CN110551507A - 一种利用城市生活垃圾渗滤液制备土壤改良剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种添加料,所述添加料按重量份数包括以下组分制成:腐殖土40~60份、凝灰岩8~12份、磷石膏5~15份、铁粉15~25份、铝粉5~15份。本发明还公开了一种土壤改良剂及其制备方法。本发明利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂不仅可以消除渗滤液中重金属和有机污染物对土壤带来的负面作用,同时可以安全利用渗滤液中的铵、磷盐。本发明通过在制备过程中形成有机亚铁,提高待调节土壤中生物可利用性铁的含量。本发明也为城市生活垃圾渗滤液的无害化处置和资源化利用提供了新的思路。
Description
技术领域
本发明涉及城市生活垃圾渗滤液资源化利用领域,具体涉及一种农用地土壤铁补充剂及其制备方法。
背景技术
城市生活垃圾渗滤液是指城市生活废弃物在填埋(或堆放)过程中受挤压、微生物厌氧发酵以及雨淋降水影响而产生的一种含有高浓度有机物且成份复杂的废液。城市生活垃圾渗滤液中含有大量的有毒有害物质,如处理不当直接排放会污染周边的土壤和水体,对周边生态环境造成不可逆的破坏。
目前,对于城市生活垃圾渗滤液处置技术主要包括吸附法、絮凝沉淀法、吹脱-气提法、高级氧化法、膜处理法、微生物处理法、土地处理技术等。具体而言,吸附法和絮凝沉淀法主要存在对吸附剂和絮凝剂特性及用量依赖度大、处置过程产生的固废量大且需要深度处置、固液分离过程中易产生二次污染等问题。吹脱-气提法虽然可以一定程度上减少城市生活垃圾渗滤液体积,但是处置过程能耗较高,处置后产生的废液浓度更高,处置难度更大。高级氧化法主要包括:电催化氧化法、光催化氧化法、湿法催化氧化法以及臭氧法等。目前,高级氧化法存在使用方法单一、处置效率低、工况运行不稳定、技术兼容性差等问题。应用膜处理技术处置城市生活垃圾渗滤液则存在滤膜易破损、堵塞和滤膜重金属截留效果差等问题。生物处理技术不适用于成分复杂的城市生活垃圾渗滤液,高浓度有机废物和重金属离子不仅抑制微生物生长且会使得活性淤泥中吸附重金属和部分难分解有机物,从而使得后期淤泥处置成本显著提高。土地处理技术则存在出水水质无法达标、管道堵塞、后期设备维护成本高等问题。总体而言,这些处置技术主要针对城市生活垃圾渗滤液无害化处置,不仅处置效果差,存在许多问题,且没有从分利用渗滤液中存在的高浓度氨氮、磷盐、有机酸等物质。目前存在少量关于从城市生活垃圾渗滤液中回氨氮和腐殖酸的报道,但这些报道均存在回收效率低、重金属污染、有机污染物掺杂等问题。
因此,综合上述内容,研发一种可以既可以解决城市生活垃圾渗滤液带来的坏境污染又可以充分利用渗滤液中存在的其它有益成份的技术或方法是解决上述诸多问题的关键。
发明内容
发明目的:本发明所要解决的技术问题是提供了一种添加料及其应用。
本发明还要解决的技术问题是提供了一种土壤改良剂。
本发明最后要解决的技术问题是提供了一种利用城市生活垃圾渗滤液制备土壤改良剂的方法。
技术方案:为了解决上述技术问题,本发明采取了如下的技术方案:一种添加料,所述添加料按重量份数包括以下组分制成:腐殖土40~60份、凝灰岩8~12份、磷石膏5~15份、铁粉15~25份、铝粉5~15份。
本发明内容还包括所述的添加料在制备土壤改良剂中的应用。
本发明内容还包括一种土壤改良剂,所述土壤改良剂包括所述的添加料和城市生活垃圾渗滤液。
其中,所述土壤改良剂包括添加料和城市生活垃圾渗滤液,其固液比30~60∶100mg/mL。
本发明内容还包括一种利用城市生活垃圾渗滤液制备土壤改良剂的方法,包括以下步骤:
1)按照重量份数分别称取腐殖土40~60份、凝灰岩8~12份、磷石膏5~15份、铁粉15~25份、铝粉5~15份;
2)然后将对应质量的腐殖土、凝灰岩、磷石膏、铁粉、铝粉混合,搅拌均匀,得渗滤液预添加料;
3)分别称取渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液,然后将渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液倒入反应槽中混合,得到混合浆体;
4)对混合浆体进行低温等离子体照射,启动低温等离子体照射的高压电源输出电压为30~90KV;
5)在低温等离子体照射的同时对反应槽中的混合浆体持续进行搅拌和通入氧气,搅拌速率为60~120rpm,2~6小时后停止低温等离子体照射、搅拌和曝气,得等离子处置浆体;
