[发明专利]一种重金属污染土壤生物质修复剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种重金属污染土壤生物质修复剂的制备方法，属于土壤修复剂制备领域。

背景技术

我国造纸工业每年会产生数百万吨废纸脱墨污泥，该类污泥成分复杂且数量巨大，属于国家规定的危险废物，会对生态环境产生极大危害，迫切需要对其进行科学、合理的处理和资源化利用。

土壤，作为人类赖以生存的自然资源，同时也是环境各要素剧烈作用的场所，不但为植物生长发育提供有力的机械支撑，而且为植物生长发育提供水、肥、气、热等肥力要素。但是，近年来随着社会工业的迅速发展，人类生产活动所产生的污染物通过各种途径大量地释放到环境中，这些污染物最终会通过污灌、沉降、降水冲刷等方式进入到土壤当中。当这些污染物在土壤中的积累量超过土壤的环境容量时，就会造成土壤生态系统功能的衰弱，并且通过食物链的传递，威胁土壤动植物的生存，我们称之为土壤污染。其中，重金属就是土壤污染中最重要的污染物质之一。

现在，土壤重金属污染已经成为一个全球性的比较严重的环境问题。从农业部的相关调查来看，我国污水灌溉区总面积大约为140万公顷，而遭受到重金属污染的土地面积占污染总面积的比例已经高达64.8%，其中中度污染面积所占的比例有9.7%、严重污染面积占到8.4%，其中又以重金属元素Cd和Hg的污染面积为最大。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前重金属污染土壤修复技术主要是以土壤淋洗、电动修复等方式进行，具有操作过程工程量大，修复成本高昂，且普通土壤修复剂多由化学合成，不可生物降解的缺陷，提供了一种重金属污染土壤生物质修复剂的制备方法，该方法以新鲜牛骨为原料，先用热水浸提脱脂，再用酸液浸泡脱胶，之后用泥浆包覆放入电阻箱煅烧研磨后制得牛骨炭粉末，再用废纸脱墨污泥培养蚯蚓，利用蚯蚓代谢处理污泥制备生物质污泥粉，将其和牛骨炭粉和生石灰按一定比例混合后，以面粉、蛋清作交联剂混合干燥后粉碎过筛即得一种重金属污染土壤生物质修复剂。本发明制得的重金属污染土壤生物质修复剂由纯天然材料制得，对土壤中重金属离子降解率高，可生物降解，不会造成二次污染。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）取剔除肉质后的新鲜牛骨，放入铁锅中加入蒸馏水，使蒸馏水浸没牛骨，之后加热升温至100～110℃，煮沸脱脂5～10min；

（2）取出脱脂后的牛骨放入5L烧杯中，加入3～4L质量浓度为10%的稀硫酸溶液，之后移入水浴锅，升温至90～100℃煮沸脱胶20～30min；

（3）将脱脂脱胶处理后的牛骨用泥浆均匀包覆住，放入箱式电阻炉中，升高温度至450～550℃，高温煅烧2～3h进行炭化，之后待其自然冷却至室温后，用小锤敲击使骨炭表面板结土层掉落，用去离子水冲洗骨炭表面3～5次，自然风干后放入研钵中研磨成粉，制得牛骨炭粉末；

（4）称取500～600g造纸厂的废纸脱墨污泥，倒入花盆中，加入10～20g稻壳和5～10g大豆秸秆，在25～30℃条件下堆放5～7天，之后向花盆中投放20～30g蚯蚓，在污泥上方覆盖2～3cm厚的麦麸，并用喷壶对污泥进行加湿保持其相对湿度为60～70%，放在温室大棚中培养15～20天；

（5）用强光照射污泥表面，逐层去除污泥中的蚯蚓，之后将培养蚯蚓用的污泥放入烘箱中，在60～70℃下烘干1～2h，放入研磨机研磨成粉末状，得到蚯蚓生物质污泥粉末；

（6）按重量份数计，称取80～85份上述制得的蚯蚓生物质粉末、10～12份牛骨炭粉末和3～10份生石灰放入高温密炼机中，加入10～15g面粉、20～30mL桃胶和10～20mL鸡蛋清，用搅拌棒搅拌均匀后升温至120～130℃，高温密炼1～2h后出料，用真空干燥机干燥后放入气流粉碎机进行粉碎，再过20～30目标准筛，即得一种颗粒状重金属污染土壤生物质修复剂。

本发明的具体应用方法：先将被重金属污染的土地用耙地机均匀的进行翻土，之后将本发明制得的重金属污染土壤生物质修复剂以300～400g/m²的投加量抛撒进翻松后的土壤中，再用喷头喷洒自来水，保持土壤湿润度在40～50%之间，经过3～5个月的降解处理，检测发现土壤中Cd和Hg的含量下降了80%以上。

本发明的有益效果是：本发明制得的重金属污染土壤生物质修复剂由纯天然材料制备得到，对土壤中重金属离子降解率达80%以上，并且其本身可生物降解，不会对环境造成二次污染。

具体实施方式