采用石墨烯调控生活垃圾堆肥重金属释放量的方法

摘要

本发明公开了一种采用石墨烯调控生活垃圾堆肥重金属释放量的方法，它是利用碳纳米材料固定生活垃圾中的重金属后，模拟酸雨条件下，其中重金属的淋溶量和淋溶率，并探究碳纳米材料生活垃圾堆肥混合基质中重金属的淋溶释放特征。本技术有助于了解碳纳米材料固定后的重金属在自然降雨作用下释放量，为垃圾堆肥安全使用提供技术支持。本发明进一步公开了采用石墨烯调控生活垃圾堆肥重金属释放量的方法在抑制堆肥中重金属释放量和释放率方面的应用。其中的重金属指的是：Cd，Cu，Pb。

主权项

一种采用石墨烯调控生活垃圾堆肥重金属释放量的方法，其特征在于按如下的步骤进行：（1）研制材料供试垃圾堆肥取自天津市小淀生活垃圾堆肥处理厂，过2mm筛备用；石墨烯微片微片大小：0.5‑20 μm；微片厚度：5‑25 nm；比表面积：40‑60 m2/g；密度：约2.25 g/cm3；电导率：8000‑10000 S/m；含碳量：>99.5%；氧化石墨烯平均厚度：3.4‑7 nm；片层直径：10‑50 μm；层数：5‑10层；比表面积：100‑300 m2/g；纯度>90%；（2）填装淋溶管淋溶管为高25 cm，内径3 cm的PVC管，管底用纱布封底，每个柱内，底层填充河沙20g高度1‑2cm，上层填充150g生活垃圾堆肥和1%（w/w）碳纳米材料石墨烯微片或1%（w/w）碳纳米材料氧化石墨烯，形成堆肥和纳米材料的混合基质，设置1个对照组（CK）：不添加碳纳米材料，2个处理组分别为：添加石墨烯（G）；氧化石墨烯（GO）；（3）设置淋溶液本实验配制SO₂^‑4、NO₃^‑、Cl^‑、NH⁺⁴、Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺、Na⁺浓度分别为14.96、6.54、1.68、3.71、0.82、1.38、0.64、0.78 mg·L^‑1的模拟雨水，并用 HCl 调 pH 为 5.6；（4）淋溶试验淋溶管静置熟化30天，每天给管内加入蒸馏水，管内土壤含水量为田间持水量，期间，室内温度18～25 ℃，相对湿度35%～65%，光照为透入室内的自然光，第30天，进行淋溶实验，实验开始时，从顶端注入模拟雨水，淋溶管下端流出的淋溶液每10 ml采集一次，直到淋溶液累积量达到100 ml，并记录时间，淋溶液用原子吸收分光光度计测定其中重金属Cu、Pb、Cd的浓度。