CN102775080A - 有机氯农药污染土壤的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有机氯农药污染土壤的处理方法，具有以下步骤：①预处理：首先对有机氯农药污染土壤进行检测分析；然后挖掘出有机氯农药污染土壤并通过机械和人工筛选去除杂质；接着加入生石灰搅拌，堆放，热脱附去除挥发性有机污染物，得到预处理后的有机氯农药污染土壤；②水泥回转窑处理：将预处理后的有机氯农药污染土壤计量后与粘土、铁粉以及石灰石一起磨制成水泥生料，然后将水泥生料经均化后送入预热器中进行预热，接着送入分解炉中进行分解，再接着送入水泥回转窑中煅烧成水泥熟料，最后将水泥熟料经冷却后进行粉磨得到水泥。本发明的处理方法不仅无毒、成本低、不会对环境造成二次污染，而且还能变废为宝，实现资源的有效利用。

Description

有机氯农药污染土壤的处理方法
技术领域
本发明涉及一种污染土壤的处理方法，具体涉及一种有机氯农药污染土壤的处理方法。
背景技术
随着工业化、城市化的推进以及农用化学物质种类与数量的剧增，工业区附近的土壤污染严重。而滴滴涕、六六六、氯丹、灭蚁灵、多氯联苯、二噁英等有机氯农药作为一类重要的持久性有机污染物已经引进了国际社会的高度关注，其具有的高毒性、低溶解性以及持久性使得传统的污染土壤处理方法难以取得理想的效果。
目前有机氯农药污染土壤的处理方法主要有以下几种：（1）现场直接覆盖和异地填埋：该方法可以阻断暴露途径，但是不能降低其毒性，场地会存在长期的环境风险和土地使用功能限制。（2）生物降解：生物降解是利用微生物、酶等处理有机污染物，是一种绿色方法，但是生物降解还处于研究阶段，生物降解率还较低，处理时间较长，不适于工业化使用。（3）热脱附/解析：先低温热脱附使污染物从土壤中挥发，脱附后的污染物再用废气处理系统解析，废气处理系统留下的残渣则进行化学脱氯或者焚烧处理。该方法处理费用非常昂贵，同样不适于工业化使用。（4）化学修复法：以零价铁为代表的还原剂在重金属催化剂的存在下对有机氯农药进行还原脱氯，然后再利用好氧条件对脱氯中间产物进行氧化。该方法的缺点在于重金属催化剂在现场应用时容易发生“中毒”。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种无毒、成本低、不会对环境造成二次污染、特别是能够实现资源有效利用的有机氯农药污染土壤的处理方法。
实现本发明目的的技术方案是：一种有机氯农药污染土壤的处理方法，具有以下步骤：①预处理：首先对有机氯农药污染土壤进行检测分析；然后挖掘出有机氯农药污染土壤并通过机械和人工筛选去除杂质；接着加入生石灰搅拌，堆放，热脱附去除挥发性有机污染物，得到预处理后的有机氯农药污染土壤；②水泥回转窑处理：将预处理后的有机氯农药污染土壤计量后与粘土、铁粉以及石灰石一起磨制成水泥生料，然后将水泥生料经均化后送入预热器中进行预热，接着送入分解炉中进行分解，再接着送入水泥回转窑中煅烧成水泥熟料，最后将水泥熟料经冷却后进行粉磨得到水泥。
上述步骤①中所述的检测分析包括污染物浓度分析和土壤成分分析。
上述步骤①中所述杂质包括金属类杂质和保温材料杂质。
上述步骤①中所述的生石灰的加入量为有机氯农药污染土壤总重量的3%～10%；所加入的生石灰中氧化钙含量≥97wt%，生过烧率≤10%，活性钙≥300mi。
上述步骤①预处理后的有机氯农药污染土壤的含水率≤17%，颗粒直径≤40mm。
上述步骤②中所述的煅烧的温度为900℃～1450℃；煅烧过程中物料停留时间为10min～40min，气体通过时间为3s～5s。
上述步骤②中还包括将经过预均化和磨制后得到的煤粉与水泥生料一起送入预热器中预热。
上述步骤②中水泥生料均化过程中产生的废气经袋除尘后送入水泥回转窑。
本发明具有的积极效果：（1）本发明的处理方法不仅无毒、成本低、不会对环境造成二次污染，而且还能生产得到水泥，从而变废为宝，实现资源的有效利用。（2）由于不是所有的有机氯农药污染土壤都适合生产水泥，因此本发明的处理方法首先需要对有机物农药污染土壤进行预处理，从而去除或者降低影响水泥生产的不利因素，如使其含水率降至17%以下，颗粒直径降至40mm以下，并且不含金属类和保温材料等杂质，没有挥发性有机污染物。（3）由于水泥回转窑是密闭环境，因此有机氯农药污染土壤中的有机氯在窑内会与石灰石生成稳定的氯酸盐，从而使得有机氯被分解掉，另外氯酸盐还可以氧化破坏二噁英污染物。此外石灰石还可以毒化铁粉，从而可以阻止二噁英的生成，最终只会在烟气冷却过程中产生极少量的二噁英，其排放浓度远远低于《危险废物焚烧污染控制标准》GB18484-2001相应的标准值。而土壤中的有用成分CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3含量总和大于80%，满足《水泥窑协同处置工业固废设计规范》GB50634-2010的要求。（4）本发明的处理方法最终生产出的水泥符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175-2007的规定。
具体实施方式
（实施例1）
本实施例的有机氯农药污染土壤的处理方法具有以下步骤：
①预处理，从而去除或者降低影响水泥生产的不利因素，具体包括：
（1）首先对有机氯农药污染土壤进行检测分析，包括污染物浓度分析和土壤成分分析。
（2）然后挖掘出有机氯农药污染土壤，并通过机械和人工筛选去除金属类杂质和保温材料杂质，从而使得预处理后的有机氯农药污染土壤不含这些杂质。
（3）接着加入有机氯农药污染土壤总重量的5%的生石灰，搅拌，堆放，热脱附，从而去除一定的挥发性有机污染物，使挥发性有机污染物浓度降至可接受水平，同时还可将有机氯农药污染土壤的含水率降至17%以下。所加入的生石灰中氧化钙含量≥97wt%，生过烧率≤10%，活性钙≥300mi。
通过上述预处理后的有机氯农药污染土壤含水率≤17%，颗粒直径≤40mm，不含有直径≥40mm的砖块和混凝土块，压实状态不发生黏结。
该预处理后的有机氯农药污染土壤可通过汽运或者船运送入水泥厂的危险固废储存仓库备用。
②水泥回转窑处理，具体包括：
（1）首先将危险固废储存仓库中预处理后的有机氯农药污染土壤送入计量秤计量后与粘土、铁粉以及石灰石一起送入水泥厂的原料配料站中磨制成水泥生料。
（2）然后将水泥生料送入水泥厂的生料均化库中进行生料均化。水泥生料均化过程产生废气中会含有少量因原料烘干中受热不均匀而挥发的二噁英或者是反应生成的二噁英，因此该废气经袋除尘后需要再送入水泥回转窑中进一步锻烧，防止其排入大气中造成污染。
（3）接着将均化后的水泥生料与经过预均化和磨制后得到的煤粉一起送入预热器中预热，然后送入分解炉中分解，再送入水泥回转窑中在1200℃的温度下煅烧，得到水泥熟料，煅烧过程中物料停留时间为20min，气体通过时间为4s左右。
（4）最后将生产得到的水泥熟料送入篦冷机中冷却后再送入熟料库中进行粉磨得到水泥。
整个运转过程中重点对生料均化库、水泥回转窑窑首、水泥回转窑窑尾的废气进行检测，包括二噁英、土壤中含有的污染物以及常规的水泥窑废气等。 

