[发明专利]用于重金属固定化的方法和系统

说明书

本发明提供了一种用于重金属固定化的方法，所述的方法包括：将包含重金属的含有机物的介质与至少一种添加剂混合以形成混合物；和焙烧所述的混合物以形成生物炭，其中所述的生物炭固定所述的重金属。本发明还提供了一种用于重金属固定化的系统。

技术领域

本发明涉及一种用于重金属固定化的方法和系统。

背景技术

由于工业活动的增加，许多河流、湖泊、海洋、其他水源和土地因倾倒而受到有毒有机物和重金属的污染。水体和土地的污染给人类健康和环境带来了很大的风险和危害。

土壤中的一般有机污染物包括多环芳烃卤化物(PAHs)、有机磷农药(OPPs)、有机氯农药(OCPs)、多氯联苯酚(PCBs)、邻苯二甲酸酯(PAEs)，仅举几例。这些可能包括重金属污染物。

大多数工业废物处理方法都试图去除或固定重金属污染物。去除方法可包括洗涤和吸附，通过电泳的电化学积聚、螯合和沉淀。固定方法可包括吸附、螯合、沉淀、生物累积和植物修复。然而，这些方法往往会随着时间的推移导致重金属的浸出，并且由于固液分离、废水处理和在处理方法中使用的试剂而导致成本很高。

因此，有必要改进重金属固定化的方法。

发明内容

本发明旨在解决这些问题，和/或提供一种改进的用于重金属固定化的方法和系统。

一般而言，本发明涉及一种在含有机物的介质中固定重金属的简单方法。所述的方法易于扩展。所述的方法的最终产品也可用于各种用途，例如肥料和建筑材料。此外，所述的方法是一种快速、高效和绿色的方法。所述的方法还可将所述的介质转化为不含任何生物危害的生物炭，使其成为一种有用的、环保的最终产品。

根据第一方面，本发明提供了一种用于重金属固定化的方法，所述的方法包括：

-将包含重金属的含有机物的介质与至少一种添加剂混合以形成混合物；和

-焙烧所述的混合物以形成生物炭，其中所述的生物炭固定所述的重金属。

所述的含有机物的介质可为包含重金属的任何合适的含有机物的介质。

根据一个特定的方面，所述的焙烧可在合适的条件下进行。例如，所述的焙烧可包括在惰性气体存在下焙烧。为了本发明的目的，所述的焙烧可在合适的温度下进行。例如，所述的焙烧可在1-500℃的温度下进行。

所述的方法还可包括处理在焙烧过程中产生的烟气。

根据一个特定的方面，所述的方法还可包括在焙烧之前干燥所述的混合物。所述的干燥可在合适的条件下进行。例如，所述的干燥可包括在惰性气体存在下干燥。特别地，所述的干燥可包括在合适的温度下干燥。例如，所述的温度可为1-280℃。

根据一个特定方面，所述的含有机物的介质可包含≥25重量％的有机物含量。特别是，当所述的含有机物的介质包含≥25重量％的有机物含量时，所述的至少一种添加剂可包括还原剂。所述的至少一种添加剂可为任何合适的还原剂。例如，所述的至少一种添加剂可为但不限于：硼氢化钠、肼、铝粉、LiAlH₄或其混合物。