一种废活性炭协同处理重污染土壤及制备陶粒的方法技术

本发明专利技术是一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，属土壤污染治理的技术领域。该方法向从污染场地中挖掘出来的污染土壤中添加废活性炭，搅拌混合后造粒成球；将干燥后的颗粒煅烧熔胀，自然降温得轻质陶粒。本发明专利技术方法主要用于工业重度重金属污染以及重金属和有机物复合污染场地土壤的治理，同时废活性炭的添加不仅为制备陶粒过程提供造孔剂，而且还实现了废活性炭的资源化利用。该方法具有环境污染小、工艺流程简单、经济高效的优点，且实现了固体废弃物的资源化利用，本发明专利技术制备的陶粒具有多孔、质轻、表面强度高的特殊构造，可以用作园林绿化的无土基床材料及滤水材料等。

A method of CO treatment of heavily polluted soil with waste activated carbon and preparation of ceramsite

【技术实现步骤摘要】
一种废活性炭协同处理重污染土壤及制备陶粒的方法
本专利技术属于污染土壤治理与资源化利用
，具体涉及一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法；本专利技术还涉及一种废活性炭协同重污染土壤协同无害化回收处理方法。
技术介绍
我国土壤污染状况总体上不容乐观，耕地土壤环境质量令人担忧，耕地土壤的点位超标率为19.4%，其中重度、中度、轻度和轻微点位超标比例分别为1.1%、1.8%、2.8%和13.7%。从公布的数据来看，我国受到Pb、Hg等重金属污染的耕地面积为2000万hm2，约占总体耕地面积的五分之一。土壤污染的治理大致可划分为去除和固化两种方式。其中，针对重污染土壤，制作陶粒是一种经济高效且可资源化的有效方法，主要利用土壤的自身物化性质，通过水化产物使各原料固结硬化在一起，高温下制备陶粒。已有一些利用污染土壤制备陶粒的专利方法。例如，专利CN102173850B和CN107663099A均详细介绍了利用污染土壤制备陶粒的方法步骤。此外，专利CN107353034A和CN106938895B方法中还额外添加了其他原料如石墨和碳粉作为发泡剂，来制备多孔轻质的陶粒材料。然而，额外添加的石墨和碳粉定会带来生产成本的增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种处理效果好、更加经济的废活性炭协同处理重污染土壤及制备陶粒的方法，其环境污染小、工艺流程简单，实现低廉且废弃物资源化利用的目的。本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供了一种废活性炭协同重污染土壤协同无害化回收处理方法。为实现本专利技术的目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术是一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其特点是，其具体步骤如下：（1）向从污染场地中挖掘出来的污染土壤中添加质量分数为0.3%~8%的废活性炭，并进行搅拌混合；（2）将搅拌充分的混合物置于造粒机器中，通过挤压干法造粒成球，造粒粒径为2-30mm；再将颗粒于80℃~200℃条件下干燥0.5h~8h；（3）将干燥后的颗粒置于焙烧炉在1000℃~1200℃下进行煅烧熔胀，煅烧熔胀的时间为10min～60min；取出，自然降温轻质陶粒。本专利技术所述的一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其进一步优选的技术方案是：将煅烧过程中产生的尾气和热量回用于步骤（2）中的颗粒干燥，回用后的尾气经尾气处理系统脱硫脱硝后，达标排放。本专利技术所述的一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其进一步优选的技术方案是：所述污染土壤为工矿企业或矿区附近受重金属污染、或者受重金属和有机污染物复合污染的场地土壤。本专利技术所述的一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其进一步优选的技术方案是：：所述的废活性炭为工业废水处理、工业废气治理过程产生的含活性炭组分的固体混合物。本专利技术所述的一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其进一步优选的技术方案是：步骤（1）中，污染土壤中添加的废活性炭的质量分数为4%~6%。本专利技术所述的一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其进一步优选的技术方案是：步骤（1）中，污染土壤中添加的废活性炭的质量分数为5%。本专利技术所述的一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其进一步优选的技术方案是：步骤（2）中，造粒粒径为10mm；干燥温度为105℃，干燥时间为4h。本专利技术所述的一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其进一步优选的技术方案是：步骤（3）中，煅烧温度为1100℃，煅烧熔胀的时间为30min。本专利技术还提供了一种废活性炭协同重污染土壤协同无害化回收处理方法，其特点是，该方法同时处理废活性炭和重污染土壤并副产轻质陶粒，其具体步骤如下：（1）向从污染场地中挖掘出来的污染土壤中添加质量分数为0.3%~8%的废活性炭，并进行搅拌混合；（2）将搅拌充分的混合物置于造粒机器中，通过挤压干法造粒成球，造粒粒径为2-30mm；再将颗粒于80℃~200℃条件下干燥0.5h~8h；（3）将干燥后的颗粒置于焙烧炉在1000℃~1200℃下进行煅烧熔胀，煅烧熔胀的时间为10min～60min；取出，自然降温得轻质陶粒，实现无害化处理。