本發(fā)明涉及一種制備土壤修復劑的方法，特別是涉及一種將清淤底泥制成土壤修復劑的方法。

背景技術：

目前，隨著經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展，河流和湖泊等水體均受到了不同程度的污染和破壞。其中，底泥(也稱淤泥)主要源自于地表徑流所攜帶的泥沙、陸生動植物殘體、污染物、以及水生動植物殘體等，在水環(huán)境各因子共同作用下沉淀形成。底泥不僅會淤塞河道，降低湖泊調蓄洪水的能力，而且還會向水體釋放營養(yǎng)鹽、重金屬及有機污染物，成為水體的內(nèi)源污染，給水生態(tài)安全帶來嚴重威脅。

清淤是解決水體內(nèi)源污染、疏通航道的有效措施。但是，清淤產(chǎn)生的大量底泥如果處置不當，將會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大的破壞。清淤底泥通常作為固體廢物堆放在貯泥場，這樣，不僅占用大量場地，而且易產(chǎn)生二次環(huán)境污染。因此，清淤底泥的資源化利用已成為制約清淤工程及黑臭水體修復的瓶頸。

另外，作為農(nóng)業(yè)大國，我國每年都會產(chǎn)生大量的農(nóng)業(yè)秸稈，但目前，農(nóng)業(yè)秸稈多被閑置浪費或者就地焚燒，這樣，不僅容易造成土地肥力下降，而且還會產(chǎn)生嚴重的環(huán)境問題。如每年農(nóng)業(yè)收獲季節(jié)，秸稈的大量焚燒，會引起空氣質量急劇下降，同時煙霧籠罩機場及高速公路，會導致機場及高速公路關閉，給社會生產(chǎn)和生活帶來諸多不利影響。農(nóng)業(yè)秸稈的高效處置及資源化利用也因此成為社會各界關注的焦點。

而隨著科技的發(fā)展，科研人員成功地利用生物質材料缺氧熱解制備了具有高效吸附效率的廉價的生物炭，其吸附能力是活性炭的2～3倍。應用于土壤污染修復及改良既解決了土壤污染及質量下降的問題，又實現(xiàn)了生物質廢物的資源化利用。而農(nóng)業(yè)秸稈是一種優(yōu)質的生物質材料，清淤底泥也含有大量的有機質，這為解決上述問題提供了可能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種將清淤底泥制成土壤修復劑的方法。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供的一種將清淤底泥制成土壤修復劑的方法，包括以下步驟：

(1)將清淤底泥和農(nóng)業(yè)秸稈分別干燥；

(2)將干燥后的所述清淤底泥和所述農(nóng)業(yè)秸稈分別粉碎；

(3)將粉碎后的所述清淤底泥和所述農(nóng)業(yè)秸稈按質量比1:3～5的比例充分混合，得到混合物；

(4)將所述混合物在缺氧條件下高溫熱解得到生物炭；

(5)將所述生物炭經(jīng)過酸活化得到活化生物炭，所述活化生物炭即為土壤修復劑。

在上述方案中，粉碎后的所述清淤底泥和所述農(nóng)業(yè)秸稈的粒徑均小于1mm。

在上述方案中，當所述清淤底泥中含有的有機污染物超標時，所述高溫熱解的溫度為600～800℃，所述高溫熱解熱解的時間為1～2h，所述有機污染物超標的標準為《工業(yè)企業(yè)土壤環(huán)境質量風險評價基準》(HJ/T25-1999)的土壤基準(直接接觸)。

在上述方案中，當所述清淤底泥中含有的有機污染物未超標時，所述高溫熱解的溫度為400～600℃，所述高溫熱解熱解的時間為1～2h，所述有機污染物超標的標準為《工業(yè)企業(yè)土壤環(huán)境質量風險評價基準》(HJ/T25-1999)的土壤基準(直接接觸)。

在上述方案中，所述將所述生物炭經(jīng)過酸活化得到活化生物炭的具體步驟為：將所述生物炭依次用鹽酸溶液及水洗滌得到活化生物炭。

在上述方案中，所述鹽酸溶液的濃度為0.5mol/L。

在上述方案中，當所述活化生物炭用于土壤污染修復時，所述活化生物炭的用量為待修復土壤干重的5～20％。

在上述方案中，當所述活化生物炭用于土壤改良時，所述活化生物炭的用量為待改良土壤干重的1～10％。

本發(fā)明提供的技術方案帶來的有益效果是：

1、通過將清淤底泥和農(nóng)業(yè)秸稈分別干燥和粉碎后，按比例混合，并在缺氧條件下高溫熱解得到生物炭，而生物炭作為高性能吸附材料在經(jīng)過酸洗活化后，其吸附性能得到進一步增強；

