一种腐殖酸-蚯蚓-半焦碳土壤改良技术方法技术

本发明专利技术公开了一种腐殖酸-蚯蚓-半焦碳土壤改良剂以及用其改良土壤的技术方法，包括向土壤中添加复合土壤改良剂，所述复合土壤改良剂包括半焦碳、腐殖酸和蚯蚓粪，形成半焦碳过程安全、环保，不会造成二次污染，提高了植物源碳源的资源化利用率，加速了土壤中有机污染物的降解效率，提高了土壤的肥力，而且步骤简单，操作方便，成本较低。成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种腐殖酸-蚯蚓-半焦碳土壤改良技术方法


[0001]本专利技术涉及土壤改良、修复
，具体涉及一种利用腐殖酸、蚯蚓或蚯蚓粪结合半焦碳土壤改良技术方法。

技术介绍

[0002]土壤有机污染是指以碳水化合物、蛋白质、氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有机质及某些其他可生物降解的人工合成有机物质为组成的污染物。多环芳烃(PAHs)是一类广泛分布并稳定存在于自然环境中的含两个或两个以上苯环的有毒有机污染物，一般来源于大气沉降、生活污水和工业废水的直接排放、地表径流、石油及石油制品的泄露等。有机污染会破坏土壤中原有碳、氮、磷的比值，容易使土壤板结，酸碱度改变，使土壤的结构和组成遭到破坏，从而给污染地区的生态环境、农作物生产和人类的生存带来极大的负面影响。因此，修复、优化有机污染的土壤是一项涉及人类生存的重要工作。
[0003]目前采用的修复技术主要有气相抽提法、热脱附法、化学淋洗法、氧化还原法和生物修复法等，对于多环芳烃等污染场地的修复技术主要包括土壤淋洗、热脱附、化学氧化、生物修复及植物修复技术等。但是上述方法存在去除效果差、成本高、易造成二次污染、耗时长等问题。因此，有必要提供一种有机污染物去除效果好的土壤修复、改良技术方法。

