一种黑臭河道底泥原位修复剂及制备和修复方法技术

本发明专利技术公开了一种黑臭河道底泥原位修复剂及制备和修复方法，其包括碳基质，所述碳基质包括疏浚淤泥、废弃混凝土和秸秆，其中疏浚淤泥为40

【技术实现步骤摘要】
一种黑臭河道底泥原位修复剂及制备和修复方法


[0001]本专利技术涉及黑臭河道底泥修复
，尤其涉及一种黑臭河道底泥原位修复剂及制备和修复方法。

技术介绍

[0002]由于污染物长期输入及水体生物残渣堆积，河道底泥中累积了大量的氮磷营养盐、重金属、难降解有机物等，对河道底泥及上覆水体造成严重污染。河道黑臭水体不仅给附近居民带来了极差的感官体验，也是直接影响群众生产生活的突出水环境问题。虽然水体外源污染控制技术和实际修复已经十分成熟，但河道底泥仍然向河道上覆水体不断释放的氮磷、有机物及重金属等内源污染物。特别地，河道底泥每年向上覆水体排放占水体总负荷量约35%的氮磷污染，加剧了河道严重富营养化。底泥是组成自然水生态系统中重要的一个部分，积聚在底泥中的内源污染物仍然对河道上覆水体构成威胁，黑臭河道底泥处理与修复是水体生态系统物质循环中的一个重要环节。因此，河道底泥修复技术成为近年来研究的重点。
[0003]传统的河流底泥污染的治理方式主要包括异位处理和原位修复。异位处理工程量大，且会造成底泥大规模迁移，存在污染物释放风险。原位修复使用后容易出现升高河床、降低河流蓄水量、影响流速等缺陷，而此后盛行的化学覆盖材料存在修复时效短、二次污染风险大等问题。这些修复处理方式成本高，吸附能力较弱，且修复后水生生物生存能力较差，无法逐步实现生态河道。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是解决上述问题而提供一种不仅能够实现废弃物资源化利用，成本低廉，也能吸附去除多种污染物，改善底泥生态环境，使其利于水生生物生存，且能够对河道进行修复，从而实现生态河道的黑臭河道底泥原位修复剂及制备和修复方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种黑臭河道底泥原位修复剂，其包括碳基质，所述碳基质包括疏浚淤泥、废弃混凝土和秸秆，其中疏浚淤泥为40
‑
50份，废气混凝土为40份，秸秆10
‑
20份。
[0006]优选的，所述秸秆为玉米秸秆和小麦秸秆的一种或者两种任意混合比组成。
[0007]一种黑臭河道底泥原位修复剂的制备方法，包括如下步骤： （1）将疏浚淤泥、废弃混凝土和秸秆破碎筛分并混合，得到碳基质； （2）将步骤（1）中的碳基质在马弗炉内灼烧后冷却，得到活性炭； （3）将步骤（2）中活性炭在耐压罐中进行负载氧气，使活性炭充分吸附氧气达到饱和； （4）将步骤（3）中附氧饱和的活性炭充分吸附水分； （5）将吸附水分后的活性炭放入耐压罐并冲入热氧气，得到修复剂。
[0008]优选的，所述步骤（1）中，疏浚淤泥自然风干后过筛得到粒径为5
‑
10 mm干泥，干密度在1.2
‑
1.5g/cm
³
，孔隙率是40
‑
60%， pH为7
‑
7.6，废弃混凝土经破碎筛分后得到粒径为5
‑
10 mm，秸秆粉碎筛分后得到粒径为5
‑
10 mm。
[0009]优选的，所述步骤（2）中，碳基质经马弗炉灼烧500℃后冷却至室温收集得到活性炭。
[0010]优选的，所述马弗炉运行条件为:升温速率为10
°
C/min,升至500℃并保温2h。
[0011]优选的，所述步骤（3）中，氧气负载在压强为0.3MPa，温度为25℃的条件下进行。
[0012]一种黑臭河道底泥原位修复剂的修复方法，包括如下步骤： （1）将黑臭河道底泥原位修复剂均匀铺洒在河道水面，覆盖层厚度为15
〜
25cm； （2）将黑臭河道底泥原位修复剂铺洒7天后在修复区域种植沉水植物并进行科学管理及养护。
[0013]优选的，所述步骤（2）中沉水植物为狐尾藻、水盾草和苦草的一种或多种。
[0014]优选的，所述沉水植物种植密度为：狐尾藻5
‑
10从/
㎡
，水盾草和苦草各20
‑
30株/
㎡
。
