[发明专利]土壤重金属修复植物综合处理的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及环境工程技术领域，尤其涉及一种利用土壤重金属修复植物能源化利用及对土壤重金属修复植物中的重金属进行稳定化及回收利用的方法及装置。

背景技术

重金属污染是当今土壤污染中，污染面积最广、危害最大的环境问题之一。在过去五十年里，粗略统计排放到全球环境中的镉达到22 000t，铅783 000t和锌1350 000t。植物修复技术通过种植和收获对重金属具有较强耐性和富集能力的植物，达到降低土壤中重金属含量的目的，具有安全、经济、高效等优点，逐渐发展成为污染治理的重要途径之一，现已进入产业化的初期阶段。但是对提取重金属后的植物如何处置，现在还没有很好的技术方法，这成为植物修复技术推广和应用过程中一个亟待解决的问题。

目前对修复植物应用较多的堆肥法、压缩填埋法等只能减少植物体的生物量和体积，无法去除其中的重金属，最终产物仍然具有环境风险，并且在堆放过程中会产生含有高浓度可溶态重金属的渗滤液，容易造成二次污染。用焚烧、热解、气化等热化学方法处理修复植物得到生物矿(Bio-ore)，提炼回收其中的金属并利用此过程中产生的热能，即植物采矿技术(phytomining)，由于兼具良好的生态、经济和社会效益，日益受到各国的重视。

中国专利CN1800111提供了一种利用修复植物海州香薷制作含铜有机肥料的方法：在海州香薷生长165-195天时收割、烘干粉碎，按堆肥方式堆放；将微生物1扩大培养，投加到堆体中，并确定其活菌数；将微生物与糖蜜混合培养，投加到堆体中，菌剂的投加为堆料质量的10％，菌群数量在2.0×10⁶CFU/g到2.8×10⁶CFU/g之间。定期翻堆，保证通气量；堆腐后形成腐熟的有机肥料，微生物1为纤维分解菌Cellulobacillus；微生物为Effective Microorganisms。所述的OD值达到0.5-0.6之间；纤维素分解菌、EM菌以1∶1施加。

中国专利CN1857397提供了一种从铜污染土壤的修复植物海州香薷中提取总黄酮的方法，步骤如下：收获种植在铜污染土壤的盛花期海州香薷全草、花枝或种子干燥、粉碎后，过40目筛，收集过筛下的粉末；用体积浓度为40％～60％的乙醇-水混合溶剂回流浸提，或者在室温下用超声提取，获取提取液；减压回收提取液中的乙醇后，用蒸馏水稀释，除去水不溶性杂质，再用石油醚萃取，除去脂溶性杂质，然后母液用乙酸乙酯萃取，除去乙酸乙酯萃取层，再用正丁醇萃取，浓缩正丁醇萃取层，得到总黄酮。该发明以修复铜污染土壤的铜耐性/富集植物海州香薷为原料提取总黄酮，工艺简单，利于高效资源化利用我国铜污染土壤的植物修复材料，降低植物修复成本，加快植物修复进程。

中国发明CN101130134提供了一种利用蕈菌处理高富集重金属植物的技术，是将高富集重金属植物作为栽种蕈菌的培养基料，当蕈菌菌体成熟后，采收菌体并经处理得到富含重金属离子的蕈菌浆液，再采用化学电泳或/和螯合沉淀方法将蕈菌浆液中的重金属离子去除。该发明利用蕈菌作为生物反应器，充分利用蕈菌富集重金属离子能力强，生长周期短，栽培技术成熟且易于实施的特点，通过结合化学电泳、螯合沉淀等简单成熟的化学方法可从根本上拔除植物体内重金属，可清除修复植物体内80～90％的重金属污染离子。

上述专利均未涉及土壤重金属修复植物的能源化利用及利用热化学方法对重金属进行稳定化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用土壤重金属修复植物能源化利用及土壤重金属修复植物中的重金属进行稳定化及回收利用的新工艺。

为达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种土壤重金属修复植物综合处理的方法，包括以下步骤：

(1)土壤重金属修复植物粉碎后进入固定床气化炉内，在富氧空气作用下800℃～1100℃气化得到气化灰渣和含重金属蒸汽的气化气体产物，气化

灰渣中稳定了部分重金属；

(2)将含重金属蒸汽的气化气体产物与辅助燃料、水蒸气和富氧空气按1m³∶0.8-3m³∶0.1-6m³∶0.6-5.2m³或1m³∶0.4-1.8kg∶0.1-6m³∶0.3-0.9m³的比例一起通入气流床，1200℃～1600℃高温制取得到化学合成气和熔渣；