[发明专利]一种重污染场地Pb原位及异位耦合解毒方法

说明书

本发明采用一种重污染场地Pb原位及异位耦合解毒方法，将污泥、碳源及硫酸盐配制成药剂施用于含Pb土壤中，随后采用特殊的施工及养护方式，使还原生态菌剂逐渐渗入地下，将深层受污染土壤Pb还原。该法可以低成本且高效的对污染深度较高的含Pb场地进行修复，同时以废治废，将污泥进行了处理。

技术领域

本发明提供一种新型处理Pb污染土壤的方法，将污泥、碳源及硫酸盐配制成药剂施用于含Pb土壤中，随后采用特殊的养护方式，可以高效的固定Pb，同时避免了硫酸盐的二次污染，属环境保护领域。

背景技术

由于矿山开采、冶金废水任意排放，造成了大量土壤被Pb污染。目前处理含铅土壤的方法都有缺陷。高温熔融法成本高，耗能大。生物法反应周期长，且容易造成外来生物菌剂的二次污染。固化法效果不稳定，且固化剂容易对土壤造成二次污染。专利号201510056406.6介绍了一种含重金属土壤的固化方法，但该方法使用了大量的材料，成本较高，另一方面固化效果不稳定，如加入的氧化钙在自然条件下易发生碳酸化作用，使得碱性固化效果降低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明采用一种重污染场地Pb原位及异位耦合解毒方法，将污泥、碳源及硫酸盐配制成药剂施用于含Pb土壤中，随后采用特殊的施工及养护方式，使还原生态菌剂逐渐渗入地下，将深层受污染土壤Pb还原。该法可以低成本且高效的对污染深度较高的含Pb场地进行修复，同时以废治废，将污泥进行了处理。其包含以下步骤：

(1)将硫酸钠、污泥或碳源溶液按照一定比例混合，使混合后溶液干污泥含量为0.1-20%，含固率0.5-25%,有机碳含量0.5-25%，SO4/有机碳的质量比为(0-1): 1，混合后的溶液反应0-5天，获得Pb土壤修复药剂；

(2)将含Pb场地表层1-10m土壤开挖出来，随后在开挖后的场地底部铺设带有网眼的土工膜，开挖场地四周铺设防渗材料，建成半封闭堆场；

(3) 将步骤(2)中的土壤破碎至10mm以下，平铺在半封闭堆场上，随后使用步骤(1)所述药剂喷洒混合，混合比例为含Pb土壤与药剂的质量比为1:(0.1-0.8)；

(4) 堆存期间，在初期5-100天内保持土壤含水率在5-60%范围，使生化反应得以进行，在场地内大量繁殖硫酸盐还原菌；同时每隔1-200天向场地喷灌步骤(1)所述的土壤修复药剂或者碳源溶液，数次喷洒药剂或者碳源溶液中的累积有机碳与整个场地含Pb总量之比要求不低于0.5:1；要求场地每年的平均降雨量在200mm以上，不足则采用表面喷洒水的方式进行补充，使药剂能够不断的向下层渗流。

上述步骤中，所述的污泥为污水处理厌氧工艺所产生的厌氧污泥，也可掺加部分兼氧污泥；所述的碳源溶液可以为含有酒精、糖类、蛋白质、淀粉的溶液，也可以为有机固体废物的溶液，也可以为工业及市政有机废水，所述的硫酸钠可以被其它硫酸盐替代；所述的表面喷洒水可以被有机溶液替代，有机溶液的有机碳含量为10-1000mg/L；步骤(2)所述铺设带有网眼的土工膜材质可以是难生物降解材料，也可是生物降解材料；网眼土工膜中的小孔当量直径在1-100mm，孔与孔之间在0.01-10m。

该法通过特殊的生态药剂添加及特殊的场地养护，促使场地大范围的形成以硫酸盐还原菌为主的菌群，该菌群首先能够利用碳源有效固定Pb，同时充分利用硫酸盐，将其转化为硫化物，有效固定Pb同时，将Pb转化为更稳定的硫化Pb沉淀。

相比传统的含Pb土壤处理方法，本方法有如下优势：

1．污泥菌剂中的硫酸盐还原菌还原硫酸盐，生成硫化物，可更加有效固定Pb的同时；

2．所培养的硫酸盐还原菌群本身为土著菌群，自然耐受力强，容易在场地大规模繁衍，可以持久有效固定Pb，且不会造成生态问题；

3．还原后的Pb与硫酸盐还原菌代谢产物硫化物形成硫化Pb沉淀，使得土壤中Pb更加稳定，显著优于其它生化工艺；