6)将等离子处置浆体从反应槽中取出,风干,磨粉,得一种利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂。
其中,所述步骤2)中的渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液固液比30~60∶100mg/mL。
其中,所述步骤5)氧气输出流量为60~180L/min。
本发明的工作原理:低温等离子体处理技术通过在正负极加载高电压实现将活化能量注入介质从而引发复杂的物化过程,产生大量活性物质并伴随紫外光、微波辐射以及热解现象,是一种兼具高能电子轰击、自由基活化、臭氧氧化、紫外光、冲击波等因素协同作的技术。在制备过程中,高能电子轰击作用可以使得铁粉和铝粉发生电离,快速溶解后生成由铁铝单质、铁铝氧化物、铁铝聚合体组成的铁铝纳米物质。铁铝纳米物质结合腐殖土中释放的腐殖酸选择性地吸附城市生活垃圾渗滤液中的重金属离子。在冲击波和微波辐射作用下,凝灰岩中硅铝酸盐和磷石膏中的无机磷大量溶解。从凝灰岩中溶解出硅铝酸盐和吸附了重金属的铁铝纳米物质发生地质聚合反应,形成具有三维空间的地质聚合物,从而实现重金属稳定化。磷石膏中溶解出的无机磷盐一方面可以进钝化重金属离子另一方面为土壤补充磷元素。低温等离子体处置过程中产生的臭氧、氧自由基和氢氧根自由基可以氧化有机污染物,将城市生活垃圾中的有机污染物高效转化为二氧化碳和水。紫外光和微波辐射不仅可以提高传质速率,也可以促进提高低温等离子体作用下水体中氧化活性物质的产生。紫外光和微波辐射诱发产的活性物质可将渗滤液中的部分有机污染物转化成有机酸。生成的有机酸和腐殖土里释放的有机酸会和铁基反应,生成有机亚铁。有机亚铁可以提高土壤中根际细菌的活性,提高土壤中生物可利用铁的含量。高能电子的冲击及活性离子的作用还可以提高凝灰岩和磷石膏的遇水膨胀率,这有利于提高土壤的透气性。渗滤液中含有的铵、磷盐可增加土壤中氮磷含量,提高土壤的肥沃力。
有益效果:本发明制备工艺简单,制备所需原料价格便宜,来源广泛。本发明实现了生活垃圾渗滤液的高效资源化利用,将重金属稳定化、有机污染物处置和营养物质补充等环节融合在一个***中实现。本发明利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂不仅可以消除渗滤液中重金属和有机污染物对土壤带来的负面作用,同时可以安全利用渗滤液中的铵、磷盐。本发明通过在制备过程中形成有机亚铁,提高待调节土壤中生物可利用性铁的含量。本发明也为城市生活垃圾渗滤液的无害化处置和资源化利用提供了新的思路。
附图说明
图1本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1腐殖土添加量对利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂的性能影响
土壤改良剂的制备:分别称取腐殖土30份、35份、38份、40份、50份、60份、62份、65份、70份和凝灰岩8份、磷石膏5份、铁粉15份、铝粉5份,然后将对应质量的腐殖土分别和上述称取的凝灰岩、磷石膏、铁粉、铝粉混合,搅拌均匀,得九组渗滤液预添加料。按固液比30∶100mg/mL分别称取渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液(渗滤液取至连云港某城市生活垃圾填埋厂场,渗滤液COD 2314mg/L、氨氮1875mg/L、总磷64mg/L、锌离子28mg/L、铜离子42mg/L),然后将渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液倒入反应槽中混合,得到混合浆体。对混合浆体进行低温等离子体照射,启动低温等离子体照射的高压电源输出电压为30KV。在低温等离子体照射的同时对反应槽中的混合浆体持续进行搅拌和通入氧气,氧气输出流量为60L/min,搅拌速率为60rpm。2小时后停止低温等离子体照射、搅拌和曝气,得等离子处置浆体。将等离子处置浆体从反应槽中取出,风干,磨粉,得一种利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂。
土壤改良剂改进的耕地土壤:在田间挖取土壤,按照质量比1∶10分别称取土壤改良剂与挖取的土壤,混合土壤改良剂与挖取的土壤,密封条件下搅拌均匀即可。
