CN101045650A - 利用活性污泥和生物质废弃物修复污染土壤 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种污染土壤修复和污水处理剩余活性污泥处理、处置的联合方法，属于环境技术领域。该方法主要是将污染土壤、活性污泥和生物质废弃物混合堆腐处理，得到堆肥，再将堆肥施用于污染土壤，种植根系发达的植物，修复污染土壤。该方法包括以下步骤：(1)将污染土壤、活性污泥和生物质废弃物按照体积比为1∶(0.3～3)∶(1～20)混合均匀，使物料中C∶N按重量比为100∶(3～8)，加水至含水量按重量比为40％～70％；(2)将物料静态堆腐10～20天，使堆内温度55℃以上保持3天以上或在50℃以上保持7天以上；然后定期翻料，再静态堆腐10～20天；(3)将制备的堆肥按每亩200～1000公斤均匀散布在受污染土壤上，深耕，种植根系发达的植物。该方法既能有效处理和处置剩余污泥和生物质废弃物，又能修复污染土壤、绿化环境，而且费用低。

Description

利用活性污泥和生物质废弃物修复污染土壤
技术领域
本发明属于环境技术领域，涉及一种污染土壤修复和污水处理剩余活性污泥处理、处置的联合方法。
技术背景
土壤是人类生产活动的重要物质基础，是不可缺少且难以再生的自然资源。目前，我国土壤污染的形势比较严峻，土壤污染导致的农产品的生态安全问题不容忽视。土壤对环境污染具有汇的作用，其中有毒有害化学品可以通过大气、水体、食物链的传递，危害人类的健康。近些年来世界各国，尤其是发达国家都投入了巨大的人力、物力和财力，深入开展了污染土壤修复研究，取得了一定的进展。
修复污染土壤一般是利用物理、化学和生物方法，转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可以接受的水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。技术原理包括：改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；降低土壤中有害物质的浓度。修复污染土壤的物理方法主要包括物理分离法、溶液淋洗法、固化稳定法、冻融法和电动力法；化学方法主要包括溶剂萃取法、氧化法、还原法和土壤改良剂投加技术等。生物修复方法是污染土壤修复的主体，可分为微生物修复、植物修复和动物修复3种，其中以微生物与植物修复应用最为广泛。同物理化学方法相比。生物修复具有可基本保持土壤的理化特性、污染物降解完全、处理成本低和应用广泛的特点。如：中国专利(申请号：200610024090.3)公开了一种利用假俭草修复铅污染土壤的方法；中国专利(申请号：200510038283.X)公开了一种利用醋酸钙不动杆菌Acinetobacter calcoaceticus强化修复石油污染土壤。
在污水处理过程中，活性污泥法是应用最为广泛的技术之一，这一方法因其效率高、成本低、占地少的优点在水处理中发挥着非常重要的作用，但这一方法处理污水的过程中会产生大量的剩余污泥，通常占污水总量的0.5％～1.0％。在一个普通的二级污水处理厂中，污泥处理所需投资约占总投资的30％～40％，运行费用约占总运行费用的20％～50％。污泥消化后经脱水再进行填埋是国内大型污水处理厂中常用的处置方法。填埋处置较经济，但这种处置方式需要占用大量的土地、浪费污泥中可回收利用的资源。因此，剩余活性污泥的资源化利用或高效处理方法的研究已成为当今世界各国十分关注的热点。如：中国专利(公开号：CN 1618980)公开了一种利用污水厂剩余污泥厌氧发酵制氢的方法与装置，该方法能利用或消耗掉一部分活性污泥。中国专利(公开号：CN 1493535)公开了一种利用活性污泥制备活性污泥碳的方法，该方法由烘干的活性污泥在200～700℃高温处理0.5～2小时制得的活性污泥炭，制备的活性污泥炭具有较好的活性炭性能，加热过程耗能较大。
