一種有機污染土壤的處理方法、凈化后的改性土壤和流態固化土與流程
1.本發明屬于固體廢棄物資源化的技術領域，特別涉及一種有機污染土壤的處理方法、凈化后的改性土壤和流態固化土。
背景技術：
2.污染土壤的類型主要以無機型為主，有機型次之，復合型污染比重較小。無機污染物主要指鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳8種元素。有機污染物包括六六六、滴滴涕、多環芳烴等。農田中的有機污染物以滴滴涕和多環芳烴為主，主要來源于有機類農藥、工業“三廢”以及不合格的有機肥。污染物進入土壤后，會破壞土壤的凈化功能，殘留在土壤中，影響作物的生長發育，危及土壤微生物的生存。土壤中的有機污染物可直接和間接進入人體，影響人體新陳代謝，甚至誘發癌癥等疾病。有機污染土壤的修復方式包括物理修復、化學修復、生物修復以及利用聯合技術修復。但是，上述修復方式均存在處理周期長、成本高的問題，很難大規模推廣應用。
3.流態固化土作為一種新型建筑材料，可用于各類肥槽、基坑、礦坑的回填澆筑，以及道路路基、建筑物地基的加固處理。流態固化土的常見制備方法是利用肥槽、基坑開挖后或者廢棄的地基土，再摻入一定比例的固化劑、水后充分拌合均勻，形成具有可泵送的、流動性的加固材料。
4.流態固化土的制備過程中，所用到的地基土還可以用凈化合格后的有機污染土壤來代替。即先進行有機污染土壤的凈化處理，將有機污染土壤凈化合格后，然后再利用凈化后的土壤和其他物質混合制備流態固化土。在制備流態固化土的過程中，還需要添加分散劑、固化劑等多種外加劑，從而制得滿足相關要求的流態固化土。
技術實現要素：
5.為了實現有機污染土壤的資源化利用，同時避免流態固化土的制備過程中再外加分散劑，本技術提供一種有機污染土壤的處理方法、凈化后的改性土壤和流態固化土。
6.第一方面，本技術提供一種有機污染土壤的處理方法，采用如下的技術方案：一種有機污染土壤的處理方法，所述處理方法具體包括以下步驟：向有機污染土壤中加入亞硫酸鹽溶液，發生磺化反應，獲得改性土壤；將改性土壤進行熱脫附處理，獲得凈化后的改性土壤；所述熱脫附處理中，熱脫附溫度為780-1000℃，熱脫附的時間是30-70min；所述有機污染土壤中包含木質素，所述木質素占所述有機污染土壤的重量百分比至少為0.3％。
7.通過采用上述技術方案，本技術在處理有機污染土壤的過程中，利用加入的亞硫酸鈉與有機污染土壤中的木質素發生磺化反應，生成木質素磺酸鈉；然后經過熱脫附處理，獲得凈化后的改性土壤。
8.一方面，由于凈化后的改性土壤中包含了磺化反應產生的木質素磺酸鈉，故利用凈化后的改性土壤制備流態固化土的過程中，不需要再外加分散劑，制得的流態固化土也能滿足相關要求。因此，利用本技術提供的方法處理獲得的凈化后的改性土壤，用于制備流態固化土，可簡化流態固化土的制備，同時降低制備流態固化土的成本。同時，在處理過程中，不需要進行去除木質素的操作，而是將其直接轉換為制備流態固化土的過程中所必須的分散劑。
9.另一方面，利用本技術的熱脫附條件處理經過磺化反應的改性土壤，不僅可以有效去除改性土壤中以滴滴涕和多環芳烴為代表的有機污染物，而且熱脫附過程不會影響磺化反應生成的木質素磺酸鈉的含量。因此，利用本技術提供的方法能夠有效去除有機污染土壤中的有機污染物，獲得的凈化后的改性土壤中有機物污染物的含量較低。利用凈化后的改性土壤制備的流態固化土，實現了有機污染土壤的資源化利用。
10.本技術中，磺化反應的發生依賴于有機污染土壤中的木質素。因此，本技術提供的處理方法針對的處理對象中需要含有木質素。故該處理方法針對的處理對象可以是包含原位木質素的有機污染土壤，例如耕田、森林中的土壤，耕田土壤中的木質素來源于耕田中的農作物，森林土壤中的木質素來源于樹枝、樹葉等。也就是說，木質素自身是存在于處理對象中的，而不需要向有機污染土壤中外加木質素。
