CN103752578A - 一种处理土壤有机污染物的通风设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种处理土壤有机污染物的通风设备，包括用来填装污染土壤的内箱，及能罩住内箱、底部开口、四周与顶部封闭的外箱；外箱内底部布置有由数个通风管组成的通风管带，通风管带的进风管连接有鼓风机，通风管带的出风管与外界连通。本设备可灵活移动，所用空气为可再生能源，成本低且无二次污染，可实现同一设备中不同污染类型土壤及不同污染程度土壤的模块化同时修复。

Description

一种处理土壤有机污染物的通风设备及方法

技术领域

本发明涉及一种新型处理土壤有机污染物的通风设备及方法，特别是涉及一种针对挥发性及半挥发性有机污染物的去除的设备及方法。

背景技术

生物通风技术一种典型的污染场地土壤处理技术，是在土壤气相抽提技术（SVE）的基础上发展起来的，是人为将空气或氧气低流速输送到地下不饱和区以刺激微生物活性，促进生物的好氧降解作用，从而达到降解挥发性有机物的目的。生物通风是优化氧气的传送和氧的使用效率，创造好氧条件来促进生物降解。

生物通风技术与其他污染土壤处理技术相比较，其主要优点是应用范围较宽，不仅能用于轻组分挥发性有机物，如汽油和柴油，还能用于重组分挥发性有机物，如燃料油等，另外也可以用于其他的挥发性或半挥发性组分，同时该技术还能修复低渗透性、高含水率的土壤。操作灵活，可以与其他技术复合使用，如给土壤注入纯氧气、添加表面活性剂或添加工程菌等，也可与修复地下水的空气搅拌或生物曝气技术相结合。生物通风技术其作用机理主要是微生物处理的一个自然过程的强化，一般不涉及其他外来污染成分，因此环境副作用小，且生物通风使用较低的空气流速，以增加气体在土壤中的停留时间。

1980年，美国TEXAS研究所最先认识到了用土壤通风来促进石油有机物原位生物降解的价值。第一个生物通风技术用于1988年底，在美国犹他州的空军基地，是为了处理约90顿航空燃油的泄漏污染。目前，在土壤修复工程中常采用的生物通风技术主要是原位生物通风技术，一是修复条件往往由于场地过大而不易于控制，二是常用的修复时间过长，影响对土地的二次开发。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种新型处理土壤有机污染物的通风设备及方法，可以实现对不同污染程度土壤的模块化修复，为污染土壤的修复提供成套集成装置，从而达到保护环境的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种处理土壤有机污染物的通风设备，包括用来填装污染土壤的内箱，及能罩住内箱、底部开口、四周与顶部封闭的外箱；所述外箱内底部布置有由数个通风管组成的通风管带，所述通风管带的进风管连接有鼓风机，所述通风管带的出风管与外界连通。

进一步，所述外箱顶部设有箱盖，所述箱盖处于闭合状态时，整个外箱处于密封状态。

进一步，所述箱盖上安装喷淋头。

进一步，所述外箱内部水平方向安装有数个用来放置内箱的隔板；相应的，所述内箱为大小相等或不等的一个或多个。

进一步，所述外箱内底部通风管带上依次铺设土工布层、砾石层和土工布层。

进一步，在所述鼓风机与通风管带的气路管道上依次设有流量计和控制气体流量的节流阀。

进一步，在所述通风管带的出风管内填充有颗粒状活性炭。

利用上述通风设备来处理土壤有机污染物的方法，包括如下步骤：

步骤一、铺设通风管带，将通风管带的进风管与鼓风机连接；通风管带的出风管内填充颗粒状活性炭，且与外界连通；

步骤二、在通风管带上依次铺设土工布层、砾石层和土工布层；

步骤三、将污染程度一致的土壤装入内箱中；

步骤四、将内箱装入外箱内部；当内箱为多个时，将内箱依次装入外箱内部；

步骤五、将安装有喷淋头的箱盖合上，以保持外箱的密闭性；

步骤六、鼓风机开始工作，调节节流阀为内箱内的受污染土壤提供合适风量；

步骤七、喷淋头向受污染土壤喷洒营养液。

进一步，所述步骤六与步骤七可选择其一，或同时选择，同时选择时其先后顺序不受限制。

本发明具有的优点和积极效果是：

1）本设备可灵活移动，可根据大小任意放置于修复工程搭建的大棚内，防治因挖土装土过程中的二次污染；

2）本设备及方法只在污染土壤中通入空气，或营养物质，所用空气为可再生能源，修复成本低且无二次污染出现，可实现修复过程全过程绿色修复；

3）本设备及方法可实现同一设备中不同污染类型土壤及不同污染程度土壤的模块化同时修复；

4）本设备及方法处理污染土壤只通入空气，必要时加入一定量的营养物，无需其他能耗，处理成本低。

附图说明

图1是本发明具体实施例处理土壤有机污染物的生物通风设备原理示意图；

图2是图1中所示通风设备处理土壤有机污染物的方法的流程图。

图中：

1.外箱1，2.出风管，3.箱盖，4.喷头，5.内箱，6.鼓风机，

7.通风管带，8.气体流量计，9.节流阀，10.进风管。

具体实施方式

为了对本发明更加深入的了解，下面列举一具体实施例，并结合附图，对本发明做进一步的详细说明。

本实施例是一种处理土壤有机污染物的异位生物通风设备，如图1所示，主要包括：外箱1、出风管2、箱盖3、喷头4、内箱5、鼓风机6、通风管带7、气体流量计8、节流阀9和进风管10。

