[发明专利]一种恢复热脱附后土壤耕作性的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护与土壤修复技术领域，具体涉及一种恢复热脱附后土壤耕作性的方法，该方法可以提高和恢复通过高温热脱附法修复的有机污染土壤或汞污染土壤的耕作性能，同时实现对畜禽粪便的资源化处置。

背景技术

热脱附技术作为一种非燃烧技术，污染物处理范围宽、设备可移动、修复后土壤可再利用，特别是对含氯有机物，非氧化燃烧的处理方式可以避免二恶英的生成，广泛用于有机污染物污染土壤以及汞污染土壤的修复。

中国专利申请“汞污染土壤热脱附及汞回收方法及一体化设备”(申请号：201510294274.0)公开了一种汞污染土壤热脱附修复的方法。该方法的具体如下：将汞污染土壤破碎后加入氯盐和水，搅拌制成泥浆，用酸性水溶液调节泥浆pH到6.5-7.5，泥浆自然风干后进行破碎，将待处理土壤在150-300℃条件下进行热脱附，自然冷却下回收汞。然而，该方法对土壤进行150-300℃的加热后，必然会造成土壤有机质的大量流失，热脱附后的土壤耕作能力显著下降。

中国专利申请“两段式回转窑间接热脱附装置”(申请号：CN201510053096.2)公开了一种修复有机污染土壤或汞污染土壤的热脱附装置。该装置由进料斗、进料锁气器、上层回转窑干燥室、鼓风机、下层回转窑热解析室和出料斗等部分组成。该装置通过200-650℃的高温对土壤进行热解吸处理，对土壤余热利用后排放。然而，该方法采用的高达650℃的土壤热解吸条件几乎会将土壤有机质完全热解或挥发流失掉，造成热解吸后土壤的贫瘠，不再适宜进行种植。

热脱附法处理后的土壤即使在使用常用的余热回收后仍然含有较多的热量，任其在空气中自然冷却不符合我国节能减排的政策。而对土壤中的预热进行深度的余热回收需要增加装置，加大了热脱附处理的成本。此外，热脱附后的土壤为固态，采用常见的热交换方法难以达到较好的热交换效率。

目前，一方面，由于禽畜养殖业的飞速发展，禽畜粪便产生量正逐年提高，如果不加以处理和利用，将会对环境造成极大的污染。其实禽畜粪便是一类比较优质的有机肥，特别鸡粪，由于鸡摄入的饲料并没有完全消化吸收，约有40％-70％的营养物被排出体外，因此鸡粪在所有禽畜粪便当中养分是最高的。鸡粪含纯氮、磷(P₂O₅)、钾(K₂O)约为1.63％、1.54％、0.85％。但是鸡粪中的寄生虫及其卵，以及传染性的一些病菌通阻碍了鸡粪的应用。而另一方面，我国的养鸡场每天都会产出大量的鸡粪，这些鸡粪多是含水率达70％甚至80％的湿鸡粪，需要经过烘干或高温发酵后才便于作为有机肥使用。然而发酵需要占用大量的场地，烘干需要消耗大量的能源，因而目前这些湿鸡粪的处置也是我国养鸡业的一个难题。

另一方面，秸秆露天焚烧在我国屡禁不止，然而秸秆还田却是一种十分生态环保的提高土壤肥力的方法，秸秆能增加土壤的碳源含量以及其它营养物质含量。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种恢复热脱附后土壤耕作性的方法，该方法简单，成本低，能快速提高热脱附后土壤中的有机质含量、氮磷含量和含水率，恢复热脱附后土壤的肥力和含水量，从而恢复热脱附后土壤的耕作性。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种恢复热脱附后土壤耕作性的方法，包括如下步骤：

1)利用热脱附系统产生的低温余热预热流态畜禽粪便，使流态畜禽粪便的温度上升至50-80℃；

2)经热脱附处理后的土壤仍具有200℃-650℃的温度，将热预后的流态畜禽粪便加入到经热脱附处理后的土壤中，热预后的流态畜禽粪便加入的质量为经热脱附处理后的土壤质量的5％-25％，混合均匀，得混合土壤体系A，混合土壤体系A仍具有150℃-250℃的温度，将混合土壤体系A保温灭菌30-60分钟，得无菌混合土壤，此时无菌混合土壤仍具有80℃-120℃的温度；

3)利用无菌混合土壤余热预热下一批待处理的流态畜禽粪便，使下一批待处理的流态畜禽粪便的温度上升至50℃-80℃，同时使无菌混合土壤的温度下降至50℃-80℃，再让无菌混合土壤自然冷却至40℃以下；

4)向自然冷却后的无菌混合土壤中加入水、秸秆粉末和复合微生物菌剂，秸秆粉末加入的质量为无菌混合土壤质量的1％-5％，复合微生物菌剂加入的质量为无菌混合土壤质量的0.1％-1％，搅拌均匀，得混合土壤体系B，混合土壤体系B的含水率为30％-45％，将混合土壤体系B堆置，自然发酵7-15天。