11.進一步地，所述熱脫附溫度為850-950℃。
12.進一步地，所述熱脫附時間為45-60min。
13.在一個具體的實施方式中，所述熱脫附溫度可以是780℃、850℃、900℃、950℃、1000℃。
14.在一些具體的實施方式中，所述熱脫附溫度可以是780-850℃、780-900℃、780-950℃、850-900℃、850-950℃、850-1000℃、900-950℃、900-1000℃、950-1000℃。
15.在一個具體的實施方式中，所述熱脫附時間可以是30min、45min、52.55min、60min、70min。
16.在一些具體的實施方式中，所述熱脫附時間可以是30-45min、30-52.55min、30-60min、45-52.55min、45-60min、45-70min、52.55-60min、52.55-70min、60-70min。
17.通過采用上述技術方案，本技術將熱脫附溫度和熱脫附時間分別控制在上述范圍內，能夠有效提高有機污染土壤中有機污染物的脫附率，從而達到凈化土壤的目的。
18.進一步地，所述有機污染土壤中滴滴涕的含量為0.08-0.135g/kg。
19.在一個具體的實施方式中，有機污染土壤中滴滴涕的含量可以是0.08g/kg、0.100g/kg、0.11g/kg、0.12g/kg、0.135g/kg。
20.在一些具體的實施方式中，有機污染土壤中滴滴涕的含量可以是0.08-0.100g/kg、0.08-0.11g/kg、0.08-0.12g/kg、0.100-0.11g/kg、0.100-0.12g/kg、0.100-0.135g/kg、0.11-0.12g/kg、0.11-0.135g/kg、0.12-0.135g/kg。
21.進一步地，所述有機污染土壤中多環芳烴的含量為17.0-30.5g/kg。
22.在一個具體的實施方式中，有機污染土壤中多環芳烴的含量可以是17.0g/kg、20.5g/kg、25.0g/kg、28.2/kg、30.5g/kg。
23.在一些具體的實施方式中，有機污染土壤中多環芳烴的含量可以是17.0-20.5g/kg、17.0-25.0g/kg、17.0-28.2g/kg、20.5-25.0g/kg、20.5-28.2g/kg、20.5-30.5g/kg、
25.0-28.2g/kg、25.0-28.2g/kg、25.0-30.5g/kg。
24.進一步地，所述亞硫酸鹽與所述木質素的重量比為(10-15)：(20-30)。
25.在一個具體的實施方式中，所述亞硫酸鈉與所述木質素的重量比可以是10:20、10:25、10:30、15:20、15:25、15:30。
26.進一步地，所述磺化反應中，反應溫度為150-160℃，反應時間為2.5-3.5h。
27.在一個具體的實施方式中，所述磺化反應中，反應溫度為155℃，反應時間為3h。
28.第二方面，本技術提供了一種利用上述有機污染土壤的處理方法制得的凈化后改性土壤。
29.第三方面，本技術提供一種利用上述凈化后的改性土壤制備的流態固化土。
30.進一步地，所述流態固化土包含以下重量份的組分：凈化后的改性土壤：50-65份；爐渣：17-21份；水泥：4-8份；水：15-50份；固化劑：0.002-0.005份。
31.通過采用上述技術方案，利用凈化后的改性土壤制備流態固化土，凈化后的改性土壤代替基坑土，作為骨架結構起到支撐的作用，可抑制流態固化土的體積收縮，并提高流態固化土的體積穩定性。水泥與凈化后的改性土壤中的水分反應，生成水化硅酸鈣和水化硫鋁酸鈣膠凝體，起到膠結作用；同時，上述反應過程還會產生氫氧化鈣、鈣礬石等晶體，這部分晶體可以起到密實、填充流態固化土的作用，從而使流態固化土具有更高高的密實度，從而提高流態固化土的強度。