以上所述的一种废活性炭协同重污染土壤协同无害化回收处理方法，其进一步优选的技术方案是：将煅烧过程中产生的尾气和热量回用于步骤（2）中的颗粒干燥，回用后的尾气经尾气处理系统脱硫脱硝后，达标排放；所述污染土壤为工矿企业或矿区附近受重金属污染、或者受重金属和有机污染物复合污染的场地土壤；所述的废活性炭为工业废水处理、工业废气治理过程产生的含活性炭组分的固体混合物。本专利技术方法主要用于工业重度重金属污染以及重金属和有机物复合污染场地土壤的治理，利用污染土壤中无机矿物Si、Ca、Fe、Mg等组分作为框架原料，工业过程产生的废活性炭作为产气和发泡原料，高温制备用于建筑生产的轻质陶粒。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术可以实现废活性炭协同处理重污染土壤，在处理的同时制备得到轻质陶粒，可有效解决工业场地和耕地重污染土壤的治理困难问题；同时，利用废活性炭协同作用，可有效降低污染土壤制备多孔轻质陶粒生产成本问题，并有效解决废活性炭处理问题。本专利技术涉及利用污染土壤制备陶粒的资源化方法，可以实现污染土壤和废活性炭等废弃物的高价值利用，且环境污染小，工艺流程简单，符合国家节能减排和绿色循环经济的发展理念。本专利技术制备的陶粒具有多孔、质轻、表面强度高的特殊构造，可以用作园林绿化的无土基床材料及滤水材料等。具体实施方式以下对本专利技术中的技术方案作进一步详尽的说明，以使本
的技术人员进一步地理解本专利技术，而不构成对本专利技术权利的限制。实施例1，一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法：（1）制备混合样：从废弃的矿区场地取10kg的重金属铬污染土壤，并从制糖企业取废活性炭0.5kg，将污染土壤和废活性炭充分搅拌混合；（2）造粒：将步骤（1）搅拌充分的混合物中置于造粒机器中，通过挤压干法造粒成球，造粒完成的颗粒直径为10mm；（3）干燥：将步骤（2）中污染土壤和废活性炭造粒成球的颗粒于105℃条件下干燥4h；（4）煅烧：将上述步骤（3）中干燥后的颗粒，置于焙烧炉在1100℃下进行煅烧熔胀，煅烧熔胀的时间为30min；（5）冷却：将上述步骤（4）中的煅烧颗粒从焙烧炉中取出，置于室温下自然降温得到轻质陶粒产品；（6）煅烧热量利用与尾气处理：煅烧过程中产生的热量用于造粒颗粒的干燥，不可燃烧的气体进入尾气处理系统中，完成脱硫脱硝，实现达标排放。实施例2，一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其具体步骤如下：（1）向从污染场地中挖掘出来的污染土壤中添加质量分数为0.3%的废活性炭，并进行搅拌混合；（2）将搅拌充分的混合物置于造粒机器中，通过挤压干法造粒成球，造本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其特征在于，其具体步骤如下：/n（1）向从污染场地中挖掘出来的污染土壤中添加质量分数为0.3%~8%的废活性炭，并进行搅拌混合；/n（2）将搅拌充分的混合物置于造粒机器中，通过挤压干法造粒成球，造粒粒径为2-30mm；再将颗粒于80℃~200℃条件下干燥0.5h~8h；/n（3）将干燥后的颗粒置于焙烧炉在1000℃~1200℃下进行煅烧熔胀，煅烧熔胀的时间为10min～60min；取出，自然降温得轻质陶粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其特征在于，其具体步骤如下：
（1）向从污染场地中挖掘出来的污染土壤中添加质量分数为0.3%~8%的废活性炭，并进行搅拌混合；
（2）将搅拌充分的混合物置于造粒机器中，通过挤压干法造粒成球，造粒粒径为2-30mm；再将颗粒于80℃~200℃条件下干燥0.5h~8h；
（3）将干燥后的颗粒置于焙烧炉在1000℃~1200℃下进行煅烧熔胀，煅烧熔胀的时间为10min～60min；取出，自然降温得轻质陶粒。


2.根据权利要求1所述的一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其特征在于：将煅烧过程中产生的尾气和热量回用于步骤（2）中的颗粒干燥，回用后的尾气经尾气处理系统脱硫脱硝后，达标排放。


3.根据权利要求1所述的一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其特征在于：所述污染土壤为工矿企业或矿区附近受重金属污染、或者受重金属和有机污染物复合污染的场地土壤。


4.根据权利要求1所述的一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其特征在于：所述的废活性炭为工业废水处理、工业废气治理过程产生的含活性炭组分的固体混合物。


5.根据权利要求1所述的一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其特征在于：步骤（1）中，污染土壤中添加的废活性炭的质量分数为4%~6%。


6.根据权利要求5所述的一种废活性炭协同处理重污染土壤制备陶粒的方法，其特征在于：步骤（1）中，污...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐义亮，肖欣，
申请(专利权)人：江苏碳峰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32