一种有机污染土壤的修复方法技术

本发明专利技术公开了一种有机污染土壤的修复方法，包括以下步骤：将有机污染土壤经筛选除杂、破碎后，至于超临界萃取釜中，通入二氧化碳和甲醇，同时升温加压至二氧化碳为超临界状态，反应后，得到一次处理后土壤；将一次处理后土壤与亚铁盐溶液混合，调节反应体系的pH，反应完成后，进行固液分离，得到二次处理后土壤；将二次处理后土壤先用醋酸洗涤过滤后再用水洗涤过滤，得到洗涤后土壤；在洗涤后土壤中加入稳定剂、吸附剂和养护剂，混匀养护处理2～5天后，采用磁分离技术将吸附剂筛除，即得到修复后土壤。本发明专利技术提供的修复方法具有修复效率高、各污染源脱除彻底且处理时间较短，修复后的土壤可以直接用于农业、林业和居住地开发等。

【技术实现步骤摘要】
一种有机污染土壤的修复方法
本专利技术涉及土壤修复
，更具体地，涉及一种有机污染土壤的修复方法。
技术介绍
土壤污染已成为世界性环境问题，随着工业化进程的加快有机污染土壤所占的比例越来越高。据统计，我国受污染耕地已占全国耕地的20％以上，其中有机污染农田高达3600万hm2。严重土壤污染已危及到食品安全、人体健康、生态安全和农业可持续发展，甚至影响农产品对外贸易和环境外交利益。因而，污染土壤的治理已经刻不容缓。目前针对土壤有机物污染的治理方法主要有还原法、臭氧氧化法、动植物修复法、抽真空法、淋洗法、固化法、热脱附法、微波法。这些方法虽然能在一定程度上对有机物污染土壤进行修复，但都存在各自的不足。总体存在修复效率低、脱除不彻底、处理周期长、处理成本高等问题。因此，如何提供一种高效率、脱除彻底且处理时间较短的土壤修复方法是目前急需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种有机污染土壤的修复方法，以解决现有技术中修复效率低、脱除不彻底、处理周期长的问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种有机污染土壤的修复方法，包括以下步骤：1)将有机污染土壤经筛选除杂、破碎后，至于超临界萃取釜中，通入二氧化碳和甲醇，同时升温加压至二氧化碳为超临界状态，萃取反应30～60min，得到一次处理后土壤；2)将一次处理后土壤与亚铁盐溶液按照固液比为1：50～100的比例混合，调节反应体系的pH至6～8，同时在无氧条件下反应，反应完成后，进行固液分离，得到二次处理后土壤；3)将所得二次处理后土壤先用醋酸洗涤过滤后再用水洗涤过滤1～3次，得到洗涤后土壤；4)在洗涤后土壤中加入稳定剂、吸附剂和养护剂，所述吸附剂为掺杂铁元素的生物质炭，混匀养护处理2～5天后，采用磁分离技术将吸附剂筛除，即得到修复后土壤。优选的，步骤1)中，所述土壤颗粒的粒径为3～10mm。优选的，步骤1)中，萃取反应的温度为40～60℃，压力为10～20MPa；所述甲醇的加入量与有机污染土壤的液固比为0.03～0.05：1；二氧化碳的流速为10～30L/h。优选的，步骤2)中，所述亚铁盐溶液为硫酸亚铁溶液，其在步骤2)的反应体系中的浓度为10～30mmol/L。优选的，步骤2)中，所述反应的时间为6～12h。优选的，步骤2)中，用氢氧化钾溶液调节反应体系的pH。优选的，步骤4)中，所述稳定剂为过磷酸钙，所述吸附剂为掺杂铁元素的玉米芯生物质炭；所述养护剂为草木灰；所述过磷酸钙、掺杂铁元素的玉米芯生物质炭、草木灰与洗涤后土壤的重量比为2～4：1～3：4～6：100。优选的，所述玉米芯生物质炭的制备方法为：步骤一：将玉米芯原料干燥、粉碎、过筛后得到玉米芯颗粒；步骤二：将玉米芯颗粒加入至铁盐溶液中，同时添加锰盐或者铝盐中的一种，混匀后加热升温至50～70℃反应2～4h；再添加氢氧化钾溶液调节反应的pH值至8.5～10.5，继续搅拌反应1～2h后固液分离；步骤三：将分离出的固体干燥后，再至于惰性气体氛围下，升温加热至280～320℃，保温处理60～90min，即得。优选的，步骤二中，所述铁盐中含有三价铁和二价铁；所述三价铁和二价铁的摩尔比为1：1～2；所述铁盐在反应体系中的浓度为2～4mol/L；所述锰盐或者铝盐在反应体系中的浓度为0.05～0.1mol/L。优选的，步骤三中，所述惰性为氮气；所述升温时的速率为2～6℃/min。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的有机污染土壤的修复方法，结合二氧化碳超临界提取，可快速除去土壤中大绝大部分有机污染物质，同时对于一些无机物污染源同样可实现一定的萃取，处理效率高，且超临界流体廉价、易得，可以减少一定的成本；采用亚铁盐溶液对土壤进行二次处理，同时结合后续的洗涤、加入稳定剂、吸附剂和养护剂等步骤，可进一步除去土壤中残留的一些重金属污染物质，使得土壤修复更全面更彻底，且整个修复时间相比于生物修复法也明显减少。具体实施方式在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。实施例1制备掺杂铁元素的玉米芯生物质炭步骤一：将玉米芯原料干燥、粉碎、过30目筛后得到玉米芯颗粒；步骤二：将过筛后的玉米芯颗粒加入至硫酸亚铁和硫酸铁溶液中，在加入硫酸铝形成反应体系，混匀后加热升温至60℃反应3h；再添加氢氧化钾溶液调节反应的pH值至9.5，继续搅拌反应1.5h后固液分离；其中，反应体系中，总铁的浓度为3mol/L；其中，硫酸亚铁和硫酸铁的摩尔比为2：1，硫酸铝在反应体系中的浓度为0.08mol/L；所添加的氢氧化钾溶液的浓度为6mol/L；步骤三：将分离出的固体干燥后，再至于氮气气体氛围下，按照5℃/min的升温速度加热至300℃，保温处理75min，即得玉米芯生物质炭A。实施例2制备掺杂铁元素的玉米芯生物质炭步骤一：将玉米芯原料干燥、粉碎、过40目筛后得到玉米芯颗粒；步骤二：将过筛后的玉米芯颗粒加入至硫酸亚铁和硫酸铁溶液中，在加入硫酸铝形成反应体系，混匀后加热升温至70℃反应2h；再添加氢氧化钾溶液调节反应的pH值至10，继续搅拌反应1h后固液分离；其中，反应体系中，总铁的浓度为4mol/L；其中，硫酸亚铁和硫酸铁的摩尔比为1：1，硫酸铝在反应体系中的浓度为0.1mol/L；所添加的氢氧化钾溶液的浓度为5mol/L；步骤三：将分离出的固体干燥后，再至于氮气气体氛围下，按照3℃/min的升温速度加热至280℃，保温处理90min，即得玉米芯生物质炭B。实施例3制备掺杂铁元素的玉米芯生物质炭步骤一：将玉米芯原料干燥、粉碎、过30目筛后得到玉米芯颗粒；步骤二：将过筛后的玉米芯颗粒加入至硫酸亚铁和硫酸铁溶液中，在加入氯化锰形成反应体系，混匀后加热升温至55℃反应4h；再添加氢氧化钾溶液调节反应的pH值至9，继续搅拌反应2h后固液分离；其中，反应体系中，总铁的浓度为2.5mol/L；其中，硫酸亚铁和硫酸铁的摩尔比为1.5：1，氯化锰在反应体系中的浓度为0.06mol/L；所添加的氢氧化钾溶液的浓度为8mol/L；步骤三：将分离出的固体干燥后，再至于氮气气体氛围下，按照6℃/min的升温速度加热至320℃，保温处理60min，即得玉米芯生物质炭C。实施例4一种有机污染土壤的修复方法，包括以下步骤：1)将有机污染土壤经筛选除杂、破碎成粒径为3～10mm后，至于超临界萃取釜中，通入二氧化碳和甲醇，甲醇的加入量与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机污染土壤的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)将有机污染土壤经筛选除杂、破碎后，至于超临界萃取釜中，通入二氧化碳和甲醇，同时升温加压至二氧化碳为超临界状态，萃取反应30～60min，得到一次处理后土壤；/n2)将一次处理后土壤与亚铁盐溶液按照固液比为1：50～100的比例混合，调节反应体系的pH至6～8，同时在无氧条件下反应，反应完成后，进行固液分离，得到二次处理后土壤；/n3)将所得二次处理后土壤先用醋酸洗涤过滤后再用水洗涤过滤1～3次，得到洗涤后土壤；/n4)在洗涤后土壤中加入稳定剂、吸附剂和养护剂，所述吸附剂为掺杂铁元素的生物质炭，混匀养护处理2～5天后，采用磁分离技术将吸附剂筛除，即得到修复后土壤。/n