32.爐渣為生活垃圾焚燒的產物。生活垃圾在焚燒過程中有20％轉化為灰渣，濾渣作為灰渣之一，約占灰渣的80％。即焚燒1噸生活垃圾約產生200-250kg爐渣。一家日處理量為1000噸的生活垃圾焚燒廠，一年可產生約7-9萬噸的爐渣。隨著國內生活垃圾焚燒發電廠的大規模建設，生活垃圾焚燒產生的爐渣量也迅猛增長。爐渣的成分包括熔渣、玻璃、陶瓷類物質碎片、鐵和其他金屬及其他一些不可燃物質、沒有燃燒完全的有機物。爐渣中的氧化鈣水化后生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與和土壤中的活性物質，如二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵等結合，生成硅酸鈣、鋁酸鈣、鐵酸鈣等凝膠體，將土壤膠結起來，使流態固化土具有較高的強度。因此，本技術在制備流態固化土的過程中，利用濾渣代替粉煤灰，一方面能夠增加流態固化土的強度，另一方面，還能夠對生活垃圾焚燒產生的爐渣進行資源化利用。
33.固化劑可激發凈化后的改性土壤的活性，與凈化后的改性土壤中的活性物質二氧化硅、氧化鈣等反應生成膠凝體，激發流態固化土的潛在特性，增加流態固化土的強度。同時，固化劑會與凈化后的改性土壤中的陽離子發生離子交換，使得表面電位降低，雙電層減薄，使得凈化后的改性土壤顆粒趨于凝聚，從而生成高分子網狀結構，進而提高整個流態固化土的強度。
34.另外，凈化后的改性土壤中也存在起到分散作用的木質素磺酸鈉，木質素磺酸鈉作為分散劑，可以增加流態固化土的流動性。也正是因為處理有機污染土壤的過程中有分散劑生成，故在制備流態固化土的過程中，不需要再外加分散劑。
35.進一步地，所述流態固化土的制備方法如下：將凈化后的改性土壤、水、爐渣、水
泥、固化劑按照上述比例混合均勻后，制得流態固化土。
36.綜上所述，本技術具有以下有益效果：1.本技術提供的處理方法將有機污染土壤通過磺化反轉化為含有木質素磺酸鹽的凈化后的改性土壤，使得凈化后的改性土壤自身攜帶分散劑，有利于應用到流態固化土的制備。
37.2.本技術提供的處理方法將有機污染土壤進行熱脫附，使得有機污染物的熱脫附率達到93％及以上，有效除去有機污染物的同時，不會破壞經過磺化反應生成的木質素磺酸鹽的性能和含量。
38.3.本技術利用包含木質素磺酸鹽的凈化后的改性土壤制備流態固化土，木質素磺酸鈉作為分散劑，故不需要再外加分散劑，制得的流態固化土能夠滿足《t/bgea001-2019》預拌流態固化土填筑工程技術標準中關于流態固化土的要求。
附圖說明
39.圖1是本技術提供的有機污染土壤的處理方法的流程圖。
具體實施方式
40.下文將結合具體實施方式和實施例，具體闡述本發明，本發明的優點和各種效果將由此更加清楚地呈現。本領域技術人員應理解，這些具體實施方式和實施例是用于說明本發明，而非限制本發明。
41.在整個說明書中，除非另有特別說明，本文使用的術語應理解為如本領域中通常所使用的含義。因此，除非另有定義，本文使用的所有技術和科學術語具有與本發明所屬領域技術人員的一般理解相同的含義。若存在矛盾，本說明書優先。
42.除非另有特別說明，本發明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設備等，均可通過市場購買得到或者可通過現有方法制備得到。
43.本技術提供了一種有機污染土壤的處理方法。結合圖1，該處理方法具體包括以下步驟：(1)將有機污染土壤破碎處理后，加入亞硫酸鹽溶液，混勻，進行磺化反應，獲得改性土壤。
44.上述有機污染土壤中包含木質素，木質素占有機污染土壤的重量百分比至少為0.3％。
45.作為本發明的一種實施方式，有機污染土壤可以從農田獲取。
46.作為本發明的一種實施方式，磺化反應中，反應溫度為150-160℃，反應時間為2.5-3.5h。
47.作為本發明的一種實施方式，亞硫酸鹽溶液可以是亞硫酸鈉溶液、亞硫酸鉀溶液或亞硫酸鈣溶液。本技術中，亞硫酸鹽溶液選用重量百分比為10％的亞硫酸鈉溶液。
