小麥秸稈生物炭修復(fù)石油污染土壤的方法
【專利摘要】小麥秸稈生物炭對(duì)石油污染土壤的修復(fù)方法，本發(fā)明屬于環(huán)境修復(fù)【技術(shù)領(lǐng)域】涉及生物炭修復(fù)污染土壤的方法。先進(jìn)行生物炭的制備，將生物炭和石油污染的土壤按一定比例混合，放于培養(yǎng)箱內(nèi)在一定培養(yǎng)條件下培養(yǎng)，定期補(bǔ)充水分和氧氣。生物炭的多孔結(jié)構(gòu)和大的比表面積可提高其對(duì)污染物的吸附效果，同時(shí)能使土壤變得疏松，有利于污染物的降解。另外，生物炭的多孔結(jié)構(gòu)為微生物提供生長(zhǎng)和繁殖的場(chǎng)所，增強(qiáng)微生物多樣性和活性，有利于有機(jī)污染物的微生物降解。生物炭除了能達(dá)到污染物修復(fù)的目的外，還能為農(nóng)業(yè)廢棄物的有效處理找到出路，使大量的小麥秸稈變廢為寶。小麥秸稈生物炭對(duì)石油污染土壤具有很好的修復(fù)作用，經(jīng)過(guò)28天的培養(yǎng)，總石油烴降解率達(dá)到46.88％。
【專利說(shuō)明】小麥秸稈生物炭修復(fù)石油污染土壤的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境修復(fù)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及生物炭修復(fù)土壤的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤石油污染的問(wèn)題在我國(guó)普遍存在，石油烴中的很多成分(如多環(huán)芳烴、苯系物等)對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)和人體健康有很大危害，因此修復(fù)石油污染土壤具有重要意義。利用農(nóng)業(yè)廢棄物來(lái)處理石油污染的土壤，一方面可以達(dá)到石油烴降解的效果，另一方面還可以使農(nóng)業(yè)廢棄物發(fā)揮其價(jià)值，為廢棄物處理找到合適的出路。本研究以小麥秸桿為原料制備生物炭，研究了其對(duì)石油污染土壤的修復(fù)作用，對(duì)土壤修復(fù)和廢棄物處理具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種生物炭修復(fù)石油污染土壤的方法。本發(fā)明生物炭修復(fù)石油污染土壤的方法，包括以下步驟:
[0004]I)將小麥秸桿清洗干凈后烘干，剪成Icm左右的小段，放于帶蓋的坩堝中，蓋蓋以隔絕氧氣。打開(kāi)馬弗爐開(kāi)關(guān)使溫度升高到300°C，將坩堝放入馬弗爐中缺氧裂解6h。關(guān)掉馬弗爐電源，待坩堝冷卻后將其取出。將準(zhǔn)備好的生物炭磨碎、過(guò)60目篩，待用。
[0005]2)將土壤破碎過(guò)篩，放于培養(yǎng)皿中。
[0006]3)將制備好的生物炭按照5%的重量比加入到土壤中，攪拌均勻，放于培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，定時(shí)燒水以保持一定濕度，定時(shí)翻耕以充氧。
[0007]技術(shù)特點(diǎn)
[0008]選取300°C下缺氧裂解6h制備的小麥秸桿生物炭作為修復(fù)材料，其特點(diǎn)為疏松多孔，具有管狀的通道，比表面積大，具有很大的吸附能力，并且能改善土壤質(zhì)地，有益于微生物生長(zhǎng)繁殖，同時(shí)設(shè)置合適的溫度、光照、水分等培養(yǎng)條件，這些都有利于污染物的降解。經(jīng)28天的培養(yǎng)后，土壤中的總石油烴降解率達(dá)到46.88%。
[0009]有益效果
[0010]1.小麥秸桿生物炭具有管狀的通道，具有很大的比表面積，對(duì)污染物的吸附能力大大增強(qiáng)。
[0011]2.小麥秸桿生物炭的相互連通的孔隙可以增大土壤的持水率，使其變得疏松，使土壤形成有利于污染物降解的環(huán)境。
[0012]3.小麥秸桿生物炭可以為微生物提供生存繁殖的場(chǎng)所，增加微生物多樣性和活性，有利于污染物的降解。
[0013]4.小麥秸桿生物炭除具有促進(jìn)石油烴降解的作用外，還能達(dá)到對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物小麥秸桿的處理，使其變廢為寶。
[0014]5.利用小麥秸桿生物炭修復(fù)技術(shù)，可以提高石油烴降解的效果，經(jīng)28天的修復(fù)時(shí)間，石油烴降解率達(dá)46.88% ( 二氯甲烷超聲萃取，重量法測(cè)定)。【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1:在南開(kāi)大學(xué)進(jìn)行的生物炭-石油污染土壤的培養(yǎng)試驗(yàn)。
[0016](I)對(duì)采自天津大港油田的污染土壤一部分風(fēng)干后磨碎，過(guò)2_篩，取樣測(cè)定土壤的pH、總石油烴等物理化學(xué)指標(biāo)。另一部分新鮮土壤直接過(guò)20目篩，4°C冰箱儲(chǔ)存以留作生物炭-石油污染土壤的培養(yǎng)用。經(jīng)測(cè)定，土壤的pH為7.8，總石油烴含量為5.03%，其中烷烴含量為1.78%，芳香烴含量為1.25%。有機(jī)碳含量為4.214%。
[0017](2)將小麥秸桿清洗干凈后烘干，剪成Icm左右的小段，放于帶蓋的坩堝中，蓋蓋以隔絕氧氣。打開(kāi)馬弗爐開(kāi)關(guān)使溫度升高到300°C，將坩堝放入馬弗爐中缺氧裂解6h。關(guān)掉馬弗爐電源，待坩堝冷卻后將其取出。將準(zhǔn)備好的生物炭磨碎、過(guò)60目篩，待用。
[0018]表1為300°C裂解6h制備的生物炭的產(chǎn)率、pH、灰分及CHN含量。
[0019]表1小麥秸桿生物炭的產(chǎn)率、pH、灰分及CHN元素含量
【權(quán)利要求】
1.一種生物炭修復(fù)石油污染土壤的方法，包括如下步驟: 1)將小麥秸桿清洗干凈后烘干，剪成Icrn左右的小段，放于帶蓋的坩堝中，蓋蓋以隔絕氧氣。打開(kāi)馬弗爐開(kāi)關(guān)使溫度升高到300°C，將坩堝放入馬弗爐中缺氧裂解6h。關(guān)掉馬弗爐電源，待坩堝冷卻后將其取出。將準(zhǔn)備好的生物炭磨碎、過(guò)60目篩，待用。 2)將新鮮的石油污染土壤破碎過(guò)篩，在培養(yǎng)皿中放入石油污染的土壤。 3)將制備好的生物炭按照5%的重量比加入到培養(yǎng)皿中與土壤混合，攪拌均勻，放于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為25°C ,光照時(shí)間為12h/d。定時(shí)燒水以保持一定濕度,定時(shí)翻耕以充氧。
【文檔編號(hào)】B09C1/10GK103894411SQ201310283692
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月8日
【發(fā)明者】唐景春, 朱文英, 劉慶龍, 張海榮, 張清敏 申請(qǐng)人:南開(kāi)大學(xué)