【技术特征摘要】
1.一种有机污染土壤的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将有机污染土壤经筛选除杂、破碎后，至于超临界萃取釜中，通入二氧化碳和甲醇，同时升温加压至二氧化碳为超临界状态，萃取反应30～60min，得到一次处理后土壤；
2)将一次处理后土壤与亚铁盐溶液按照固液比为1：50～100的比例混合，调节反应体系的pH至6～8，同时在无氧条件下反应，反应完成后，进行固液分离，得到二次处理后土壤；
3)将所得二次处理后土壤先用醋酸洗涤过滤后再用水洗涤过滤1～3次，得到洗涤后土壤；
4)在洗涤后土壤中加入稳定剂、吸附剂和养护剂，所述吸附剂为掺杂铁元素的生物质炭，混匀养护处理2～5天后，采用磁分离技术将吸附剂筛除，即得到修复后土壤。


2.根据权利要求1所述的有机污染土壤的修复方法，其特征在于，步骤1)中，所述土壤颗粒的粒径为3～10mm。


3.根据权利要求1所述的有机污染土壤的修复方法，其特征在于，步骤1)中，萃取反应的温度为40～60℃，压力为10～20MPa；所述甲醇的加入量与有机污染土壤的液固比为0.03～0.05：1；二氧化碳的流速为10～30L/h。


4.根据权利要求1所述的有机污染土壤的修复方法，其特征在于，步骤2)中，所述亚铁盐溶液为硫酸亚铁溶液，其在步骤2)的反应体系中的浓度为10～30mmol/L。


5.根据权利要求1所述的有机污染土壤的修复方法，其特征在于，步骤2)中，所述反应的时间为6～12h。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，
申请(专利权)人：中环国投重庆环保产业开发有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50