48.磺化反應中，通過亞硫酸鹽溶液向有機污染土壤中添加亞硫酸鹽。
49.作為本發明的一種實施方式，亞硫酸鹽的加入量與有機污染土壤中木質素的重量比為(10-15)：(20-30)。
50.作為本發明的一種實施方式，亞硫酸鹽的加入量占有機污染土壤的重量百分比最
大為0.6％。
51.對有機污染土壤進行“破碎處理”，得到的粒徑為0～10mm。
52.(2)將步驟(1)獲得的改性土壤進行熱脫附處理，獲得凈化后的改性土壤。熱脫附處理中，熱脫附溫度為780-1000℃，熱脫附的時間是30-70min。
53.作為本發明的一種實施方式，熱脫附溫度為850-950℃。
54.作為本發明的一種實施方式，熱脫附時間為45-60min。
55.作為本發明的一種實施方式，有機污染土壤中滴滴涕的含量為0.08-0.135g/kg。
56.作為本發明的一種實施方式，有機污染土壤中多環芳烴的含量為17.0-28.5g/kg。
57.本技術還提供了利用上述方法制得的凈化后的改性土壤，以及利用凈化后的改性土壤制得的流態固化土。該流態固化土包含以下重量份的組分：凈化后的改性土壤：50-65份；爐渣：17-21份；水泥：4-8份；水：15-50份；固化劑：0.002-0.005份。
58.上述流態固化土的制備方法，具體包括以下步驟：將上述組分混合均勻后，制得流態固化土。
59.作為本發明的一種實施方式，爐渣為生活垃圾焚燒后進行“磁選、渦電流、破碎、篩分、球磨”等工藝技術得到的，爐渣的細度為0.045mm，28d強度活性指數為70～80％，氧化鈣的質量分數為15～20％，二氧化硅(sio2)、三氧化二鋁(al2o3)和三氧化二鐵(fe2o3)總質量分數為60～75％。爐渣的其他相關指標符合gb/t 1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》標準規定。
60.作為本發明的一種實施方式，水泥可選用硅酸鹽系水泥，強度為32.5～42.5mpa。
61.作為本發明的一種實施方式，固化劑選用復合離子型液體固化劑，固含量為30～55％，ph值為8～9。
62.作為本發明的一種實施方式，固化劑可以是南非固路寶、美國貝塞爾或澳洲路基實。
63.以下結合示例進一步說明本技術的技術方案。
64.一、有機污染土壤樣本以下提供了5種有機污染土壤樣本，分別取自不同的農田，依次命名為樣本a、樣本b、樣本c、樣本d和樣本e，并對上述5種有機污染土壤樣本中的木質素含量進行檢測，檢測結果如表1所示。
65.木質素的檢測方法參照中華人民共和國農業行業標準《ny/t 3494-2019》(農業生物質原料纖維素、半纖維素、木質素測定)中的關于木質素含量的檢測方法。
66.同時，對上述5種有機污染土壤樣本中有機污染物和無機污染物的含量進行了檢測。具體如下：(1)無機污染物的檢測檢測對象如下：鎘、鎳、銅、砷、汞和鉛。
67.檢測方法如下：利用原子吸收分光光度法對鎘、鎳、銅、鉛的含量進行檢測(鎘和鉛：參照《gb/t17141-1997》；鎳：參照《gb/t17139-1997》；銅：參照《gb/t17138-1997》)，利用原子熒光法對砷、汞的含量進行檢測(砷和汞：參照《hj680-2013》)。
68.根據上述5種有機污染土壤樣本中無機污染物含量的檢測結果，發現上述5種有機
污染土壤樣本中無機污染物的含量均滿足《gb50137—2011》城市用地分類與規劃建設用地標準中關于第一類建筑用地的要求。
69.(2)有機污染物的檢測檢測對象如下：滴滴涕、多環芳烴(包括苯并[a]蒽、苯并[a]芘、苯并[b]熒蒽、苯并[k]熒蒽、二苯并[a,h]蒽、茚并[1,2,3-cd]芘、萘)。
[0070]
