CN109261704A - 一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺，属于土壤生物修复技术领域，一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺，包括污染土壤分析、植物培育、动物培育、微生物培育、移植运输、污染地投放、添补维护和土壤再利用步骤，同时通过可降解移植装置可将培育土壤转移至污染地土壤，可降解移植装置在微生物的作用下可自动降解，对环境无负面影响，可以实现综合利用植物修复、动物修复和微生物修复三种土壤生物修复技术对垃圾渗滤液污染的土壤进行修复，且三种土壤修复技术可相互促进发挥最佳的效果，便于提升修复的效果，与其他土壤修复技术相比，可减少人力和设备的投入，且更利于处理复杂类型的土壤污染。

Description

一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺

技术领域

本发明涉及土壤生物修复技术领域，更具体地说，涉及一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺。

背景技术

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。20世纪80年代以来，世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划，因此也形成了一个新兴的土壤修复行业。

土壤污染的类型有很多，如工业污泥、垃圾农用、污水灌溉、大气中污染物沉降，大量使用含重金属的矿质化肥和农药等等，还有一种就是垃圾场下面的土壤，由于垃圾场中垃圾含有的成分较为复杂，还含有部分液体，垃圾场下面的土壤经过垃圾渗滤液后，就会造成土壤污染。

一般垃圾面积较大，且污染的情况较为严重，若进行物理修复或化学修复成本太高，需要大量的人员进行较长时间的操作，也需要大型的设备，且效果不佳，而采用生物修复技术可以较好的解决这个问题，生物修复技术一般有植物修复和动物修复两种，现有技术中还没有较好的工艺和装置可以同时进行多种生物修复。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺，它可以实现综合利用植物修复、动物修复和微生物修复三种土壤生物修复技术对垃圾渗滤液污染的土壤进行修复，且三种土壤修复技术可相互促进发挥最佳的效果，便于提升修复的效果，与其他土壤修复技术相比，可减少人力和设备的投入，且更利于处理复杂类型的土壤污染。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺，包括以下步骤：

A、污染土壤分析：对需要修复的土壤进行采样分析，分析其主要污染物种类和污染程度，确定修复所需的修复生物数量；

B、植物培育：在培育土壤中种植修复所需的植物，并进行植物的培育；

C、动物培育：在培育土壤中培育土壤修复所需的动物；

D、微生物培育：在培育土壤中培育土壤修复所需的微生物；

E、移植运输：将含有修复所需植物、动物和微生物的土壤装填至可降解移植装置中，并运输至所需修复的土壤处；

F、污染地投放：通过可降解移植装置将含有修复所需植物、动物和微生物的土壤投放至所需修复的土壤处；

G、添补维护：根据投放的实际的情况进行增添或维护，可进行适当的浇水或施肥，增加植物或微生物的成活率；

H、土壤再利用：当修复完成后，可对修复后的土壤进行植物种植或作为其他用途，实现对土壤的再利用。

本方案可以实现综合利用植物修复、动物修复和微生物修复三种土壤生物修复技术对垃圾渗滤液污染的土壤进行修复，且三种土壤修复技术可相互促进发挥最佳的效果，便于提升修复的效果，与其他土壤修复技术相比，可减少人力和设备的投入，且更利于处理复杂类型的土壤污染。

进一步的，所述植物、动物和微生物相互不影响各自的生存和繁殖。

进一步的，步骤B中，所述植物的种类包括印度芥菜、印度草和向日葵，垃圾渗滤液污染具有较多的污染性重金属，印度芥菜和向日葵均有重金属处理的能力，且生命力顽强，印度草具有处理石油烃的能力。

进一步的，步骤C中，所述动物包括蚯蚓和线虫类动物，可对土壤进行修复。

进一步的，步骤D中，所述微生物包括高效降解微生物，在土壤中具有活性高、寿命长和安全性高的优点。

进一步的，步骤H中，所述植物种植的种类包括杨树和柳树，杨树能处理石油烃，柳树可处理镉、镍和硒。

进一步的，步骤E或F中，所述可降解移植装置包括主承载框，所述主承载框的下端固定连接有多个深入锥，所述深入锥上开凿有多个均匀分布的通孔，所述主承载框的内部通过通孔与外界连通，可在步骤E中将含有修复所需植物、动物和微生物的土壤装填至主承载框和深入锥中，便于运输。

