一种重金属污染土壤生物质修复剂的制备方法.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510722136.8 (22)申请日 2015.10.31 C09K 17/40(2006.01) C09K 101/00(2006.01) (71)申请人 仇颖超 地址 213164 江苏省常州市新北区长江中路 90 号 （千红生化制药） (72)发明人 仇颖超 林大伟 (54) 发明名称 一种重金属污染土壤生物质修复剂的制备方 法 (57) 摘要 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。 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。

2、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。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 CN 105419809 A 2016.03.23 CN 105419809 A 1/1 页 2 1.一种重金属污染土壤生物质修复剂的制备方法， 。

3、其特征在于具体制备步骤为 ： （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。

4、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23cm厚的麦麸， 并用喷壶对污泥进行加湿保持其相对湿度为6070%， 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。

5、生物质粉末、 10 12 份牛骨炭粉 末和310份生石灰放入高温密炼机中， 加入1015g面粉、 2030mL桃胶和1020mL 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2030目标准筛， 即得一种颗粒状重金属污染土壤 生物质修复剂。 权 利 要 求 书 CN 105419809 A 2 1/4 页 3 一种重金属污染土壤生物质修复剂的制备方法 技术领域 0001 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 0002 我国造纸工业每年会产生数百万吨废纸脱。

6、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。 0003 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。

7、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。 0004 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 0005 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。

8、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。 0006 为了解决上述技术问题。

9、， 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 说 明 书 CN 105419809 A 3 2/4 页 4 450 550， 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。

10、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23cm厚的麦麸， 并用喷壶对污泥进行加湿保持其相对湿度为6070%， 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。

11、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310份生石灰放入高温密炼机中， 加入1015g面粉、 2030mL桃胶和1020mL 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2030目标准筛， 即得一种颗粒状重金属污染土壤 生物质修复剂。 0007 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。

12、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。 0008 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 0009 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100110， 煮沸脱脂510min ； 取出脱脂后的牛骨放入5L烧杯中， 加入34L质 量浓度为 10% 的稀硫酸溶液， 之后移入水浴锅， 升温至 9。

13、0 100煮沸脱胶 20 30min ； 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 ； 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23cm厚的麦麸， 并用喷壶对污泥进行加湿保持其相对湿度为607。

14、0%， 放在温室 大棚中培养 15 20 天 ； 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 ； 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2030目标准筛， 即得一种颗粒状重金属污。

15、染 土壤生物质修复剂。 说 明 书 CN 105419809 A 4 3/4 页 5 0010 实例 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， 煮沸脱脂 5min ； 取出脱脂后的牛骨放入 5L 烧杯中， 加入 3L 质量浓度为 10% 的稀 硫酸溶液， 之后移入水浴锅， 升温至 90煮沸脱胶 20min ； 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， 高温煅烧 2h 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 次， 自然 风干后放。

16、入研钵中研磨成粉， 制得牛骨炭粉末 ； 称取 500g 造纸厂的废纸脱墨污泥， 倒入花 盆中， 加入 10g 稻壳和 5g 大豆秸秆， 在 25条件下堆放 5 天， 之后向花盆中投放 20g 蚯蚓， 在污泥上方覆盖 2cm 厚的麦麸， 并用喷壶对污泥进行加湿保持其相对湿度为 60%， 放在温室 大棚中培养 15 天 ； 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下烘干 1h， 放入研磨机研磨成粉末状， 得到蚯蚓生物质污泥粉末 ； 按 重量份数计， 称取 80 份上述制得的蚯蚓生物质粉末、 10 份牛骨炭粉末和 3 份生石灰放入高 温密炼机中， 。