檢測方法如下：利用氣相譜～質譜法對滴滴涕的含量進行檢測(滴滴涕：參照《hj 835-2017》)，利用高效液相譜法、氣相譜-質譜法對多環芳烴的含量進行檢測(苯并[a]蒽、苯并[a]芘、苯并[b]熒蒽、苯并[k]熒蒽、二苯并[a,h]蒽和茚并[1,2,3-cd]芘：參照《hj784-2016》高效液相譜法；萘：《h05-2016》氣相譜-質譜法)。
[0071]
檢測結果具體如表1所示。
[0072]
表1 5種有機污染土壤樣本中木質素和有機污染物的含量5種有機污染土壤樣本中木質素和有機污染物的含量
注：第一類建筑用地是指《gb50137—2011》城市用地分類與規劃建設用地標準中規定的城市建設用地中的居住用地(r)、公共管理與公共服務用地中的中小學用地(a33)、醫療衛生用地(a5)和社會福利設施用地(a6)以及公園綠地(g1)中的社區公園或兒童公園用地等。
[0073]
第二類建筑用地是指《gb50137—2011》城市用地分類與規劃建設用地標準中規定的城市建設用地中的工業用地(m)、物流倉儲用地(w)、商業服務業設施用地(b)、道路與交通設施用地(s)、公用設施用地(u)、公共管理與公共服務用地(a)(a33、a5、a6除外)以及綠地與廣場用地(g)(g1中的社區公園或兒童公園用地除外)等。
[0074]
由表1可知，上述5種有機污染土壤樣本中滴滴涕和多環芳烴的含量均超過了《gb36600—2018》土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準中關于第二類建設用地要求的風險篩選值。
[0075]
二、凈化后的改性土壤以下實施例以樣本a作為處理對象，利用本技術提供的有機污染土壤的處理方法進行處理，獲得凈化后的改性土壤。
[0076]
實施例1有機污染土壤的處理方法，具體包括以下步驟：(1)將樣本a放入土壤破碎機進行破碎，設置轉速在300r/min的條件下，破碎5min，獲得破碎處理后的土壤。如表1所示，樣本a中木質素的含量為6g/kg。
[0077]
向破碎處理后的土壤中加入亞硫酸鈉溶液，亞硫酸鈉溶液的加入量為：每1kg破碎處理后的土壤中加入30g重量百分比為10％的亞硫酸鈉溶液，將破碎處理后的土壤和亞硫酸鈉溶液混勻，進行磺化反應，反應溫度為155℃，反應時間為3h，獲得改性土壤。
[0078]
(2)將步驟(1)獲得的改性土壤進行熱脫附處理，熱脫附溫度為780℃，熱脫附的時間是52.5min，獲得凈化后的改性土壤。
[0079]
實施例2-5實施例2-5與實施例1的不同之處在于：步驟(2)熱脫附的溫度不同，具體如表2所示。其余操作步驟均與實施例1相同。
[0080]
對比例1-2對比例1-2與實施例1的不同之處在于：步驟(2)熱脫附的溫度不同，具體如表2所示。其余操作步驟均與實施例1相同。
[0081]
表2實施例1-5、對比例1-2的熱脫附條件及凈化后的改性土壤中各物質的情況
實施例6-9實施例6-9與實施例3的不同之處在于：步驟(2)熱脫附的時間不同，具體如表3所示。其余操作步驟均與實施例3相同。
[0082]
對比例3-4對比例3-4與實施例3的不同之處在于：步驟(2)熱脫附的時間不同，具體如表3所示。其余操作步驟均與實施例3相同。
[0083]
表3實施例1-5、對比例1-2的熱脫附條件及凈化后的改性土壤中各物質的情況性能檢測試驗一本試驗檢測了實施例1中經過磺化反應處理獲得的改性土壤中木質素、滴滴涕、多環芳烴、木質素磺酸鈉的含量。檢測結果如表4所示。
[0084]
檢測方法如下：a.木質素的檢測方法與“一、有機污染土壤樣本——木質素的檢測方法”相同。
[0085]
b.滴滴涕和多環芳烴的檢測方法與“一、有機污染土壤樣本——(2)有機污染物的檢測”中的方法相同。
[0086]
c.木質素磺酸鹽的檢測方法參照中華人民共和國化工行業標準《hg/t 3507-2008》(木質素磺酸鈉分散劑)中的關于木質素磺酸鈉含量的檢測方法。
[0087]