本实施例中，通风管带7固定安装在内箱5中，通风管带7上铺设有土工布，土工布上铺设有一定厚度的砾石层，砾石层上铺设有土工布，以便空气能均匀通入内箱底部。

本实施例中，按污染程度将污染土壤分为4个不同水平，污染程度及成分基本一致的土壤放入同一装土内箱5内。

本实施例中，外箱1不直接盛土，而是四周封闭，顶部设有箱盖3，盖上箱盖3后能保持外箱1的密闭性；外箱1分为两层，在其二分之一处，在外箱1内壁周围安装数个隔板，以便在其上放置装土内箱；外箱1内底部安装有一组平行的管道，即通风管带7，此通风管带7一端设有进风管10，另一端设有出风管2；进风管10与鼓风机6连接，连接两者的气路管道上安装有相应的气体流量计8及节流阀9；由气体流量计8观察通入空气量，可根据实际需要由节流阀9控制通入内箱中的空气量，不同内箱可设置不同的空气流速，既满足土壤微生物降解污染物的需要，又不至于产生能耗的浪费，空气既可刺激微生物活性，有能加速污染物的降解；出风管2与外界大气连通，在出风管2中填入颗粒活性碳，以去除逸出气体中的污染物；箱盖3内安装有与外界营养罐相连的喷头4，可将微生物所需的营养液（营养元素）直接喷入到内箱的污染土壤中，既为微生物的生长及污染物的降解提供所需营养源，亦可根据需要调节污染土壤的水分含量。

本实施例处理土壤有机污染物的方法的原理，其原理流程图如图2所示。内箱盛装受污染土壤前，首先在外箱1内底部依次铺设安装通风管道带7、土工布、导气砾石层、土工布；然后，将程度一致污染土壤装入内箱5中，将多个内箱5依次放入外箱1中，上层内箱放置于外箱的隔板上，盖上箱盖3，以保持外箱的严密性；然后，利用鼓风机6向通风管带7通入空气，通过气体流量计8及节流阀9来控制通入通风管带7内的气体流量，并间歇向内箱5内通入空气；同时，开启箱盖3上的喷淋头，向内箱5内受污染土壤均匀喷淋用来降解土壤中污染物所需的营养液；当某一内箱5经修复后，如污染物残留浓度达到修复目标，可将相应内箱5取出，将待修复的其它土壤装入内箱中，继续修复。

以天津某化工污染场地为例，其主要污染物为甲苯及TPH，各修复参数如下表所示。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种处理土壤有机污染物的通风设备，其特征在于：包括用来填装污染土壤的内箱，及能罩住内箱、底部开口、四周与顶部封闭的外箱；所述外箱内底部布置有由数个通风管组成的通风管带，所述通风管带的进风管连接有鼓风机，所述通风管带的出风管与外界连通。

2.根据权利要求1所述的通风设备，其特征在于：所述外箱顶部设有箱盖，所述箱盖处于闭合状态时，整个外箱处于密封状态。

3.根据权利要求2所述的通风设备，其特征在于：所述箱盖上安装喷淋头。

4.根据权利要求1所述的通风设备，其特征在于：所述外箱内部水平方向安装有数个用来放置内箱的隔板；相应的，所述内箱为大小相等或不等的一个或多个。

5.根据权利要求1所述的通风设备，其特征在于：所述外箱内底部通风管带上依次铺设土工布层、砾石层和土工布层。

6.根据权利要求1所述的通风设备，其特征在于：在所述鼓风机与通风管带的气路管道上依次设有流量计和控制气体流量的节流阀。

7.根据权利要求1所述的通风设备，其特征在于：在所述通风管带的出风管内填充有颗粒状活性炭。

8.利用权利要求7所述的通风设备来处理土壤有机污染物的方法，包括如下步骤：

步骤一、铺设通风管带，将通风管带的进风管与鼓风机连接；通风管带的出风管内填充颗粒状活性炭，且与外界连通；

步骤二、在通风管带上依次铺设土工布层、砾石层和土工布层；

步骤三、将污染程度一致的土壤装入内箱中；

步骤四、将内箱装入外箱内部；当内箱为多个时，将内箱依次装入外箱内部；

步骤五、将安装有喷淋头的箱盖合上，以保持外箱的密闭性；

步骤六、鼓风机开始工作，调节节流阀为内箱内的受污染土壤提供合适风量；

步骤七、喷淋头向受污染土壤喷洒营养液。

9.根据权利要求8所述的处理土壤有机污染物方法，其特征在于：所述步骤六与步骤七可选择其一，或同时选择，同时选择时其先后顺序不受限制。

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