进一步的，所述深入锥的下端塞有锥盖，可根据土壤的情况可类型，选择是否需要使用锥盖，锥盖可时深入锥中的土壤不易洒落。

进一步的，多个所述通孔的表面均铺设有微生物降解膜，所述微生物降解膜为深色，在运输时可使土壤不会从多个通孔中洒出，在微生物的条件下可降解，不会影响主承载框或深入锥中的生物向污染地土壤中扩散，由于很多土壤中的动物具有避光性，微生物降解膜的颜色为深色，可大幅减少对土壤中深入锥中培育动物的影响。

进一步的，所述主承载框、深入锥和锥盖的材质均为可降解材料，所述可降解材料包括秸秆材料和微生物降解塑料，均为环保材料，在土壤中可降解，不会对环境产生不良的影响。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以实现综合利用植物修复、动物修复和微生物修复三种土壤生物修复技术对垃圾渗滤液污染的土壤进行修复，且三种土壤修复技术可相互促进发挥最佳的效果，便于提升修复的效果，与其他土壤修复技术相比，可减少人力和设备的投入，且更利于处理复杂类型的土壤污染。

（2）植物、动物和微生物相互不影响各自的生存和繁殖。

（3）植物的种类包括印度芥菜、印度草和向日葵，垃圾渗滤液污染具有较多的污染性重金属，印度芥菜和向日葵均有重金属处理的能力，且生命力顽强，印度草具有处理石油烃的能力。

（4）动物包括蚯蚓和线虫类动物，可对土壤进行修复。

（5）微生物包括高效降解微生物，在土壤中具有活性高、寿命长和安全性高的优点。

（6）植物种植的种类包括杨树和柳树，杨树能处理石油烃，柳树可处理镉、镍和硒。

（7）可降解移植装置包括主承载框，主承载框的下端固定连接有多个深入锥，深入锥上开凿有多个均匀分布的通孔，主承载框的内部通过通孔与外界连通，可在步骤E中将含有修复所需植物、动物和微生物的土壤装填至主承载框和深入锥中，便于运输。

（8）深入锥的下端塞有锥盖，可根据土壤的情况可类型，选择是否需要使用锥盖，锥盖可时深入锥中的土壤不易洒落。

（9）多个通孔的表面均铺设有微生物降解膜，微生物降解膜为深色，在运输时可使土壤不会从多个通孔中洒出，在微生物的条件下可降解，不会影响主承载框或深入锥中的生物向污染地土壤中扩散，由于很多土壤中的动物具有避光性，微生物降解膜的颜色为深色，可大幅减少对土壤中深入锥中培育动物的影响。

（10）主承载框、深入锥和锥盖的材质均为可降解材料，可降解材料包括秸秆材料和微生物降解塑料，均为环保材料，在土壤中可降解，不会对环境产生不良的影响。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的双降解移植装置结构示意图一；