土壤根系生长检测及水稻相对根系生长比计算:水稻在耕地土壤(参照组)及土壤改良剂改进的耕地土壤中植物根系生长实验均按照国际标准《Soil quality-Determination of the effects of pollutants on soil flora-Part 1:Method forthe measurement of inhibition of root growth》(ISO 11269-1-2012)实施。水稻相对根系生长比按照等式(1)计算。其中,其中y1为相对根系生长比(%);L0为对照组处理的水稻根系生长量(cm);Lx为土壤改良剂改进的耕地土壤处理的水稻的根系生长量(cm)。
水稻物种干量变化监测及物种干重变化率计算:按照标准《农作物种子检验规程发芽试验》(GB/T 3543.4-1995)对所选择水稻种子进行农作物种子检验规程发芽试验。待水稻出苗,取出苗株,用清水将根系轻轻洗净,然后选择长势一致的苗移栽至装有耕地土壤(对照组)和土壤改良剂改进的耕地土壤的培养箱。苗株培养28天后,用清水将植株完全洗净。然后按照标准《土壤干物质和水分的测定重量法》(HJ 613-2011)对植株进行烘干、称重。按照附件等式(2)计算相对物种干量百分数(%)。其中y2为干重变化率,m0为对照组处理的水稻物种干量;mx为土壤改良剂改进的耕地土壤处理的水稻的物种干量。
水稻苗株含铁量检测及含铁率计算:水稻种子在耕地土壤(参照组)及土壤改良剂改进的耕地土壤上出苗均按照标准《农作物种子检验规程发芽试验》(GB/T 3543.4-1995)实施。水稻苗株中铁的含量参照《植物叶中铁含量分析的盐酸浸提法处理和计算》进行检测。含铁率按照等式(3)进行计算。其中y3为含铁率,c0为对照组处理的水稻苗株的铁浓度;cx为土壤改良剂改进的耕地土壤处理的水稻苗株的铁浓度。
蚯蚓回避检测及蚯蚓回避率计算:按照标准《土壤质量-回避试验测定土壤质量及化学品对行为效果影响-第1部分:蚯蚓试验(赤子爱胜蚓和赤子爱胜安德烈蚓)》(ISO17512-1-2009,Soil quality-Avoidance test for determining the quality ofsoilsand effects of chemicals on behavior-Part 1:Test with earthworms(EiseniaFetida and Eisenia Andrei))进行蚯蚓回避试验,监测蚯蚓回避变化。其中y4为蚯蚓回避率,N0为对照组处理的蚯蚓回避数量;Nx为土壤改良剂改进的耕地土壤蚯蚓回避数量。
相对根系生长比、物种干重变化率、含铁率、蚯蚓回避率的试验结果见表1。
表1腐殖土添加量对利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂的性能影响
由表1可看出,当腐殖土添加量小于40份(如表1中,腐殖土添加量=38份、35份、30份时以及表1中未列举的更低比值),从腐殖土中释放的腐殖酸与其它有机酸较少,渗滤液中的重金属吸附效果变差,有机铁合成量减少,导致水稻相对根系生长比均小于114%、物种干重变化率均小于107%、含铁率均小于119%、蚯蚓回避率均大于24%且相对根系生长比、物种干重变化率、含铁率均随着腐殖土添加量的减少而减少,蚯蚓回避均随着腐殖土添加量的减少而显著增加。当腐殖土添加量等于40~60份(如表1中,腐殖土添加量=40份、50份、60份时),铁铝纳米物质结合腐殖土中释放的腐殖酸选择性地吸附城市生活垃圾焚烧飞灰中的重金属离子。生成的有机酸和腐殖土里释放的有机酸会和铁基反应,生成有机亚铁。有机亚铁可以提高土壤中根际细菌的活性,提高土壤中生物可利用铁的含量。最终,水稻相对根系生长比均大于126%,物种干重变化率均大于116%,含铁率均大于137%,蚯蚓回避均小于12%;当腐殖土添加量大于60份(如表1中,腐殖土添加量=62份、65份、70份时以及表1中未列举的更高比值),腐殖土添加量进一步增加对相对根系生长比、物种干重变化率、含铁率、蚯蚓回避率的影响均不显著。因此,综合而言,结合效益与成本,当腐殖土添加量等于40~60份时,最有利于提高利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂的性能。
实施例2凝灰岩添加量对利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂的性能影响
