一种用于重金属污染土壤的修复剂制造技术

本发明专利技术提供了一种用于重金属污染土壤的修复剂，所述的修复剂是由多孔无机吸附材料和负载菌种的载体共同构成，该修复剂利用赤泥制备出无机多孔无机吸附材料，这种填料中由于赤泥是氧化铝生产过程中产生的残渣，含有丰富的铁、铝和钙的氧化物，通过释放OH离子对土壤中重金属起到持续稳定固化作用，但是赤泥在土壤中的吸附作用较弱，因此，将赤泥与天然沸石在粘接剂和造孔剂的作用下，制备出多孔的无机材料，一方面可以利用赤泥的释放OH离子固化重金属离子的特性，另一方面，利用了多孔无机材料也提高了对重金属离子的吸附，提高了去除效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于重金属污染土壤的修复剂
本专利技术涉及用于重金属污染土壤的修复剂，属于土壤修复

技术介绍
土壤重金属污染（heavymetalpollutionofthesoil）是指由于人类活动，土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬和类金属砷等元素，以及有一定毒性的锌、铜、镍等元素。当这些重金属污染物由于人类活动进入土壤并对土壤——植物系统危害，就会造成土壤重金属污染，土壤一旦遭受到重金属污染就很难恢复，这些元素在可以在通过食物链进入人体，对人类健康带来威胁。土壤重金属污染来源有很多种，其中，工业化进程加快了人们在采矿、冶金等工业活动和农业活动中的释放并进入到土壤，造成土壤重金属的污染。现有技术中，已经有一些对重金属污染土壤进行修复的方法，主要包括：微生物修复法、化学修复法、物理修复法、植物修复法等。例如：CN106180735A公开了一种改性微米零价铁的制备方法及其在土壤重金属污染修复中的应用方法，包括清洗铁质原料、制备微米铁、超细研磨、改性处理步骤，改性步骤中采用水，黄原胶，硫化物，稳定剂，沸石，高炉矿渣组成的改性剂。然而，直接采用这种无机材料的修复剂并不具有较高的重金属的去除效果。CN106190158A公开一种用于治理金属污染的土壤修复剂及其生产方法。该土壤修复剂，其由以下重量百分数的各原料组成：活性糖蜜酵母废水螯合物粉剂35-65%，二氧化硅5-20%，氧化钙5-15%，氧化镁1-10%，过硫酸铵0.3-10%，腐植酸及其衍生物5-28%，微胶囊菌剂0.1-15%，高分子保水剂0.1-5%，重金属钝化剂0.1-5%，助剂1-5%，无机混合肥料1-45%。然而采用这种复合修复剂处理后，重金属仍然留存于土壤中，难以被分离出，影响了去除效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供了一种新的重金属污染土壤的修复方法，该方法的技术构思是：利用赤泥对重金属的吸附、固化的特性将土壤中的重金属进行固定；同时，协同有地表种植吸收重金属的植物进一步地增强对重金属的去除效果，将植物移除后实现对重金属的清除，通过将植物炭化、淋洗后，可以将重金属与炭的分离；另外，由于赤泥会向土壤中释放过多的-OH离子，会导致土壤中的无机磷发生板结以及导致土壤碱度提高，还复合了解磷菌和EM菌液，通过解磷菌的作用避免土壤中的游离态磷的含量的降低，同时避免了土壤碱度的快速提高。技术方案是：本专利技术的第一个方面，提供了：一种重金属污染土壤的修复方法，包括如下步骤：第1步，将赤泥、沸石、粘接剂、水、造孔剂按照重量比1：0.4～0.6：0.3～0.4：0.1～0.15：0.05～0.15混合均匀，再通过造粒机制成颗粒状，再依次经过烘干、焙烧后，得到多孔无机吸附材料；第2步，将解磷菌接种于平板培养基上进行培养，再将培养后的解磷菌和EM菌液接种于发酵培养基上进行发酵处理，得到复合菌液，再将复合菌液与菌液载体混合，得到负载菌种的载体；第3步，在重金属污染土壤中加入多孔无机吸附材料和负载菌种的载体；第4步，再在第3步的土壤中种植上吸收重金属的植物，并施加氮磷钾肥；当吸收重金属的植物吸收了重金属之后，将地上部分去除，并焚烧处理。所述的重金属污染土壤是指铅、铅或镉重金属离子污染的土壤。进一步地，是指阳离子改性的天然沸石。进一步地，所述的粘接剂是聚乙烯醇、甘油或者聚乙二醇中的一种或几种的混合。进一步地，所述的造孔剂是淀粉。进一步地，所述的烘干过程是在105～115℃条件下烘干10～15h。进一步地，所述的焙烧是在200～240℃条件下焙烧1～3h。进一步地，平板培养基的组成是：蛋白胨5g、葡萄糖5g、酵母粉5g、磷酸氢二钾4g、牛肉膏10g、蒸馏水1000ml。进一步地，发酵培养基的组成是：淀粉10.6g/L、大豆粉13.5g/L、鱼粉6.7g/L、磷酸氢二钾2.72g/L、磷酸二氢钠0.312g/L、碳酸钙0.2g/L、硫酸锰0.169g/L、硝酸钠0.34g/L和硫酸镁0.74g/L。进一步地，复合菌液与菌液载体的重量比是1：3～5。进一步地，菌液载体是可降解高分子多孔树脂。进一步地，可降解高分子多孔树脂是聚甲基丙烯酸树脂。进一步地，所述的聚甲基丙烯酸树脂的制备方法是：按重量份计，在丙烯酸120～130份中滴加10wt%氢氧化钠溶液直至pH为6.0～6.5，作为丙烯酸溶液；再取20～24份的木糖醇和30～35份的丙烯酰胺混合均匀，再滴加12～15份15wt%戊二醛水溶液和3～6份的致孔剂甲苯，于65～75℃下反应20～30min，反应完后，再将丙烯酸溶液加入，同时再加入1～5份的交联剂N-N’亚甲基双丙烯酰胺，升温至70～75℃进行聚合反应45～60min之后，冷却，并滤出固体，固体依次经过乙醇和去离子水的洗涤之后，真空干燥，得到多孔吸附树脂。进一步地，吸收重金属的植物是金叶菖薄(Acorusgramineus'Ogon')。进一步地，多孔无机吸附材料和负载菌种的载体在土壤中的加入量分别是土壤重量的2～4和3～5%。进一步地，氮磷钾肥的施加量是：按N计，氮肥为200～300kg/hm3；按P2O5计，磷肥为30～60kg/hm3；按K2O计，钾肥为100～120kg/hm3。本专利技术的第二个方面，提供了：一种用于重金属污染土壤的修复剂，这种修复剂是由上述的多孔无机吸附材料和负载菌种的载体共同构成。本专利技术的第三个方面，提供了：上述的用于重金属污染土壤的修复剂在土壤修复中的用途。有益效果本专利技术提供的重金属污染土壤的修复方法利用赤泥对重金属的吸附、固化的特性将土壤中的重金属进行固定；同时，协同有地表种植吸收重金属的植物进一步地增强对重金属的去除效果，将植物移除后实现对重金属的清除，通过将植物炭化、淋洗后，可以将重金属与炭的分离；另外，由于赤泥会向土壤中释放过多的-OH离子，会导致土壤中的无机磷发生板结以及导致土壤碱度提高，还复合了解磷菌和EM菌液，通过解磷菌的作用避免土壤中的游离态磷的含量的降低，同时避免了土壤碱度的快速提高。具体实施方式本专利技术所要解决的技术问题在于对重金属污染的土壤进行微生物、植物联合修复。采用的技术方案中，首先，利用赤泥制备出无机多孔无机吸附材料，这种填料中由于赤泥是氧化铝生产过程中产生的残渣，含有丰富的铁、铝和钙的氧化物，通过释放OH离子对土壤中重金属起到持续稳定固化作用，但是赤泥在土壤中的吸附作用较弱，因此，将赤泥与天然沸石在粘接剂和造孔剂的作用下，制备出多孔的无机材料，一方面可以利用赤泥的释放OH离子固化重金属离子的特性，另一方面，利用了多孔无机材料也提高了对重金属离子的吸附，提高了去除效果。在无机材料中还加入了沸石材料，将其通过酸改性之后，可以在焙烧的过程中提高比表面积，促进了赤泥对重金属的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于重金属污染土壤的修复剂，其特征在于，所述的修复剂是由多孔无机吸附材料和负载菌种的载体共同构成。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于重金属污染土壤的修复剂，其特征在于，所述的修复剂是由多孔无机吸附材料和负载菌种的载体共同构成。


