[发明专利]一种用于酸性煤矸石堆场源头污染控制方法在审

专利信息
申请号: 201210086837.3 申请日: 2012-03-29
公开(公告)号: CN103357641A 公开(公告)日: 2013-10-23
发明(设计)人: 付天岭;吴永贵;洪冉;吴宇 申请(专利权)人: 贵州大学
主分类号: B09B1/00 分类号: B09B1/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 55000*** 国省代码: 贵州;52
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 酸性 煤矸石 堆场 源头 污染 控制 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于工矿固体废弃污染控制技术领域,具体讲是一种使用抗菌剂处理用于酸性煤矸石堆场的源头污染控制方法。

背景技术

煤炭在我国的能源结构中占据2/3以上的比重,煤炭开采过程中产生大量的伴生FeS2、FeAsS、CuFeS2、ZnS等还原性硫化矿物的煤矸石.一般每开采1t煤,伴生10%-30%左右的煤矸石,限于我国现有的技术经济水平,对煤矸石利用主要是回填、制砖、路基等方式,综合利用不足30%,煤矸石已成为我国排放量最大的工业废渣之一。煤矸石在自然环境条件下堆放,经过空气氧化,雨水淋溶及微生物等综合作用下,极易形成pH值低,硫酸盐含量高,并富含大量有害重金属离子的酸性矿山废水(AMD),将会对周边及下游的水生生态系统和农业生态系统造成严重的环境影响和生态危害。煤矿区已成为当今世界陆地生物圈最为典型、退化最为严重的生态系统,矿区生态环境问题已受到国内外的高度重视。

然而由于煤矸石堆积量巨大,当前常用的复垦法、尾矿库、填充、固结法等尾矿治理方法处理煤矸石并不适合,传统的的覆土复垦、加碱中和和施肥处理等方法普遍存在着客土成本高,特别是矿区或山区更为突出,同时加碱中和和施肥处理易失效,而且不能有效控制煤矸石氧化产酸及其中的污染物质的释放。

此外传统煤矸石污染控制,多为末端治理技术,如酸性矿山废水的处理。由于煤矸石长年累月污染的释放,导致处理成本更高和处理周期更长,因而在经济贫困、生态脆弱的喀斯特煤矿区,积极研发煤矸石污染的源头控制理论和技术就显得尤为必要和迫切.

矿山环境中的自养或异养古细菌、原核微生物、真核微生物群落等能促进含硫矿物中铁、硫的氧化,显著影响金属离子及硫酸盐向环境的释放.抗菌剂可以显著影响环境微生物活性和其在环境中的行为,前人研究表明使用抗菌剂可以抑制煤矸石中的含硫矿物的氧化和酸性污染物质的产生,同时抗菌处理能有效抑制溶液中亚铁离子氧化,但直接使用抗菌处理用于暴露于空气中酸性煤矸石污染控制方面的应用性试验研究尚未见报道。

发明内容

为了克服目前煤矸石堆场普遍存在的客土覆盖成本高,普通碱中和法和施肥处理易失效,末端处理旷日持久和较高的处理成本,以及煤矸石大量堆放持续产生的严重的环境影响和生态危害的问题。本发明的目的是提供一种材料广泛、低廉,施工工艺简单,可操作性强,效率高,能有效抑制了酸性煤矸石氧化产酸及多种污染物质的溶出、二次环境污染风险小的用于酸性煤矸石堆场源头污染控制技术。

本发明的目的是提供一种用于酸性煤矸石堆场的源头污染控制技术,其步骤如下:

a、配制酸性煤矸石堆场抗菌剂:酸性煤矸石堆场使用的抗菌剂是由苯甲酸钠(SBZ)或十二烷基硫酸钠(SDS)为抗菌材料陪配制成粉剂、加水配制而成喷雾药剂或淋洗液。

其中所指苯甲酸钠(SBZ)为目前市场上常用的防腐剂,广泛应用与食品防腐、保鲜,药品防腐、增溶以及工业中缓蚀剂。

其中所指十二烷基硫酸钠(SDS)为目前市场上广泛使用的脂肪醇醚硫酸钠类阴离子表面活性剂,具有良好的乳化、发泡、渗透、去污和分散性能,与阴离子、非离子复配伍性好,而且成本低廉,被广泛用于牙膏、香波、洗发膏、洗发香波、洗衣粉、液洗、化妆品和塑料脱模,润滑以及制药、造纸、建材、化工等行业。

其中抗菌剂的配比浓度范围根据粉剂、喷雾药剂及淋洗液有较大差异,粉剂以原料或稍加粉煤灰、粉末磷酸盐、石灰或粉末碳酸盐混施即可,喷雾药剂以1%-10%相对较高为宜,淋洗液将喷雾药剂稀释10-100倍使用。

b、煤矸石堆场表面喷施:将配制好的抗菌剂,使用喷药、喷雾设备在煤矸石堆场表层反复喷洒,或直接使用粉剂机械或人工在煤矸石堆场表面播撒,洒水或雨水淋湿;或制成较低浓度的抗菌剂稀释液直接在煤矸石表面淋洗。

其中抗菌剂作用深度要求抗菌剂将煤矸石堆场直接与空气接触的表层煤矸石全部浸湿为准,一般新近产生,疏松堆放的矸石堆的表层20cm-50cm为宜,已风化紧实的矸石堆表层5cm-20cm即可。

其中具体的喷施方式根据施工要求、设备、场地等实地条件做相应选择和调整。

c、日常维护或后继深度处理;煤矸石堆场定期喷抗菌剂,或对矸石堆场进行表面覆盖或制备修复。

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