表4改性土壤中滴滴涕、多環芳烴、木質素磺酸鈉的含量滴涕、多環芳烴、木質素磺酸鈉的含量結合表1和表4可知，改性土壤與樣本a相比，有機污染物的含量在磺化反應前后基本沒有發生變化，而木質素的含量則大幅降低，且在改性土壤中還生成了木質素磺酸鈉。由此可知，經過磺化反應，樣本a中的木質素與外加的亞硫酸鈉生成了木質素磺酸鈉。同時，可以看出磺化反應不能起到去除滴滴涕和多環芳烴的作用。
[0088]
性能檢測試驗二本試驗檢測了實施例1-9以及對比例1-4提供的凈化后的改性土壤中滴滴涕、多環芳烴、木質素磺酸鈉的含量，并計算脫附率。檢測方法如性能檢測試驗一中所述。檢測結果分別如表2、表3所示。
[0089]
其中，脫附率＝(樣本中的含量—凈化后的改性土壤)/樣本中的含量
×
100％。
[0090]
由表1可知，根據《gb36600—2018》土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準，第二類建筑用地中滴滴涕的含量不能高于0.0067g/kg，多環芳烴的含量不能高于1.411g/kg；第一類建筑用地中滴滴涕的含量不能高于0.002g/kg，多環芳烴的含量不能高于0.5326g/kg。
[0091]
實施例1-5和對比例1-2的區別在于熱脫附的溫度不同。
[0092]
由表2可知，實施例2-5獲得的凈化后的改性土壤中滴滴涕的含量能夠達到《gb36600—2018》中要求的第一類建筑用地的使用標準，實施例1獲得的凈化后的改性土壤中滴滴涕的含量能夠達到《gb36600—2018》中要求的第二類建筑用地的使用標準。實施例3-5獲得的凈化后的改性土壤中多環芳烴的含量能夠達到《gb36600—2018》中要求的第一類建筑用地的使用標準，實施例1-2獲得的凈化后的改性土壤中多環芳烴的含量能夠達到《gb36600—2018》中要求的第二類建筑用地的使用標準。
[0093]
而對比例1獲得的凈化后的改性土壤中滴滴涕和多環芳烴的含量均不能達到《gb36600—2018》中要求的第二類建筑用地的標準。另外，對比例2和實施例5相比，隨著熱脫附溫度的升高，獲得的凈化后的改性土壤中滴滴涕和多環芳烴的含量變化很小，反而增加了成本。
[0094]
因此，本技術將有機污染土壤中熱脫附的溫度控制在780-1000℃的范圍內，可以滿足脫附要求。尤其將熱脫附的溫度控制在850-950℃的范圍內時，獲得的凈化后的改性土壤中有機污染物的剩余量能夠滿足第一類建筑用地的使用標準。
[0095]
實施例3、6-9和對比例3-4的區別在于熱脫附的時間不同。
[0096]
由表3可知，實施例3、7-9獲得的凈化后的改性土壤中滴滴涕和多環芳烴的含量均能夠達到《gb36600—2018》中要求的第一類建筑用地的使用標準，實施例6獲得的凈化后的改性土壤中滴滴涕和多環芳烴的含量均能夠達到《gb36600—2018》中要求的第二類建筑用地的使用標準。
[0097]
而對比例3獲得的凈化后的改性土壤中滴滴涕和多環芳烴的含量均不能達到《gb36600—2018》中要求的第二類建筑用地的標準。另外，對比例4和實施例9相比，隨著熱脫附時間的延長，獲得的凈化后的改性土壤中滴滴涕和多環芳烴的含量變化很小，反而增加了成本。
[0098]
因此，本技術將有機污染土壤中熱脫附的時間控制在30-70min的范圍內，可以滿足脫附要求。尤其將熱脫附的時間控制在45-60min的范圍內時，獲得的凈化后的改性土壤中有機污染物的剩余量能夠滿足第一類建筑用地的使用標準。
[0099]
另外，結合表2和表3，由實施例1-9和對比例1-4中木質素磺酸鈉的脫落率的計算結果可知，經過熱脫附處理前后的改性土壤、凈化后的改性土壤中木質素磺酸鈉的含量沒有發生變化，說明熱脫附處理不會影響改性土壤中木質素磺酸鈉的含量。
[0100]
實施例10-13實施例10-13與實施例3的不同之處在于：處理對象不同，具體如表5所示。其余操作步驟均與實施例3相同。