17、加入 10g 面粉、 20mL 桃胶和 10mL 鸡蛋清， 用搅拌棒搅拌均匀后升温至 120， 高温密炼 1h 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 目标准筛， 即 得一种颗粒状重金属污染土壤生物质修复剂。 0011 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 300g/m2的投加量抛洒进翻松后的土壤 中， 再用喷头喷洒自来水， 保持土壤湿润度在40%之间， 经过3个月的降解处理， 检测发现土 壤中 Cd 和 Hg 的含量下降了 83%。 0012 实例 2 取剔除肉质后的新鲜牛骨， 放。

18、入铁锅中加入蒸馏水， 使蒸馏水浸没牛骨， 之后加热升温 至 105， 煮沸脱脂 8min ； 取出脱脂后的牛骨放入 5L 烧杯中， 加入 3L 质量浓度为 10% 的稀 硫酸溶液， 之后移入水浴锅， 升温至 95煮沸脱胶 25min ； 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 500， 高温煅烧 2h 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 4 次， 自然 风干后放入研钵中研磨成粉， 制得牛骨炭粉末 ； 称取 550g 造纸厂的废纸脱墨污泥， 倒入花 盆中， 加入 15g 稻壳和 8g 大豆秸秆，。

19、 在 28条件下堆放 6 天， 之后向花盆中投放 25g 蚯蚓， 在污泥上方覆盖 2cm 厚的麦麸， 并用喷壶对污泥进行加湿保持其相对湿度为 65%， 放在温室 大棚中培养 18 天 ； 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 65下烘干 1h， 放入研磨机研磨成粉末状， 得到蚯蚓生物质污泥粉末 ； 按 重量份数计， 称取 83 份上述制得的蚯蚓生物质粉末、 11 份牛骨炭粉末和 6 份生石灰放入高 温密炼机中， 加入 13g 面粉、 25mL 桃胶和 15mL 鸡蛋清， 用搅拌棒搅拌均匀后升温至 125， 高温密炼 1h 后出料， 用真空干燥机。

20、干燥后放入气流粉碎机进行粉碎， 再过 25 目标准筛， 即 得一种颗粒状重金属污染土壤生物质修复剂。 0013 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 350g/m2的投加量抛洒进翻松后的土壤 中， 再用喷头喷洒自来水， 保持土壤湿润度在45%之间， 经过4个月的降解处理， 检测发现土 壤中 Cd 和 Hg 的含量下降了 85%。 0014 实例 3 说 明 书 CN 105419809 A 5 4/4 页 6 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 110， 煮。

21、沸脱脂 10min ； 取出脱脂后的牛骨放入 5L 烧杯中， 加入 4L 质量浓度为 10% 的稀 硫酸溶液， 之后移入水浴锅， 升温至 100煮沸脱胶 30min ； 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 550， 高温煅烧 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 5 次， 自 然风干后放入研钵中研磨成粉， 制得牛骨炭粉末 ； 称取 600g 造纸厂的废纸脱墨污泥， 倒入 花盆中， 加入 20g 稻壳和 10g 大豆秸秆， 在 30条件下堆放 7 天， 之后向花盆中投放 30g 蚯 蚓，。

22、 在污泥上方覆盖 3cm 厚的麦麸， 并用喷壶对污泥进行加湿保持其相对湿度为 70%， 放在 温室大棚中培养 20 天 ； 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 70下烘干 2h， 放入研磨机研磨成粉末状， 得到蚯蚓生物质污泥粉 末 ； 按重量份数计， 称取 85 份上述制得的蚯蚓生物质粉末、 12 份牛骨炭粉末和 10 份生石灰 放入高温密炼机中， 加入 15g 面粉、 30mL 桃胶和 20mL 鸡蛋清， 用搅拌棒搅拌均匀后升温至 130， 高温密炼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。 0015 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 400g/m2的投加量抛洒进翻松后的土壤 中， 再用喷头喷洒自来水， 保持土壤湿润度在50%之间， 经过5个月的降解处理， 检测发现土 壤中 Cd 和 Hg 的含量下降了 88%。 说 明 书 CN 105419809 A 6 。