[发明专利]一种修复过重金属污染土壤的芦竹资源化利用的方法

说明书

本发明公开了一种修复过重金属污染土壤的芦竹资源化利用的方法，针对传统的芦竹资源化利用的方法对芦竹的利用率低，经济价值低的特点，先将芦竹的根和茎叶分离，然后分别进行炭化处理，根据其不同的特点，将其分别制成用于民用的室内吸附剂的芦竹根活性炭成品和工业用的芦竹茎叶活性炭成品，从而显著提升了芦竹的经济价值；同时建立回收机制，将回收后的活性炭用于有色金属冶炼企业综合利用。

技术领域

本发明涉及重金属污染修复技术领域，尤其涉及一种修复过重金属污染土壤的芦竹资源化利用的方法。

背景技术

目前，芦竹(Arundo donax)为禾本科芦竹属多年生高大丛生草本植物，具有发达的根状茎。其适应能力强，对盐碱、干旱、贫瘠具有一定的忍耐力，被称为低洼盐碱地的“先锋植物”。芦竹不仅具有防治土壤退化和增加土壤含碳量及有机质的生态效益，对于修复湿地重金属污染也具有较大潜力。

然而，修复后的芦竹收获物中含有一定量的重金属，如不合理处置则可能造成重金属的二次污染。但目前现有技术中对于含重金属的芦竹等生物质如何安全综合利用的问题研究较少。中国发明专利CN103464101A公开了一种修复过重金属污染土壤的植物芦竹资源化利用的方法，该方法利用重金属污染芦竹来制备生物炭，并将生物炭继续用于降低污染土壤中有效态含量、处理含重金属的废水或废气，最终送涉重企业作为生物质能源或还原剂，达到以废治废、综合利用的目的。但是该方法得到的生物炭产率一般在25-75％，利用率偏低，而且后续的处理方案附加值也偏低，故有必要对修复过重金属污染土壤的植物芦竹的资源化利用方法做进一步的研究。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种修复过重金属污染土壤的芦竹资源化利用的方法。

本发明的技术方案如下：

一种修复过重金属污染土壤的芦竹资源化利用的方法，包括以下步骤：

步骤一、预处理；

将芦竹清洗干净后，用粉碎机粉碎成3-5cm粒径的块状或片状；根据根、茎、叶的密度不同的特点，采用流动的水流，将芦竹的根和芦竹的茎叶分离；

步骤二、芦竹根的处理方式；

A、选取芦竹的根部位，将其粉碎至1-2cm粒径，得到芦竹根颗粒；

B、采用尿素、碳酸氢铵或氨水氨化试剂对芦竹根颗粒进行氨化处理，然后通过水蒸汽加热至190-260℃，维持8-12min，得到氨化活化后的芦竹根颗粒；

C、将芦竹根颗粒自然晾晒1-2天去除水分，然后破碎成粉末，过筛，将其粒径控制在80-120目，得到芦竹根粉；

D、将芦竹根粉放入碳化炉中，在平面上自然铺放，将温度升至炭化温度，炭化得到活性炭半成品；

E、将活性炭半成品置于转炉内，在氮气保护状态下升温至950-1000℃，在氮气保护状态下通入苯对活性炭进行孔径调整，即可得到芦竹根活性炭；

F、将芦竹活性炭与微纳米级永磁粉、分散剂和固体分散剂混合均匀，即可得到用于室内吸附剂的芦竹根活性炭成品；

步骤三、芦竹茎叶的处理方式；

a、选取芦竹的茎叶部位，将其粉碎至0.5-1cm粒径，通过蒸汽加热至190-260℃，维持2-5min，然后在0.1-1s时间内瞬间释放压力，使芦竹茎叶细胞壁纤维膨化，得到膨化后的芦竹茎叶备用；

b、将膨化后的芦竹茎叶浸泡于10-15倍体积的酶溶液在pH4-5、90-100℃下水解15-25min；

c、将水解后的芦竹茎叶自然晾晒1-2天去除水分，然后破碎成粉末，过筛，将其粒径控制在80-120目，得到芦竹茎叶粉，加入氢氧化钠和EDTA进行活化，搅拌均匀；