2、由于清淤底泥攜帶的有機污染物在高溫熱解過程中被熱解，而且生物炭附著的重金屬在酸洗活化過程中得以去除，所以得到的活化生物炭完全達到了安全處置清淤底泥的要求，且該活化生物炭可廣泛用于土壤污染修復及土壤改良；

3、本發(fā)明不僅能夠安全處置清淤底泥，而且還能同時實現(xiàn)了清淤底泥及農(nóng)業(yè)秸稈的資源化利用，還達到了土壤污染修復和土壤改良的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述，但該實施例不應理解為對本發(fā)明的限制。

實施例1：

參見圖1，本實施例提供了一種將清淤底泥制成土壤修復劑的方法，首先，將清淤底泥和農(nóng)業(yè)秸稈分別烘干，并將烘干后的所述清淤底泥和所述農(nóng)業(yè)秸稈分別粉碎至粒徑小于1mm；然后，將粉碎后的所述清淤底泥和所述農(nóng)業(yè)秸稈按質量比1:4的比例充分混合，得到混合物；接著，將所述混合物在缺氧條件下450℃(清淤底泥中含有的有機污染物未超標)或700℃(清淤底泥中含有的有機污染物超標)熱解1h得到生物炭；最后，將所述生物炭依次用0.5mol/L的鹽酸溶液及水洗滌得到活化生物炭，所述活化生物炭即為土壤修復劑。

上述土壤修復劑未檢測出可溶性的重金屬或有機污染物。得到的土壤修復劑用于某重金屬鎘及有機污染物芘污染的土壤的修復，用量為待修復土壤干重的10％。上述兩種熱解溫度得到的土壤修復劑——土壤修復劑(450℃)和土壤修復劑(700℃)修復污染土壤一個月后，測定土壤中生物有效態(tài)鎘及芘。發(fā)現(xiàn)生物有效態(tài)鎘含量均降低了77％以上，生物有效態(tài)芘含量均降低了82％以上。

本實施例通過將清淤底泥和農(nóng)業(yè)秸稈分別干燥和粉碎后，按比例混合，并在缺氧條件下高溫熱解得到生物炭，而生物炭作為高性能吸附材料在經(jīng)過酸洗活化后，其吸附性能得到進一步增強；同時，由于清淤底泥攜帶的有機污染物在高溫熱解過程中被熱解，而且生物炭附著的重金屬在酸洗活化過程中得以去除，所以得到的活化生物炭完全達到了安全處置清淤底泥的要求，且該活化生物炭可廣泛用于土壤污染修復；另外，本實施例不僅能夠安全處置清淤底泥，而且還能同時實現(xiàn)了清淤底泥及農(nóng)業(yè)秸稈的資源化利用，還達到了土壤污染修復目的。

上述有機污染物超標的標準為《工業(yè)企業(yè)土壤環(huán)境質量風險評價基準》(HJ/T25-1999)的土壤基準(直接接觸)。

實施例2

將實施例1得到的兩種土壤修復劑——土壤修復劑(450℃)和土壤修復劑(700℃)用于土壤改良，用量為待修復土壤干重的5％。一個月后測定土壤理化性質，改良前后土壤性質如下表1所示：

表1本發(fā)明得到的土壤修復劑改良土壤前后土壤的理化性質

通過上述實施例對比可以發(fā)現(xiàn)，將清淤底泥和農(nóng)業(yè)秸稈分別干燥、粉碎，按一定的比例充分混合，在缺氧條件下高溫熱解制備生物炭；制備的生物炭經(jīng)過酸活化后成為活化生物炭，即本發(fā)明的土壤修復劑。得到的土壤修復劑可用于土壤改良。本發(fā)明不僅能夠安全處置清淤底泥，同時實現(xiàn)了清淤底泥及農(nóng)業(yè)秸稈的資源化利用，還達到了土壤改良的目的。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內(nèi)容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本發(fā)明技術方案保護的范圍內(nèi)。