2.根据权利要求1所述的用于重金属污染土壤的修复剂，其特征在于，在一个实施方式中，所述的多孔无机吸附材料的制备方法，包括如下步骤：将赤泥、沸石、粘接剂、水、造孔剂按照重量比1：0.4～0.6：0.3～0.4：0.1～0.15：0.05～0.15混合均匀，再通过造粒机制成颗粒状，再依次经过烘干、焙烧后，得到多孔无机吸附材料。


3.根据权利要求1所述的用于重金属污染土壤的修复剂，其特征在于，在一个实施方式中，所述的负载菌种的载体的制备方法，包括如下步骤：将解磷菌接种于平板培养基上进行培养，再将培养后的解磷菌和EM菌液接种于发酵培养基上进行发酵处理，得到复合菌液，再将复合菌液与菌液载体混合，得到负载菌种的载。


4.根据权利要求1所述的用于重金属污染土壤的修复剂，其特征在于，在一个实施方式中，所述的重金属污染土壤是指铅、铅或镉重金属离子污染的土壤；所述的沸石是指阳离子改性的天然沸石；所述的粘接剂是聚乙烯醇、甘油或者聚乙二醇中的一种或几种的混合；所述的造孔剂是淀粉。


5.根据权利要求1所述的用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：南京霄祥工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32