[0101]
對比例5對比例5與實施例3的不同之處在于：處理對象不同，具體如表5所示。其余操作步驟均與實施例3相同。
[0102]
表5實施例3、10-13和對比例5的處理條件及凈化后的改性土壤中各物質的情況
性能檢測試驗三本試驗檢測了實施例3、10-12以及對比例5提供的凈化后的改性土壤中滴滴涕、多環芳烴、木質素磺酸鈉的含量，并計算脫附率。檢測方法如“性能檢測試驗一”中所述。檢測結果如表5所示。
[0103]
實施例3、10-12和對比例5的區別在于處理對象不同。
[0104]
結合表1和表5可知，當處理對象分別為樣本a、樣本b、樣本c、樣本d和樣本e時，利用本技術提供的處理方法獲得的凈化后的改性土壤中滴滴涕和多環芳烴的含量均達到了《gb36600—2018》土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準中第一類建筑用地的使用標準。
[0105]
由上述可知，當有機污染土壤中滴滴涕的含量在0.08-0.135g/kg，凈化后的改性土壤中滴滴涕的脫附率能夠達到98.5％以上。當有機污染土壤中多環芳烴的含量在17.0-28.5g/kg范圍內時，凈化后的改性土壤中多環芳烴的脫附率能夠達到97.56％以上。
[0106]
同時，通過對比實施例12和實施例13可知，當亞硫酸鈉的添加量不同時，凈化后的改性土壤中木質素磺酸鈉的含量也不同。當增加亞硫酸鈉的含量時，凈化后的土壤中木質素磺酸鈉的含量也增加，說明木質素磺酸鈉的含量與添加的亞硫酸鈉的含量密切相關。
[0107]
三、流態固化土以下實施例進行流態固化土的制備，獲得了流態固化土。
[0108]
實施例14-18實施例14-18的不同之處在于凈化后的改性土壤，具體如表6所示。
[0109]
流態固化土的制備方法，具體包括以下步驟：將上述實施例獲得的凈化后的改性土壤分別與濾渣、水泥、水、固化劑混合均勻，制得流態固化土。各組分的添加量如表6所示。
[0110]
爐渣為生活垃圾焚燒后進行“磁選，渦電流，破碎，篩分，球磨”等工藝技術得到的。爐渣的細度為0.045mm，28d強度活性指數為70～80％，氧化鈣的質量分數為15～20％，二氧化硅(sio2)、三氧化二鋁(al2o3)和三氧化二鐵(fe2o3)總質量分數為60～75％。
[0111]
水泥為硅酸鹽系水泥，強度為32.5～42.5mpa。
[0112]
固化劑為美國貝賽爾土壤固化劑，固含量為30～55％，ph值為8～9。
[0113]
對比例6對比例6與實施例14的不同之處在于凈化后的改性土壤，具體如表6所示。其余均與實施例14相同。
[0114]
表6實施例14-18和對比例6的流態固化土中各組分的添加情況18和對比例6的流態固化土中各組分的添加情況性能檢測試驗四本試驗檢測了實施例14-18以及對比例6制得的流態固化土在坍落度、擴展度、3天無側限抗壓強度，7天無側限抗壓強度，28天無側限抗壓強度方面的表現情況。檢測結果如表7所示。
[0115]
表7實施例14-18和對比例6的流態固化土的性能檢測結果
注：根據《t/bgea001-2019》預拌流態固化土填筑工程技術標準中的相關規定：用于管廊溝槽、基坑肥槽等回填的流態固化土，坍落度(mm)150-240；擴展度(mm)》400；28天強度≥0.4mpa。
[0116]
由表7可知，通過對比實施例14-16、18和對比例6的塌落度的檢測結果，可知對比例6制備的流態固化土的塌落度較差，不能滿足《t/bgea001-2019》中關于流態固化土的塌落度的要求，說明當有機污染土壤中木質素的含量低于0.3％時，加入亞硫酸鈉后生成的木質素磺酸鈉的量不能滿足讓流態固化土的塌落度滿足《t/bgea001-2019》中關于流態固化土的塌落度的要求。因此，本技術在進行有機污染土壤的處理時選擇的有機污染土壤中，木質素的含量占有機污染土壤的重量百分比至少為0.3％。
