[发明专利]抑制煤矸石污染物溶出的方法

说明书

本发明公开了一种抑制煤矸石污染物溶出的方法,该方法是利用剩余污泥作为煤矸石堆场的治理和生态修复的改良基质。其中,剩余污泥经杀菌处理后使用。本发明利用剩余污泥作为煤矸石堆场的治理和生态修复的改良基质,同时灭菌处理抑制了污泥及煤矸石中的氧化细菌,有效降低煤矸石产生酸性矿山废水和污染物溶出的风险,使矸石堆场的生态环境得到改善。同时,为解决城市剩余污泥处置的难题提供技术支持,提高污泥利用率。

技术领域

本发明涉及土壤污染防治技术领域，特别涉及一种抑制煤矸石污染物溶出的方法。

技术背景

煤矸石是煤炭开采、洗选过程中产生的固体废物,约占煤炭产量的15％～20％,已成为我国排放量最大的工业废渣之一。煤矸石大量堆放后经长期风化、雨雪淋溶能产生低pH、富含重金属的酸性矿山废水(AMD),导致周边的土壤酸化、水体毒性增强,严重破坏下游水生生态系统和农业生态系统,特别是在中国西南高硫煤、多金属硫化矿床广泛分布的典型喀斯特地区,已引起极其严重生态环境问题,密切关系着区域内经济社会的正常发展,将会明显影响我国西部大开发部署的进程。目前富硫风化煤矸石的污染治理已成为区域内关键的环境生态问题。

而城市生活污水处理厂中大量产生的剩余污泥含有极其丰富的有机质,在剩余污泥的后续处理处置或自然堆放过程中极易产生明显的厌氧环境。厌氧环境可有效抑制含硫煤矸石的氧化,减少酸性矿山废水的产生和多种特征污染物质的溶出。

目前，富硫煤矸石特征污染物释放的控制技术，主要是通过添加有机质、纤维素等单独添加或与剩余污泥混合添加进而抑制特征污染物的溶出。但添加纤维素、有机质的治理成本较高，而剩余污泥中的微生物又增加了煤矸石中污染物的溶出。利用剩余污泥厌氧、富磷及富含有机质的特性,并进行灭菌处理,对富硫煤矸石中特征污染的防治尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种抑制煤矸石污染物溶出的方法，以解决富硫风化煤矸石的污染治理的问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明的抑制煤矸石污染物溶出的方法是利用剩余污泥作为煤矸石堆场的治理和生态修复的改良基质。其中，前述的剩余污泥经杀菌处理后使用。

本发明的杀菌处理剩余污泥抑制煤矸石污染物溶出的方法，相对活性污泥而言,剩余污泥堆放后其含水率低、结构疏松、比表面积大、容积小,最重要的是内部重金属得到稳定化,不容易产生重金属再次释放,并具有活性污泥的特点,其主要成分为有机质残片、微生物体等。

本发明利用剩余污泥作为煤矸石堆场的治理和生态修复的改良基质,同时灭菌处理抑制了污泥及煤矸石中的氧化细菌，有效降低煤矸石产生酸性矿山废水和污染物溶出的风险,使矸石堆场的生态环境得到改善。同时,为解决城市剩余污泥处置的难题提供技术支持,提高污泥利用率。

具体实施方式

下面对本发明提供的具体实施方式作详细说明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。

本发明通过室内模拟向风化煤矸石中添加不同比例的剩余污泥(自然堆放3～4个月),分析煤矸石浸出液pH、EC、Eh以及重金属等指标的变化。具体过程如下：

称取238.95g煤矸石样品(含水率16.3％),于500mL的塑料杯中,按煤矸石质量(干重)的0％、0.1％、0.25％、0.5％、1％、2.5％、5％、10％添加剩余污泥(含水率73％),混合均匀并添加50mL的去离子水充分搅拌,室温条件下放置1周(20-23℃),每组设置3个平行(处理A)；同时添加2％的苯甲酸钠的灭菌处理,并充分混合，设置3个平行(处理B)。