[0015]本专利技术公开的一种黑臭河道底泥原位修复剂及制备和修复方法相对于现有技术具有以下有益效果：（1）受污染底泥和秸秆的高碳含量是制备活性炭的良好基质，不仅成本低廉，且能够实现废弃物资源化利用；（2）活性炭可以吸附去除多种污染物，改善底泥生态环境，使其利于水生生物生存；（3）活性炭其多孔结构是理性的载氧材料，充氧后能够向水体中缓慢释放氧气，改善底层水体及底泥的缺氧状态；（4）能从根本上上修复河道底泥，且从根本上实现了河流生态功能修复；（5）沉水植物的科学管理及养护，不仅移除了从底泥中吸收的污染物，而且避免植物腐烂导致的二次污染。
具体实施方式
[0016]一种黑臭河道底泥原位修复剂，其包括碳基质，所述碳基质包括疏浚淤泥、废弃混凝土和秸秆，其中疏浚淤泥为40
‑
50份，废气混凝土为40份，秸秆10
‑
20份，其中所述秸秆为玉米秸秆和小麦秸秆的一种或者两种任意混合比组成。
[0017]实施例一：一种黑臭河道底泥原位修复剂的制备方法，包括如下步骤： （1）将疏浚淤泥、废弃混凝土和秸秆破碎筛分并混合，得到碳基质； （2）将步骤（1）中的碳基质在马弗炉内灼烧后冷却，得到活性炭； （3）将步骤（2）中活性炭在耐压罐中进行负载氧气，使活性炭充分吸附氧气达到饱和； （4）将步骤（3）中附氧饱和的活性炭充分吸附水分； （5）将吸附水分后的活性炭放入耐压罐并冲入热氧气，得到修复剂。
[0018]其中疏浚淤泥50份、废弃混凝土40份和秸秆10份，所述步骤（1）中，疏浚淤泥自然风干后过筛得到粒径为5mm干泥，干密度在1.2cm
³
，孔隙率是40%， pH为7，废弃混凝土经破碎筛分后得到粒径为5mm，秸秆粉碎筛分后得到粒径为5mm，所述步骤（2）中，碳基质经马弗炉灼烧500℃后冷却至室温收集得到活性炭，所述马弗炉运行条件为:升温速率为10
°
C/min,升至500℃并保温2h，，所述步骤（3）中，氧气负载在压强为0.3MPa，温度为25℃的条件下进行。
[0019]一种黑臭河道底泥原位修复剂的修复方法，包括如下步骤： （1）将黑臭河道底泥原位修复剂均匀铺洒在河道水面，覆盖层厚度为15cm； （2）将黑臭河道底泥原位修复剂铺
洒7天后在修复区域种植沉水植物并进行科学管理及养护。
[0020]（3）科学管理及养护植物，对种植的沉水植物进行清除杂草、季节性收割。
[0021]在本专利技术方案中，所述步骤（2）中沉水植物为狐尾藻、水盾草和苦草，其中所述沉水植物种植密度为：狐尾藻10从/
㎡
，水盾草和苦草各20株/
㎡
。
[0022]将上述实施例一种的黑臭河道底泥原位修复剂和修复方法在圆柱形反应管内进行试验，其中圆柱形反应管为亚克力材质，直径为50cm，高150cm，其中底泥填充高度为50 cm，水体120 cm。注入修复剂的7天内种植狐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黑臭河道底泥原位修复剂，其特征在于，包括碳基质，所述碳基质包括疏浚淤泥、废弃混凝土和秸秆，其中疏浚淤泥为40
‑
50份，废气混凝土为40份，秸秆10
‑
20份。2.根据权利要求1所述的黑臭河道底泥原位修复剂，其特征在于，所述秸秆为玉米秸秆和小麦秸秆的一种或者两种任意混合比组成。3.根据权利要求1所述的黑臭河道底泥原位修复剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： （1）将疏浚淤泥、废弃混凝土和秸秆破碎筛分并混合，得到碳基质； （2）将步骤（1）中的碳基质在马弗炉内灼烧后冷却，得到活性炭； （3）将步骤（2）中活性炭在耐压罐中进行负载氧气，使活性炭充分吸附氧气达到饱和； （4）将步骤（3）中附氧饱和的活性炭充分吸附水分； （5）将吸附水分后的活性炭放入耐压罐并冲入热氧气，得到修复剂。4.根据权利要求3所述的黑臭河道底泥原位修复剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，疏浚淤泥自然风干后过筛得到粒径为5
‑
10 mm干泥，干密度在1.2
‑
1.5g/cm
³
，孔隙率是40
‑
60%， pH为7
‑
7.6，废弃混凝土经破碎筛分后得到粒径为5
‑
10 mm，秸秆粉碎筛分后...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪文，陈长青，徐进，徐德荣，
申请(专利权)人：陈雪文，
类型：发明
国别省市：