本發(fā)明涉及建筑垃圾的處理領(lǐng)域和土壤修復(fù)領(lǐng)域,具體涉及利用建筑垃圾制備重金屬污染土壤修復(fù)劑的方法及所制備的金屬污染土壤修復(fù)劑。
背景技術(shù):
:土壤污染已成為世界性問題,重金屬污染已成為我國農(nóng)產(chǎn)品的“隱形殺手”。隨著中國城市化的推進,化工污染成為重大污染源。苯、酚、磷類有機物及鎘、鉛、汞、砷等重金屬污染嚴(yán)重?;蔬^量使用會造成土壤酸化,進而會誘發(fā)土壤重金屬離子活性的提高。土壤pH值每下降一個單位,重金屬鎘的活性就會提升100倍,增加骨痛病等疑難病癥的患病風(fēng)險?!稗r(nóng)業(yè)面源污染的最大特點是隱藏性、長期性和分散性,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)各個過程中自覺或不自覺產(chǎn)生的,處理起來比較麻煩。據(jù)初步統(tǒng)計,全國受污染的耕地約有1000萬hm2,有機污染物污染農(nóng)田達3600萬hm2,主要農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留超標(biāo)率高達16%~20%;污水灌溉污染耕地216.7萬hm2,固體廢棄物堆存占地和毀田13.3萬hm2。且呈日趨加劇的態(tài)勢。土壤污染可影響農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的下降,并可通過食物鏈危害人類的健康,也可以導(dǎo)致大氣和水環(huán)境質(zhì)量的進一步惡化。因此土壤污染的治理已經(jīng)刻不容緩。隨著工業(yè)化、城市化進程的加速,建筑業(yè)也同時快速發(fā)展,相伴而產(chǎn)生的建筑垃圾日益增多,中國建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的1/3以上。截止2011年,中國城市固體生活垃圾存量已達70億噸,建筑垃圾總量為21億到28億噸左右,每年新增建筑垃圾的處理都將占1.5億至2億平方米用地。絕大部分建筑垃圾未經(jīng)任何處理,露天堆放或填埋,耗用大量的征用土地費、垃圾清運費等建設(shè)經(jīng)費,同時,清運和堆放過程中的粉塵、灰砂飛揚等問題又造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。在本申請人之前的專利申請中,發(fā)明人提出采用改性麥飯石為主要成分來制備土壤修復(fù)劑,改性麥飯石通過如下方法制備得到:將麥飯石煅燒后,加入引發(fā)劑過硫酸鉀和殼聚糖攪拌反應(yīng),然后于室溫下加入植酸進行攪拌反應(yīng),最后研磨成顆?;蚍勰?。該方法雖然可以獲得具有優(yōu)異修復(fù)能力的修復(fù)劑,然而制備改性麥飯石時需要高溫煅燒,成本相對較高,操作復(fù)雜。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的之一是提供一種改進的土壤修復(fù)劑以在保持土壤修復(fù)能力的前提下,降低成本,同時實現(xiàn)建筑垃圾的資源的回收利用和降低環(huán)境污染。本發(fā)明同時還提供一種建筑垃圾的資源回收利用方法。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的一種技術(shù)方案如下:一種重金屬污染土壤修復(fù)劑,以重量百分比計,所述重金屬污染土壤修復(fù)劑包含建筑垃圾處理物40-60%、硅溶膠10-20%、腐殖酸5-10%以及金屬硫蛋白10-45%,所述的建筑垃圾處理物通過如下步驟制得:將建筑垃圾破碎成粉狀,過1200目的分子篩,加入檸檬酸水溶液攪拌1小時以上,然后加入多硫化鈣進行攪拌,攪拌4小時以上,然后使混合溶液再通過1200目的分子篩,將通過1200目分子篩的混合溶液靜置進行沉降,然后將上面的水用水泵抽去,再將沉降物干燥,研磨即得。優(yōu)選地,所述檸檬酸水溶液按照檸檬酸的質(zhì)量為建筑垃圾質(zhì)量的5~15%投加。優(yōu)選地,所述檸檬酸水溶液的質(zhì)量濃度為4~10%。優(yōu)選地,加入檸檬酸水溶液后攪拌2~3小時。優(yōu)選地,加入多硫化鈣后,攪拌4~6小時。優(yōu)選地,所述多硫化鈣按照質(zhì)量為建筑垃圾質(zhì)量的10%~20%投加。根據(jù)本發(fā)明,所述的建筑垃圾處理物的制備可以且優(yōu)選在室溫下進行。進一步地,所述重金屬污染土壤修復(fù)劑由所述建筑垃圾處理物、硅溶膠、腐殖酸以及金屬硫蛋白混合而成。本發(fā)明采取的又一技術(shù)方案是:一種建筑垃圾的資源回收利用方法,其包括:(1)、將建筑垃圾破碎成粉狀,通過1200目的分子篩,加入檸檬酸水溶液攪拌1小時以上,然后加入多硫化鈣進行攪拌,攪拌4小時以上,然后使混合溶液再通過1200目的分子篩,將通過1200目分子篩的混合溶液靜置進行沉降,然后將上面的水用水泵抽去,再將沉降物干燥,研磨制成建筑垃圾處理物;(2)、將建筑垃圾處理物作為除重金屬材料用于土壤修復(fù)劑的制備中。