[发明专利]喹诺酮类抗生素污染土壤间接热脱附处理方法

说明书

本发明公开了一种喹诺酮类抗生素污染土壤间接热脱附处理方法，将喹诺酮类抗生素污染土壤经预处理之后，依次进入低温热脱附窑炉和高温热脱附窑炉中，污染物经加热后蒸发或降解进入尾气，尾气经催化降解和吸附后排放，达到彻底去除土壤中污染物的效果。本发明有效的去除了土壤中的喹诺酮类抗生素，通过分级热脱附降低了能耗，并且未产生二次污染。本发明在污染土壤修复效果和处理过程中污染控制方面优势突出，适合大量推广。

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，具体而言，涉及一种喹诺酮类抗生素污染土壤间接热脱附处理方法。

背景技术

近年来，土壤中抗生素污染越来越受到重视和关注，已成为国际研究热点之一。抗生素是世界上用量最大的药物之一，而我国抗生素使用量惊人，约占世界用量的一半，其中52％用于禽畜养殖业，48％为人用，每年超过5万吨抗生素被排放进入水土环境中。大部分抗生素不能完全被机体吸收，85％以上抗生素由禽畜粪尿或病人排入环境，经不同途径对土壤和水体造成污染。土壤是抗生素重要的归属场所，抗生素类药物的理化性质比较稳定，而且对微生物活动有一定抑制作用，故为持久性污染物，容易在土壤中积累或被植物吸收，影响植物的生长发育及其对氮、磷、钾元素的吸收，进而进入食物链威胁人体健康。抗生素在土壤环境中的残留量普遍在μg/kg级，部分地区可达mg/kg或g/kg级。其中喹诺酮类抗生素是畜禽养殖和水产养殖中较为常用的一类抗生素。

目前，喹诺酮类抗生素污染土壤的主要修复方法是通过不断筛选和富集纯化出具有降解喹诺酮类抗生素能力的工程菌。比如专利“一株喹诺酮类抗生素降解菌及其应用(201710103249.9)”筛选出的苍白杆菌(Ochrobactrum sp.)JOB降解菌以及专利“一种抗生素降解混合菌剂及其应用(201810464767.8)”筛选出的节杆菌Arthrobacter sp.。这些方法都是采用微生物作为降解的主力，然而微生物在实际使用过程中存在操作复杂、对生存环境适应性差以及降解效率低等突出问题。考虑到喹诺酮类抗生素的环境风险和公共安全，开发出更为高效的污染土壤处理方法，具有很好的社会效益和环境效益。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种间接热脱附处理修复喹诺酮类抗生素污染土壤的方法。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种喹诺酮类抗生素污染土壤间接热脱附处理方法，将喹诺酮类抗生素污染土壤预处理后，依次通过低温热脱附窑炉和高温热脱附窑炉，将土壤中的污染物蒸发或降解，热脱附过程中产生的尾气经催化降解和吸附后达标排放，具体包括以下步骤：

(1)预处理步骤：将喹诺酮类抗生素污染土壤经筛分、破碎、调节含水率，除铁操作后，得到预处理的污染土壤。

其中，所述喹诺酮类抗生素包括恩诺沙星、环丙沙星、诺氟沙星。

其中，所述筛分由土壤筛分机完成，利用散粒物料与筛面的相对运动，使部分颗粒透过筛孔，将砂、砾石、碎石等物料按颗粒大小分成不同级别，从而完成筛分。

其中，所述土壤破碎由土壤破碎机完成，由皮带输送过来的污染土壤进入粉碎腔后，通过粉碎锤击打粉碎。

其中，所述预处理的污染土壤的粒径小于30mm，含水率小于20％。

本发明对于含水率高于20％的污染土壤采用翻匀后自然风干一段时间的方法，进而得到含水率小于20％的污染土壤。

其中，所述除铁可通过具有磁选功能的除铁器完成。

本发明将污染土壤的粒径控制在30mm内的目的为了使污染土壤在热脱附窑炉中受热均匀。

本发明将污染土壤的含水率调至小于20％是因为水分受热挥发会消耗大量的热量。为保证热脱附的效能，进料土壤的含水率宜低于20％。