脱色废土再利用关键技术及其在重金属污染土壤修复中的应用研究

成果编号：26921

价格：100

完成单位：中国科学院兰州化学物理研究所盱眙凹土应用技术研发中心

单位类别：中国科学院系统院所

完成时间：2020年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：能源环保

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发布人：受理处在线

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土壤重金属污染已严重威胁到人类健康和生态安全。环保部调查显示我国耕地重金属超标率达到12.1%，为此十九大报告提出“强化土壤污染管控和修复”，“土十条”要求2030年实现土壤风险全面管控。脱色废土制备的凹凸棒石生物炭，因其良好的稳定性和吸附性可用于修复土壤重金属污染，并实现固废资源化利用，是一种环境、经济效益的双赢策略。凹凸棒石是一种具有特殊纳米棒状晶体形态和纳米孔结构的硅酸盐黏土矿物，可以通过孔道、表面基团和静电作用与有机分子产生作用，因而具有优异的吸附性能。凹凸棒石每年因食用大豆油脱色而产生废土高达30万吨以上。因此，本研究以固废资源高值化利用为背景，将脱色后凹凸棒石废土深度再利用和土壤重金属修复为目标，通过一步焙烧法，将脱色废土在不同工艺和改性条件下转变为高效重金属吸附剂，确定了技术工艺路线与最佳工艺参数，形成了凹凸棒石重金属钝化材料产品并实现中试生产。本研究目标产品在吸附能力上远优于黏土矿物和活性炭，同时保持了黏土矿物本身环境友好的优势，具有较强的市场竞争力。目标产品上接固废资源高值化利用，下促我国环保产业的发展，实现产品生产和应用的双向绿色化，有力推动凹凸棒石黏土产业链的可持续发展和废弃资源的循环高值化利用。不仅为解决日趋严峻的土壤重金属污染重大社会问题提供新途径，而且有助于推动凹凸棒石黏土产业向可持续方向发展。

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成果介绍

科技计划：省部级：江苏省科技厅社会发展面上项目

成果形式：新材料

合作方式：技术转让

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 4 项
已授权专利,其中:发明专利 1 项

成果简介

综合介绍

创新要点

1、制备的生物炭/凹凸棒石复合钝化剂，集黏土矿物与生物炭的性能于一体，可有效束缚土壤中的重金属，改善土壤团粒结构。 2、利用凹凸棒石脱色废土为原料，开拓了脱色废土深度再利用的新途径，实现了可持续利用和发展，具有变废为宝、以废治废和一举多得的鲜明特色。 3、通过构效关系和制备条件优化实现生物炭/凹凸棒石复合钝化剂稳定性，研制的复合钝化剂具有理想的金属固定化效率，实现绿色、高效、稳定及低成本等重要特征。

技术指标

1、定型生物炭/凹凸棒石复合钝化剂产品1个； 2、定型产品在相同使用量下，对Cu2+、Pb2+、Cd2+等重金属离子的吸附容量比生物炭提高20%以上； 3、凹凸棒石/生物炭钝化剂应用于苏州昆山花桥生态园、昆山天禾生态园、南京八卦洲等中低度重金属污染农田，修复目标重金属值固定化率分别比生物炭提高15%以上；凹凸棒石/生物炭钝化剂使用后，农作物重金属含量低于食品安全国家标准（GB2762-2017），土壤修复后重金属含量指标持续两年均达国家标准。

其他说明

完成人信息

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