根據(jù)本發(fā)明的一個具體且優(yōu)選方面,步驟(2)中,將建筑垃圾處理物與硅溶膠、腐殖酸以及金屬硫蛋白混合制成土壤修復(fù)劑,以重量百分含量計,建筑垃圾處理物、硅溶膠、腐殖酸以及金屬硫蛋白的含量依次為40-60%、10-20%5-10%以及10-45%。進一步地,步驟(1)中,所述檸檬酸水溶液按照檸檬酸的質(zhì)量為建筑垃圾質(zhì)量的5~15%投加,加入檸檬酸水溶液后攪拌2~3小時,加入多硫化鈣后,攪拌4~6小時,多硫化鈣按照質(zhì)量為建筑垃圾質(zhì)量的10%~20%投加。進一步地,步驟(1)在室溫下進行。本發(fā)明還涉及一種重金屬污染土壤的修復(fù)方法,其包括使用上述的重金屬污染土壤修復(fù)劑對土壤進行修復(fù),其中,將土壤修復(fù)劑均勻混合撒在重金屬污染土壤的表面,然后進行土壤翻耕使土壤修復(fù)劑與重金屬污染土壤充分混合均勻,平衡6-7天完成土壤重金屬修復(fù)過程,所述土壤修復(fù)劑的用量為每畝100-300kg。根據(jù)本發(fā)明,所述的建筑垃圾是指建筑主體帶來的垃圾,例如混凝土,石子,水泥等,優(yōu)選主要為硅酸鹽成分的建筑垃圾。這些建筑垃圾除了含有所述的混凝土,石子,水泥等外可以包含其它組分例如常常夾雜在垃圾中的泥土和灰塵,通常情況下從施工現(xiàn)場收集的建筑垃圾可以直接作為本發(fā)明的原料,無需經(jīng)過任何前處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明首次實現(xiàn)建筑垃圾的資源回收利用,一方面,可以有效降低環(huán)境污染和廢棄物處理成本;另一方面,所制備的土壤修復(fù)劑的制備成本顯著降低且不會降低修復(fù)性能或延長修復(fù)時間。具體實施方式以下結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步詳細的說明,實施例中未注明的條件為本領(lǐng)域常規(guī)的條件。在述及物質(zhì)的用量或投加量時,除非特別說明,均指重量。實施例1建筑垃圾的處理:將建筑垃圾(50%以上為混凝土)100kg破碎成粉狀,將這些粉狀全部通過1200目的分子篩,室溫下加入200kg5%的檸檬酸水溶液攪拌1小時,然后加入20kg多硫化鈣進行攪拌,室溫攪拌4小時,混合溶液再通過1200目的分子篩,將通過1200目分子篩的混合溶液靜置12小時,然后將上面的水用水泵抽去,再將沉降物干燥,磨制成建筑垃圾處理物。實施例2建筑垃圾的處理:將建筑垃圾(50%以上為石子)100kg破碎成粉狀,將這些粉狀全部通過1200目的分子篩,室溫下加入150kg8%的檸檬酸水溶液攪拌1.5小時,然后加入15kg的多硫化鈣進行攪拌,室溫攪拌5小時,混合溶液再通過1200目的分子篩,將通過1200目分子篩的混合溶液靜置12小時,然后將上面的水用水泵抽去,再將沉降物干燥,磨制成建筑垃圾處理物。實施例3一種土壤修復(fù)劑,其由建筑垃圾處理物50%、硅溶膠15%、腐殖酸7%以及金屬硫蛋白28%混合而成,其中建筑垃圾處理物為按照實施例1方法制得。該土壤修復(fù)劑外觀為灰黑色固體粉末,固液比(與水的重量比)為1:2.5時pH為7.56。實施例4一種土壤修復(fù)劑,其由建筑垃圾處理物40%、硅溶膠20%、腐殖酸5%以及金屬硫蛋白35%混合而成,其中建筑垃圾處理物為按照實施例1方法制得。該土壤修復(fù)劑外觀為灰黑色固體粉末,固液比(與水的重量比)為1:2.5時pH為7.43。實施例5一種土壤修復(fù)劑,其由建筑垃圾處理物60%、硅溶膠20%、腐殖酸10%以及金屬硫蛋白10%混合而成,其中建筑垃圾處理物為按照實施例2方法制得。該土壤修復(fù)劑外觀為灰黑色固體粉末,固液比(與水的重量比)為1:2.5時pH為7.78。實施例6一種土壤修復(fù)劑,其由建筑垃圾處理物60%、硅溶膠20%、腐殖酸20%混合而成,其中建筑垃圾處理物為按照實施例2方法制得。該土壤修復(fù)劑外觀為灰黑色固體粉末,固液比(與水的重量比)為1:2.5時pH為7.87。實施例7一種土壤修復(fù)劑,其由建筑垃圾處理物60%、金屬硫蛋白20%、腐殖酸20%混合而成,其中建筑垃圾處理物為按照實施例2方法制得。該土壤修復(fù)劑外觀為灰黑色固體粉末,固液比(與水的重量比)為1:2.5時pH為7.69。采用田間小區(qū)(水稻)試驗,分別用實施例3-7所得土壤修復(fù)劑對土壤進行修復(fù),具體操作如下:將土壤修復(fù)劑均勻混合撒在重金屬鎘污染土壤的表面,每畝為150kg,然后進行土壤翻耕使土壤修復(fù)劑與重金屬鎘污染土壤充分混合均勻,平衡7天完成土壤重金屬修復(fù)過程。對修復(fù)后的土壤進行測試,結(jié)果參見表1和表2。表1和表2中濃度單位為mg/L。表1序號未處理土壤鎘的有效態(tài)濃度處理后土壤鎘的有效態(tài)濃度實施例30.5025未檢出實施例40.5025未檢出實施例50.5025未檢出實施例60.50250.2778實施例70.50250.2356表2當(dāng)前第1頁1 2 3