙向武，孙辰鹏，杨泽平，陈江杰，殷鸿洋，张念慈，顾建，谢寅，徐腾，聂莉，戴江，吴彬，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32