图3为本发明的双降解移植装置结构示意图二；

图4为本发明的双降解移植装置结构示意图三；

图5为本发明的双降解移植装置使用示意图。

图中标号说明：

1主承载框、2深入锥、3通孔、4锥盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺，包括以下步骤：

A、污染土壤分析：对需要修复的土壤进行采样分析，分析其主要污染物种类和污染程度，确定修复所需的修复生物数量；

B、植物培育：在培育土壤中种植修复所需的植物，并进行植物的培育；

植物的种类包括印度芥菜、印度草和向日葵，垃圾渗滤液污染具有较多的污染性重金属，印度芥菜和向日葵均有重金属处理的能力，且生命力顽强，印度草具有处理石油烃的能力。

C、动物培育：在培育土壤中培育土壤修复所需的动物，动物包括蚯蚓和线虫类动物，可对土壤进行修复。

D、微生物培育：在培育土壤中培育土壤修复所需的微生物，微生物包括高效降解微生物，在土壤中具有活性高、寿命长和安全性高的优点；

在步骤B、步骤C和步骤D中，植物、动物和微生物相互不影响各自的生存和繁殖。

E、移植运输：将含有修复所需植物、动物和微生物的土壤装填至可降解移植装置中，并运输至所需修复的土壤处；

F、污染地投放：通过可降解移植装置将含有修复所需植物、动物和微生物的土壤投放至所需修复的土壤处；

G、添补维护：根据投放的实际的情况进行增添或维护，可进行适当的浇水或施肥，增加植物或微生物的成活率；

H、土壤再利用：当修复完成后，可对修复后的土壤进行植物种植或作为其他用途，实现对土壤的再利用，植物种植的种类包括杨树和柳树，杨树能处理石油烃，柳树可处理镉、镍和硒。

请参阅图2-4，步骤E或F中，可降解移植装置包括主承载框1，主承载框1的下端固定连接有多个深入锥2，深入锥2上开凿有多个均匀分布的通孔3，主承载框1的内部通过通孔3与外界连通，可在步骤E中将含有修复所需植物、动物和微生物的土壤装填至主承载框1和深入锥2中，便于运输。

请参阅图3，深入锥2的下端塞有锥盖4，可根据土壤的情况可类型，选择是否需要使用锥盖4，锥盖4可时深入锥2中的土壤不易洒落。

多个通孔3的表面均铺设有微生物降解膜，微生物降解膜为深色，在运输时可使土壤不会从多个通孔3中洒出，在微生物的条件下可降解，不会影响主承载框1或深入锥2中的生物向污染地土壤中扩散，由于很多土壤中的动物具有避光性，微生物降解膜的颜色为深色，可大幅减少对土壤中深入锥2中培育动物的影响。

主承载框1、深入锥2和锥盖4的材质均为可降解材料，可降解材料包括秸秆材料和微生物降解塑料，均为环保材料，在土壤中可降解，不会对环境产生不良的影响。

使用时，可先由本领域技术人员对污染的土壤进行取样检测和分析，确定污染的程度，由此为依据可确定单位污染面积需要的生物数量，在培育土壤中进行生物的培育，培育完毕后，将培育好含有植物、动物和微生物的土壤盛放在主承载框1和深入锥2中，深入锥2的表面包裹有微生物降解膜，深入锥2的下端也可塞有锥盖4，可时土壤不易洒出，同时微生物降解膜的颜色为深色，可大幅减少对土壤中深入锥深入锥2中培育动物的影响，盛放生物时，植物应全位于培育土壤的上侧，即主承载框1内，将装载好的可降解移植装置运输至需要治理的土壤处，在对污染地的土壤进行挖预埋坑，预埋坑的数量和密度可根据具体的污染情况由技术人员决定，当土壤较为干燥时，预埋坑也可适当的进行浇水处理，之后即可放入可降解移植装置，请参阅图5，使主承载框1的上端略高于污染地土壤所在的平面，根据本领域技术人员的计算，选择合适降解速度的主承载框1和深入锥2，主承载框1和深入锥2的降解速度不仅仅和本身的材料有关，也与培养土壤中以及污染地土壤中的微生物数量、种类和活性有光，均需综合评估，主承载框1的降解速度不会影响主承载框1内的植物的生根。

植物修复技术是利用自然生长植物根系或茎叶吸收、富集、降解或者固定污染土壤、水体和大气中的污染物的环境技术总称。主要通过植物提取、植物蒸腾作用、根系过滤和植物钟化来实现。植物修复技术目前主要利用对重全屋有富集特征的植物吸收或者吸附积累重金属，达到从土壤中除去重金属的目的。

动物修复是利用土壤中虾蚓等低等动物和其体内的微生物，在污染土壤中生长、繁殖等活动过程中对土壤中的污染物进行转化和富集的作用，最后通过对这些动物集中处理，从而降低十谨中的污染物。土壤动物修复技术未来的发展方向是将土壤动物作为一种“催化剂”，将其放入被污染的十集中，提高传统生物十操修复技术的修复速度和效率。