土壤改良剂的制备:按照质量比分别称取凝灰岩6份、7份、7.5份、8份、10份、12份、12.5份、13份、14份和腐殖土60份、磷石膏10份、铁粉20份、铝粉10份,然后将对应质量的腐殖土、凝灰岩、磷石膏、铁粉、铝粉混合,搅拌均匀,得九组渗滤液预添加料。按固液比40∶100mg/mL分别称取渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液(渗滤液取至连云港某城市生活垃圾填埋厂场,渗滤液COD 2314mg/L、氨氮1875mg/L、总磷64mg/L、锌离子28mg/L、铜离子42mg/L),然后将渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液倒入反应槽中混合,得到混合浆体。对混合浆体进行低温等离子体照射,启动低温等离子体照射的高压电源输出电压为60KV。在低温等离子体照射的同时对反应槽中的混合浆体持续进行搅拌和通入氧气,氧气输出流量为120L/min,搅拌速率为90rpm。4小时后停止低温等离子体照射、搅拌和曝气,得等离子处置浆体。将等离子处置浆体从反应槽中取出,风干,磨粉,得一种利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂。
土壤改良剂改进的耕地土壤制备同实施例1。
土壤根系生长检测及水稻相对根系生长比计算,水稻物种干量变化监测及物种干重变化率计算,水稻苗株含铁量检测及含铁率计算,蚯蚓回避检测及蚯蚓回避率计算均同实施例1。
相对根系生长比、物种干重变化率、含铁率、蚯蚓回避率的试验结果见表2。
表2凝灰岩添加量对利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂的性能影响
由表2可看出,当凝灰岩添加量小于8份(如表2中,凝灰岩添加量=7.5份、7份、6份时以及表2中未列举的更低比值),在低温等离子体激发冲击波合微波辐射作用下,从凝灰岩中溶解出的硅铝酸盐较少,重金属稳定化效果差,土壤透气性改善效果较小,导致水稻相对根系生长比均小于130%、物种干重变化率均小于118%、含铁率均小于145%、蚯蚓回避率均大于19%且相对根系生长比、物种干重变化率、含铁率均随着腐殖土添加量的减少而显著减少,蚯蚓回避均随着腐殖土添加量的减少而显著增加;当凝灰岩添加量等于8~12份(如表2中,凝灰岩添加量=7.5份、7份、6份时),在低温等离子体激发冲击波合微波辐射作用下,大量硅铝酸盐从凝灰岩中溶解。从凝灰岩中溶解出的硅铝酸盐和吸附了重金属的铁铝纳米物质发生地质聚合反应,形成具有三维空间的地质聚合物,从而实现重金属稳定化。高能电子的冲击及活性离子的作用还可以提高凝灰岩遇水膨胀率,这有利于提高土壤的透气性。最终,水稻相对根系生长比均大于142%,物种干重变化率均大于128%,含铁率均大于157%,蚯蚓回避均小于8%;当凝灰岩添加量大于12份(如表2中,凝灰岩添加量=12.5份、13份、14份时以及表2中未列举的更高比值),凝灰岩添加量进一步增加对相对根系生长比、物种干重变化率、含铁率、蚯蚓回避率的影响均不显著。因此,综合而言,结合效益与成本,当凝灰岩添加量等于8~12份时,最有利于提高利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂的性能。
实施例3铁粉添加量对利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂的性能影响
土壤改良剂的制备:分别称取铁粉10份、12份、14份、15份、20份、25份、21份、23份、25份和腐殖土60份、凝灰岩12份、磷石膏15份、铝粉15份,然后将对应质量的腐殖土、凝灰岩、磷石膏、铁粉、铝粉混合,搅拌均匀,得九组渗滤液预添加料。按固液比50∶100mg/mL分别称取渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液(渗滤液取至连云港某城市生活垃圾填埋厂场,渗滤液COD 2314mg/L、氨氮1875mg/L、总磷64mg/L、锌离子28mg/L、铜离子42mg/L),然后将渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液倒入反应槽中混合,得到混合浆体。对混合浆体进行低温等离子体照射,启动低温等离子体照射的高压电源输出电压为90KV。在低温等离子体照射的同时对反应槽中的混合浆体持续进行搅拌和通入氧气,氧气输出流量为180L/min,搅拌速率为120rpm。6小时后停止低温等离子体照射、搅拌和曝气,得等离子处置浆体。将等离子处置浆体从反应槽中取出,风干,磨粉,得一种利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂。
土壤改良剂改进的耕地土壤制备同实施例1。
土壤根系生长检测及水稻相对根系生长比计算,水稻物种干量变化监测及物种干重变化率计算,水稻苗株含铁量检测及含铁率计算,蚯蚓回避检测及蚯蚓回避率计算均同实施例1。
相对根系生长比、物种干重变化率、含铁率、蚯蚓回避率的试验结果见表3。