技术实现思路

[0004]为了克服上述问题，本专利技术研究发现：在有机污染的土壤中，添加半焦碳和腐殖酸制备的土壤改良剂，能够安全、高效的改良土壤，从而完成了本专利技术。
[0005]具体来说，本专利技术的目的在于提供一种腐殖酸-蚯蚓-半焦碳土壤改良剂，包括以下重量配比的组分：
[0006]半焦碳
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10份，
[0007]腐殖酸
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1～6份，优选2～5份
[0008]蚯蚓粪
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1～2份。
[0009]所述半焦碳为颗粒状，优选与其他粒料混合使用，所述粒料优选为无机粒料，所述混合可以是半焦碳与无机粒料各自以成品物理性混合，也可以制备过程中原位混合。
[0010]根据本专利技术，所述原位混合在热解炉中完成，具体按照以下方法制备：
[0011]步骤1，选取植物性碳源，优选选自草本植物或木本植物，草本植物可以是农业生物质，如收获或收割后的农作物，也可以是水生植物如芦苇或香蒲，还可以是蔬菜或野生杂草，木本植物可以是林业生物质。
[0012]步骤2，将植物性碳源热解，得到半焦碳。
[0013]本专利技术中，植物性碳源在热解设备中进行热解，优选在热解炉或装置的热解室内进行热解，优选在中低温下进行，可以直接热解，也可以先通入氮气进行吹扫。
[0014]优选地，在加入植物性碳源的同时或之后，在分离半焦碳颗粒之前，向热解炉或热解室中加入氧化钙和/或碳酸钙。
[0015]步骤3，将颗粒物料成型，可直接压制成一定形状，优选与碳酸钙一起压制成型。
[0016]本专利技术中，所述腐殖酸为煤炭腐殖酸。
[0017]本专利技术还提供通过以上方法获得的土壤改良剂以及土壤改良技术方法，还提供上述改良剂或改良技术方法用于改良土壤的用途，使用过程中，所述复合土壤改良剂与土壤的质量比为(2～10)：100，优选为(3～6)：100。
[0018]本专利技术所具有的有益效果包括：
[0019](1)本专利技术提供的土壤改良技术，形成半焦碳过程安全、环保，不会造成二次污染，提高了植物源碳源的资源化利用率，能够对土壤中有机污染物进行长效去除；
[0020](2)本专利技术提供的土壤改良方法，改良剂中添加适当比例的腐殖酸和蚯蚓粪，加速了土壤中有机污染物的降解效率，提高了土壤的肥力；
[0021](3)本专利技术提供的土壤改良技术方法，步骤简单，操作方便，条件可控，成本较低。
具体实施方式
[0022]下面通过优选实施方式和实施例对本专利技术进一步详细说明。通过这些说明，本专利技术的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0023]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0024]本专利技术提供了一种腐殖酸/蚯蚓/半焦碳土壤改良的方法，所述方法包括向土壤中添加复合土壤改良剂的步骤。
[0025]根据本专利技术一种优选的实施方式，所述复合土壤改良剂包括以下重量配比的组分：
[0026]半焦碳10份
[0027]腐殖酸1～6份。
[0028]优选地，所述复合土壤改良剂包括以下重量配比的组分：
[0029]半焦碳10份
[0030]腐殖酸2～5份。
[0031]根据本专利技术，所述半焦碳为颗粒状，优选与其他粒料混合使用，所述粒料优选为无机粒料。
[0032]所述混合可以是半焦碳与无机粒料各自以成品物理性混合，也可以制备过程中原位混合。
[0033]根据本专利技术，所述原位混合在热解炉中完成，具体按照以下方法制备：
[0034]步骤1，选取植物性碳源。
[0035]所述植物性碳源为能够提供碳元素的生物质物料或材料，优选地，所述植物性碳源选自草本植物或木本植物，草本植物可以是农业生物质，如收获或收割后的农作物，如稻草、秸秆或果壳等，也可以是水生植物如芦苇或香蒲，还可以是蔬菜或野生杂草，木本植物可以是林业生物质，如各种树木的根、枝、叶，灌木的枝叶，或其它林业废弃物或木制品废弃物。
[0036]根据本专利技术，需要对植物性碳源进行适当的处理，包括干燥、粉碎。
[0037]在本专利技术中，通过干燥去除植物碳源的外水分，如通过太阳晒干或自然风干，优选
将植物碳源风干，使得植物含水量10％～20％，然后切碎。
[0038]根据本专利技术，在干燥植物之前，对植物进行清洗，优选用去离子水清洗，然后于稀盐酸中浸泡。
[0039]步骤2，将植物性碳源热解，得到半焦碳。
[0040]本专利技术中，植物性碳源在热解设备中进行热解，优选在热解炉或装置的热解室内进行热解，优选在中低温下进行。为此，使植物性碳源通过给料口进入到热解炉或热解室中，可以直接热解，也可以先通入氮气进行吹扫，然后利用外部热源进行加热，使热解炉或热解室温度上升，直至100℃以上，优选200℃以上，更优选300至600℃，例如400至550℃。
[0041]本专利技术中，温度过低不利于低沸点有机物的挥发和剥离，更高的温度容易导致过度焦化或完全碳化。该过程保持数十分钟至数小时，同时保持氮气的流通，以带走热解生成的气体产物，同时维持缺氧环境。
[0042]本专利技术进行的热解主要经过脱水干燥、预热阶段、挥发成分析出三个主要阶段。其中，脱水干燥是指内部结晶水的去除；随后进入短暂的预热阶段，原料分子的活性结构数量不断增加；预热过后挥发成分逐渐分离析出，轻质烃类化合物不断裂解、析出，生成一氧化碳、甲烷、氢气、二氧化碳等，剩余的固定碳比例逐渐增加。以上所得结晶水、生成的挥发性气体以及大部分焦油蒸汽(统称热解气)可被氮气带出热解炉或热解室，热解气可作为热解的加热燃料使用，也可冷凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土壤改良剂，其特征在于，所述复合土壤改良剂包括以下重量配比的组分：半焦碳
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10份腐殖酸
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1～6份。2.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，包括以下重量配比的组分：半焦碳
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10份腐殖酸
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2～5份蚯蚓粪
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1～2份。3.根据权利要求1或2所述的土壤改良剂，其特征在于，所述半焦碳为颗粒状，优选与其他粒料混合使用，所述粒料优选为无机粒料。4.根据权利要求3所述的土壤改良剂，其特征在于，所述混合可以是半焦碳与无机粒料各自以成品物理性混合，也可以制备过程中原位混合。5.根据权利要求1至4之一所述的土壤改良剂的改良技术方法，其特征在于，所述原位混合在热解炉中完成，优选包括以下步骤：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翔，王雷，席北斗，王金生，闫政，刘慧，郑明霞，余红，郭可昕，李艳平，胡妍玢，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：