Claims (8)

1.一种有机氯农药污染土壤的处理方法，其特征在于具有以下步骤：
①预处理：首先对有机氯农药污染土壤进行检测分析；然后挖掘出有机氯农药污染土壤并通过机械和人工筛选去除杂质；接着加入生石灰搅拌，堆放，热脱附去除挥发性有机污染物，得到预处理后的有机氯农药污染土壤；
②水泥回转窑处理：将预处理后的有机氯农药污染土壤计量后与粘土、铁粉以及石灰石一起磨制成水泥生料，然后将水泥生料经均化后送入预热器中进行预热，接着送入分解炉中进行分解，再接着送入水泥回转窑中煅烧成水泥熟料，最后将水泥熟料经冷却后进行粉磨得到水泥。
2.根据权利要求1所述的有机氯农药污染土壤的处理方法，其特征在于：步骤①中所述的检测分析包括污染物浓度分析和土壤成分分析。
3.根据权利要求1所述的有机氯农药污染土壤的处理方法，其特征在于：步骤①中所述杂质包括金属类杂质和保温材料杂质。
4.根据权利要求1所述的有机氯农药污染土壤的处理方法，其特征在于：步骤①中所述的生石灰的加入量为有机氯农药污染土壤总重量的3%～10%；所加入的生石灰中氧化钙含量≥97wt%，生过烧率≤10%，活性钙≥300mi。
5.根据权利要求1至4之一所述的有机氯农药污染土壤的处理方法，其特征在于：步骤①预处理后的有机氯农药污染土壤的含水率≤17%，颗粒直径≤40mm。
6.根据权利要求1所述的有机氯农药污染土壤的处理方法，其特征在于：步骤②中所述的煅烧的温度为900℃～1450℃；煅烧过程中物料停留时间为10min～40min，气体通过时间为3s～5s。
7.根据权利要求1所述的有机氯农药污染土壤的处理方法，其特征在于：步骤②中还包括将经过预均化和磨制后得到的煤粉与水泥生料一起送入预热器中预热。
8.根据权利要求1或6或7所述的有机氯农药污染土壤的处理方法，其特征在于：步骤②中水泥生料均化过程中产生的废气经袋除尘后送入水泥回转窑。
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