表3铁粉添加量对利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂的性能影响
由表3可看出,当铁粉添加量小于15份(如表3中,铁粉添加量=14份、12份、10份时以及表3中未列举的更低比值),铁铝纳米物质生成量减少,渗滤液中的重金属去除率降低,有机亚铁生成量及释放量减少,土壤中根际细菌的活性提升不明显,导致水稻相对根系生长比均小于141%、物种干重变化率均小于125%、含铁率均小于162%、蚯蚓回避率均大于16%且相对根系生长比、物种干重变化率、含铁率均随着腐殖土添加量的减少而显著减少,蚯蚓回避均随着腐殖土添加量的减少而显著增加;当铁粉添加量等于15~25份(如表3中,铁粉添加量=15份、20份、25份时),铁铝纳米物质生成量大,渗滤液中的重金属去除率高,有机亚铁生成量及释放充足,土壤中根际细菌的活性提升明显,导致水稻相对根系生长比均大于155%、物种干重变化率均大于138%、含铁率均大于176%、蚯蚓回避率均小于4%;当铁粉添加量大于25份(如表3中,铁粉添加量=21份、23份、25份时以及表3中未列举的更高比值),铁粉添加量进一步增加对相对根系生长比、物种干重变化率、含铁率、蚯蚓回避率的影响均不显著。因此,综合而言,结合效益与成本,当铁粉添加量等于15~25份时,最有利于提高利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂的性能。
实施例4高压电源输出电压对利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂的性能影响
土壤改良剂的制备:按照质量比分别称取腐殖土60份、凝灰岩12份、磷石膏15份、铁粉25份、铝粉15份,然后将对应质量的腐殖土、凝灰岩、磷石膏、铁粉、铝粉混合,搅拌均匀,得渗滤液预添加料。按固液比50∶100mg/mL分别称取上述九组相同重量的渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液(渗滤液取至连云港某城市生活垃圾填埋厂场,渗滤液COD2314mg/L、氨氮1875mg/L、总磷64mg/L、锌离子28mg/L、铜离子42mg/L),然后将九组渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液倒入反应槽中混合,得到九组混合浆体。对九组混合浆体进行低温等离子体照射,启动低温等离子体照射的高压电源输出电压分别为20KV、25KV、28KV、30KV、60KV、90KV、92KV、95KV、100KV。在低温等离子体照射的同时分别对反应槽中的混合浆体持续进行搅拌和通入氧气,氧气输出流量为180L/min,搅拌速率为120rpm。6小时后停止低温等离子体照射、搅拌和曝气,得等离子处置浆体。将等离子处置浆体从反应槽中取出,风干,磨粉,得一种利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂。
土壤改良剂改进的耕地土壤制备同实施例1。
土壤根系生长检测及水稻相对根系生长比计算,水稻物种干量变化监测及物种干重变化率计算,水稻苗株含铁量检测及含铁率计算,蚯蚓回避检测及蚯蚓回避率计算均同实施例1。
相对根系生长比、物种干重变化率、含铁率、蚯蚓回避率的试验结果见表4。
表4高压电源输出电压对利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂的性能影响
由表4可看出,当高压电源输出电压小于30KV(如表4中,高压电源输出电压=28KV、25KV、20KV时以及表4中未列举的更低比值),高能电子轰击、冲击波、紫外光和微波辐射等均变弱,使得铁铝纳米物质生成量、自由基产量、硅铝酸盐和无机磷释放量、凝灰岩和磷石膏膨胀率等均显著减少,导致水稻相对根系生长比均小于136%、物种干重变化率均小于125%、含铁率均小于151%、蚯蚓回避率均大于15%且相对根系生长比、物种干重变化率、含铁率均随着腐殖土添加量的减少而显著减少,蚯蚓回避均随着腐殖土添加量的减少而显著增加;当高压电源输出电压等于30~90KV(如表4中,高压电源输出电压=30KV、60KV、90KV时),高能电子轰击、冲击波、紫外光和微波辐射等作用充分,铁铝纳米物质生成量、自由基产量、硅铝酸盐和无机磷释放量、凝灰岩和磷石膏膨胀率等均显著增加,重金属吸附和稳定化、有机铁生成和转移、土壤透气性均得到显著提升,导致水稻相对根系生长比均大于147%、物种干重变化率均大于131%、含铁率均大于162%、蚯蚓回避率均小于7%;当高压电源输出电压大于90KV(如表4中,高压电源输出电压=92KV、95KV、100KV时以及表4中未列举的更高比值),高压电源输出电压进一步增加对相对根系生长比、物种干重变化率、含铁率、蚯蚓回避率的影响均不显著。因此,综合而言,结合效益与成本,当高压电源输出电压等于30~90KV时,最有利于提高利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂的性能。