活性污泥中含有大量微生物，而这些微生物对有机物的降解能力强且广谱，这些微生物及其代谢产物对重金属离子也有较高的钝化作用。因此，可以利用活性污泥治理有机物或重金属污染的土壤，这样既能合理处理、处置剩余污泥，又能高效修复污染土壤。目前，利用活性污泥修复污染土壤的方法还未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用污水处理厂的剩余活性污泥和生物质废弃物修复污染土壤的方法。
本发明所述的土壤污染修复方法如下：
1、配料：将污染土壤、活性污泥和生物质废弃物(粉碎的秸秆、枯草落叶、水果皮渣、餐饮废物、生活垃圾、稻壳、酒糟、蔗渣、中药渣等)按照体积比为1∶(0.3～3)∶(1～20)混合均匀，使物料中C∶N按重量比为100∶(3～8)，必要时加水至含水量按重量比为40％～70％。
2、堆腐：将物料堆放在堆腐池中或堆积在铺有隔离层的地面上，静态堆腐10～20天，使堆内温度55℃以上保持3天以上或在50℃以上保持7天以上；然后定期翻料，使物料充分混匀，静态堆腐10～20天。堆腐过程中可以根据情况适时强制通风，增强好氧微生物的活性。堆腐过程中，污染土壤中有机污染物大部分会被降解，重金属大部分会被钝化；堆腐处理完成后，得到堆肥，可以用于土壤改良。
3、堆肥施用：将第二步制备的堆肥按每亩200公斤～2吨均匀散布在受污染土壤上，深耕，种植根系发达的植物。由于堆肥物料中加入了大量污染土壤，堆腐过程中，有机污染物降解微生物或重金属钝化微生物得到驯化和富集。这种堆肥施用于污染土壤，相当于接种了有机污染物降解微生物或重金属钝化微生物，有助于土壤修复。种植根系发达植物有利于微生物随植物根系生长达到深层土壤，从而修复深层土壤。由于堆肥能为植物提供营养和改善土质，从而又有利于植物的生长，这样形成良性循环，加快污染土壤的修复。
本发明技术方案依据生态学原理，采用废弃物修复污染土壤，既能有效处理和处置剩余污泥和生物质废弃物，又能修复污染土壤、绿化环境，而且各项费用都很低。以下通过具体实施例详细说明本发明的实施，目的在于帮助读者更好地理解本发明的精神实质，但不作为对本发明实施范围的限定。
实施例1：
配料：将石油污染土壤、活性污泥和粉碎的玉米秸秆按照体积比为1∶1∶(5～10)混合均匀，加水至含水量按重量比为50％～60％。
堆腐：将物料堆积在铺有隔离层的地面上，静态堆腐10～16天，使堆内温度55℃以上保持3天以上或在50℃以上保持7天以上；然后定期翻料，使物料充分混匀，静态堆腐10～20天，得到堆肥。
堆肥施用：将堆肥按每亩800公斤～1.5吨均匀散布在受石油污染土壤上，深耕，种植甜高梁。甜高梁的秸秆可以榨汁发酵生产燃料乙醇，种子也可以作为燃料乙醇发酵的原料，废渣可以用来堆肥治理污染土壤。
实施例2：
配料：将矿区重金属污染土壤、活性污泥和蔗渣按照体积比为1∶2∶(6～12)混合均匀，加水至含水量按重量比为60％。
堆腐：将物料堆放在堆腐池中，静态堆腐10～15天，使堆内温度55℃以上保持3天以上或在50℃以上保持7天以上；然后定期翻料，使物料充分混匀，静态堆腐10～20天，得到堆肥。
堆肥施用：将堆肥按每亩600公斤～1.2吨均匀散在受重金属污染土壤上，深耕，引种当地长势良好的草本植物、灌木或乔木植物。由于当地植物经多年的自然选择，能够适应重金属污染土壤，在加上堆肥的施用，长势会更好，有利于土壤中重金属的去除和钝化。

Claims (3)

1.一种修复污染土壤的方法，其特征在于，该方法是将污染土壤、活性污泥和生物质废弃物混合堆腐处理，得到堆肥，再将堆肥施用于污染土壤，种植根系发达的植物，修复污染土壤。
2.权利要求1所述的修复污染土壤的方法，其特征在于，生物质废弃物包括：粉碎的秸秆、枯草落叶、水果皮渣、生活垃圾、稻壳、酒糟、蔗渣、中药渣。
3.权利要求1所述的修复污染土壤的方法，其特征在于，该方法既可以修复有机物污染土壤，又可以修复重金属污染土壤。
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