[0117]
另外，由上述可知，在有機污染土壤的處理過程中，當亞硫酸鈉的添加量占有機污染土壤的含量為0.15％-0.6％時，利用制得的凈化后的改性土壤制備的流態固化土的塌落度、擴展度均能滿足要求。而當亞硫酸鈉的添加量占有機污染土壤的含量大于0.6％時，制得的凈化后的改性土壤中木質素磺酸鈉的含量較高，則會影響利用其制得的流態固化土的強度。
[0118]
對比實施例17和實施例18的檢測結果，實施例17制備的流態固化土的坍落度值較高，不能滿足《t/bgea001-2019》中關于流態固化土的塌落度的要求。實施例17中所用的凈化后的改性土壤中木質素磺酸鈉的含量為14.7g/kg，高于實施例18所用的凈化后的改性土壤中木質素磺酸鈉的含量。說明凈化后的改性土壤中木質素磺酸鈉的含量較高時，利用其制得的流態固化土不能滿足《t/bgea001-2019》中關于流態固化土的塌落度的要求。而實施例18的流態固化土的塌落度能滿足《t/bgea001-2019》中關于流態固化土的塌落度的要求。說明凈化后的改性土壤中木質素磺酸鈉的含量不能過高。另外，由于凈化后的改性土壤中木質素磺酸鈉的含量取決于亞硫酸鈉的添加量。
[0119]
因此，為了保證制備的流態固化土的塌落度能夠滿足要求，同時使制得的流態固化土具備相對較高的強度，本技術將有機污染土壤的處理過程中亞硫酸鈉的添加量亞硫酸鹽的加入量占有機污染土壤的重量百分比最大為0.6％。
技術特征：
1.一種有機污染土壤的處理方法，其特征在于，所述處理方法具體包括以下步驟：向有機污染土壤中加入亞硫酸鹽溶液，發生磺化反應，獲得改性土壤；將改性土壤進行熱脫附處理，獲得凈化后的改性土壤；所述熱脫附處理中，熱脫附溫度為780-1000℃，熱脫附的時間是30-70min；所述有機污染土壤中包含木質素，所述木質素占所述有機污染土壤的重量百分比至少為0.3%。2.根據權利要求1所述的有機污染土壤的處理方法，其特征在于，所述熱脫附溫度為850-950℃。3.根據權利要求1所述的有機污染土壤的處理方法，其特征在于，所述熱脫附時間為45-60min。4.根據權利要求1所述的有機污染土壤的處理方法，其特征在于，所述有機污染土壤中滴滴涕的含量為0.08-0.135g/kg。5.根據權利要求1所述的有機污染土壤的處理方法，其特征在于，所述有機污染土壤中多環芳烴的含量為17.0-30.5g/kg。6.根據權利要求1所述的有機污染土壤的處理方法，其特征在于，所述亞硫酸鹽與所述木質素的重量比為（10-15）：（20-30）。7.根據權利要求1所述的有機污染土壤的處理方法，其特征在于，所述磺化反應中，反應溫度為150-160℃，反應時間為2.5-3.5h。8.利用權利要求1-7中任一項所述的有機污染土壤的處理方法制得的凈化后的改性土壤。9.一種流態固化土，其特征在于，所述流態固化土是利用權利要求8所述的凈化后的改性土壤制備的。10.根據權利要求9所述的流態固化土，其特征在于，所述流態固化土包含以下重量份的組分：凈化后的改性土壤：50-65份；爐渣：17-21份；水泥：4-8份；水：15-50份；固化劑：0.002-0.005份。
技術總結
本申請涉及固體廢棄物資源化的技術領域，具體公開了一種有機污染土壤的處理方法、凈化后的改性土壤及流態固化土。該有機污染土壤的處理方法如下：向有機污染土壤中加入亞硫酸鹽溶液，發生磺化反應，獲得改性土壤；將改性土壤進行熱脫附處理，獲得凈化后的改性土壤；所述熱脫附處理中，熱脫附溫度為780-1000℃，熱脫附的時間是30-70min；所述有機污染土壤中包含木質素，所述木質素占所述有機污染土壤的重量百分比至少為0.3%。本申請能夠實現有機污染土壤的資源化利用，且利用凈化后的改性土壤制備流態固化土的過程中不需要再外加分散劑。流態固化土的過程中不需要再外加分散劑。流態固化土的過程中不需要再外加分散劑。