微生物修复的实质是生物降解或者生物转化，即微生物对有机污染物的分解作用或者对无机污染物的钝化作用。既可使用土著微生物进行自然生物修复，又可通过补充营养盐、电子受体及添加人工培养菌或基因工程菌进行人工生物修复。

本方案采用三种修复方法，克服单项修复技术的局限性，实现对垃圾渗滤液污染土壤中多种污染物的同时处理和对复合污染的修复，可以充分发挥各自的优势，从而提高污染环境的修复效率，微生物可以辅助植物修复重金属污染土壤，其代谢过程可改变根际土壤重金属的生物有效性，从而有利于积累植物对重全属的吸收和积累，微生物的代谢产物还可改善生态环境，另外，微生物还能够分泌植物激素类物质或铁载体等活性物质，促进植物的生长。反之，植物根系分泌氢基酸、糖类、有机酸及可溶性有机质等可以被微生物代谢利用，促进微生物的生长，有利于提高植物修复的效率。而在处理土壤中的有机物污染时，植物生长根系提供了微生物生长的最佳场所，反过来，微生物的旺盛生长，增强了对有机污染物的降解，也使得植物有更好的生长环境，所以能够促进有机污染物的快速降解、矿化。

本方案可以实现综合利用植物修复、动物修复和微生物修复三种土壤生物修复技术对垃圾渗滤液污染的土壤进行修复，便于提升修复的效果，与其他土壤修复技术相比，可减少人力和设备的投入，且更利于处理复杂类型的土壤污染。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺，其特征在于：包括以下步骤：

A、污染土壤分析：对需要修复的土壤进行采样分析，分析其主要污染物种类和污染程度，确定修复所需的修复生物数量；

B、植物培育：在培育土壤中种植修复所需的植物，并进行植物的培育；

C、动物培育：在培育土壤中培育土壤修复所需的动物；

D、微生物培育：在培育土壤中培育土壤修复所需的微生物；

E、移植运输：将含有修复所需植物、动物和微生物的土壤装填至可降解移植装置中，并运输至所需修复的土壤处；

F、污染地投放：通过可降解移植装置将含有修复所需植物、动物和微生物的土壤投放至所需修复的土壤处；

G、添补维护：根据投放的实际的情况进行增添或维护，可进行适当的浇水或施肥，增加植物或微生物的成活率；

H、土壤再利用：当修复完成后，可对修复后的土壤进行植物种植或作为其他用途，实现对土壤的再利用。

2.根据权利要求1所述的一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺，其特征在于：所述植物、动物和微生物相互不影响各自的生存和繁殖。

3.根据权利要求1所述的一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺，其特征在于：步骤B中，所述植物的种类包括印度芥菜、印度草和向日葵。

4.根据权利要求1所述的一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺，其特征在于：步骤C中，所述动物包括蚯蚓和线虫类动物。

5.根据权利要求1所述的一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺，其特征在于：步骤D中，所述微生物包括高效降解微生物。

6.根据权利要求1所述的一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺，其特征在于：步骤H中，所述植物种植的种类包括杨树和柳树。

7.根据权利要求1所述的一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺，其特征在于：步骤E或F中，所述可降解移植装置包括主承载框（1），所述主承载框（1）的下端固定连接有多个深入锥（2），所述深入锥（2）上开凿有多个均匀分布的通孔（3），所述主承载框（1）的内部通过通孔（3）与外界连通。

8.根据权利要求7所述的一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺，其特征在于：所述深入锥（2）的下端塞有锥盖（4）。

9.根据权利要求7所述的一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺，其特征在于：多个所述通孔（3）的表面均铺设有微生物降解膜，所述微生物降解膜的颜色为深色。

10.根据权利要求7所述的一种用于垃圾渗滤液污染的土壤生物修复工艺，其特征在于：所述主承载框（1）、深入锥（2）和锥盖（4）的材质均为可降解材料，所述可降解材料包括秸秆材料和微生物降解塑料。