实施例5制备的土壤改良剂重金属浸出检验实验
土壤改良剂的制备:按照质量比分别称取腐殖土60份、凝灰岩12份、磷石膏15份、铁粉25份、铝粉15份,然后将对应质量的腐殖土、凝灰岩、磷石膏、铁粉、铝粉混合,搅拌均匀,得渗滤液预添加料。按固液比50∶100mg/mL分别称取上述渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液(渗滤液取至连云港某城市生活垃圾填埋厂场,渗滤液COD2314mg/L、氨氮1875mg/L、总磷64mg/L、锌离子28mg/L、铜离子42mg/L),然后将渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液倒入反应槽中混合,得到混合浆体。对混合浆体进行低温等离子体照射,启动低温等离子体照射的高压电源输出电压为90KV。在低温等离子体照射的同时分别对反应槽中的混合浆体持续进行搅拌和通入氧气,氧气输出流量为180L/min,搅拌速率为120rpm。6小时后停止低温等离子体照射、搅拌和曝气,得等离子处置浆体。将等离子处置浆体从反应槽中取出,风干,磨粉,得一种利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂。
浸出毒性试验:按照《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557-2010)对制备的土壤改良剂进行浸出毒性试验。浸出液中锌离子和铜离子浓度按照《水质32种元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法》(HJ 776-2015)测定。试验结果见表5。
表5本发明制备的土壤改良剂的浸出毒性值
由表5结果可知,土壤改良剂锌、铜浸出毒性值均低于《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)对锌、铜规定的限值,渗滤液中重金属锌、铜被有效地稳定在改良剂中。
Claims (7)
1.一种添加料,其特征在于,所述添加料按重量份数包括以下组分制成:腐殖土40~60份、凝灰岩8~12份、磷石膏5~15份、铁粉15~25份、铝粉5~15份。
2.权利要求1所述的添加料在制备土壤改良剂中的应用。
3.一种土壤改良剂,其特征在于,所述土壤改良剂包括权利要求1所述的添加料和城市生活垃圾渗滤液。
4.根据权利要求3所述的土壤改良剂,其特征在于,所述土壤改良剂包括添加料和城市生活垃圾渗滤液,其固液比30~60:100mg/mL。
5.一种利用城市生活垃圾渗滤液制备土壤改良剂的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)按照重量份数分别称取腐殖土40~60份、凝灰岩8~12份、磷石膏5~15份、铁粉15~25份、铝粉5~15份;
2)然后将对应质量的腐殖土、凝灰岩、磷石膏、铁粉、铝粉混合,搅拌均匀,得渗滤液预添加料;
3)分别称取渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液,然后将渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液倒入反应槽中混合,得到混合浆体;
4)对混合浆体进行低温等离子体照射,启动低温等离子体照射的高压电源输出电压为30~90KV;
5)在低温等离子体照射的同时对反应槽中的混合浆体持续进行搅拌和通入氧气,搅拌速率为60~120rpm,2~6小时后停止低温等离子体照射、搅拌和曝气,得等离子处置浆体;
6)将等离子处置浆体从反应槽中取出,风干,磨粉,得一种利用城市生活垃圾渗滤液制备的土壤改良剂。
6.根据权利要求5所述的制备土壤改良剂的方法,其特征在于,所述步骤2)中的渗滤液预添加料和城市生活垃圾渗滤液固液比30~60:100mg/mL。
7.根据权利要求5所述的制备土壤改良剂的方法,其特征在于,所述步骤5)氧气输出流量为60~180L/min。
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