CN111872089A - 一种隔断式重金属污染土壤治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔断式重金属污染土壤治理方法，属于土壤治理技术领域，通过将受重金属污染土壤相互隔断形成多个独立的治理模块，并对独立的治理模块进行翻新灌水，再分别向土壤内导入重金属捕捉剂和土壤修复剂,重金属捕捉剂通过内输送皿导入至多个吸附体上，重金属捕捉剂与吸附体的配合对土壤内部的重金属进行吸附，而通过外输送皿、内输送皿向土壤内导入的土壤修复剂则对土壤起到修复、补充营养的作用，而在治理前对土壤进行灌水，使得土壤内部处于潮湿状态，不仅有利于土壤内的金属离子随着水溶液游动而吸附于吸附体上，还有利于导入至土壤表层的土壤修复剂能够较为迅速的扩散至土壤各个部位，在一定程度上有效提高了土壤的治理效果。

Description

一种隔断式重金属污染土壤治理方法

技术领域

本发明涉及土壤治理技术领域，更具体地说，涉及一种隔断式重金属污染土壤治理方法。

背景技术

土壤重金属污染是指土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。重金属是指比重等于或大于5.0的金属，如Fe、Mn、Zn、Cd、Hg、Ni、Co等。由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。土壤重金属可以通过食物链被生物富集，产生生物放大作用，并可能通过农作物进入人类食物链，这些重金属可通过农作物吸收进入食物链，严重影响食品安全并危及人类健康。

目前，土壤重金属污染的治理和修复方法主要以化学治理技术为主。化学治理技术是向土壤中添加钝化剂，通过吸附、络合、沉淀、氧化还原和离子交换等一系列反应，降低重金属的生物有效性和可迁移性，达到降低土壤重金属含量目的。现有技术的化学修复方法虽然见效快，但是会带来多重的二次污染，成本高、对环境扰动大。因此需要将物理化学修复、土壤性能改良等多种修复方法有效结合来更好的实现重金属污染土壤的治理效果，此外，现有技术中往往都是向一片土壤内进行投放钝化剂或吸附剂或整片土壤采用洗涤法，而没有对受污染土壤进行分隔、分区域式进行管理治理，由于土壤污染物能够在土壤内迁移，故在治理过程中难以较为全面地进行高效率的土壤修复。

为此，我们提出一种隔断式重金属污染土壤治理方法来有效提高现有技术中土壤治理效果。

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隔断式重金属污染土壤治理方法，通过将受重金属污染土壤相互隔断形成多个独立的治理模块，并对独立的治理模块进行翻新灌水，再分别向土壤内导入重金属捕捉剂和土壤修复剂,重金属捕捉剂通过内输送皿导入至多个吸附体上，重金属捕捉剂与吸附体的配合对土壤内部的重金属进行吸附，而通过外输送皿、内输送皿向土壤内导入的土壤修复剂则对土壤起到修复、补充营养的作用，而在治理前对土壤进行灌水，使得土壤内部处于潮湿状态，不仅有利于土壤内的金属离子随着水溶液游动而吸附于吸附体上，还有利于导入至土壤表层的土壤修复剂能够较为迅速的扩散至土壤各个部位，在一定程度上有效提高了土壤的治理效果。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种隔断式重金属污染土壤治理方法，包括以下治理步骤：

S1、土壤取样检测，并根据取样土壤的检测数据，对土壤进行分隔形成治理模块，各个治理模块相互之间采用隔断膜进行隔离；

S2、采用农用搅拌设备对各个治理模块进行土壤翻动搅碎，向翻新后的土壤内灌水直到土壤表层有水漫出；

S3、向土壤表层处覆盖土壤嵌入层，所述土壤嵌入层上嵌设连接有多个外输送皿，外输送皿淹没于土壤表层处，多个所述外输送皿的内部均嵌设连接有内输送皿，所述内输送皿的底端固定连接有输送管，所述输送管的侧壁上从上至小固定套设有多个与其内部相连通的吸附体，所述输送管的底端贯穿外输送皿并插入土壤，多个所述吸附体分布于土壤内部；

S4、利用内输送皿向多个吸附体处导入重金属捕捉剂，利用外输送皿向土壤内部导入土壤修复剂，最后在多个外输送皿的顶端盖上一层土壤覆盖层,土壤覆盖层对其底部的外输送皿以及内输送皿起到密封隔水作用，土壤覆盖层覆盖7-10天后，拆除土壤嵌入层、外输送皿以及内输送皿等修复结构，再次利用农用搅拌设备对治理模块进行隔10-15天翻动一次，翻动2-3次即可完成对污染土壤的隔断式治理。

进一步的，所述隔断膜贴附于治理模块的底端以及其四周侧壁处，所述隔断膜采用防渗膜，实现每个治理模块相互隔断，接受独立治理，有效避免土壤污染物在土壤内进行迁移。

进一步的，所述S3中的吸附体包括固定套设于输送管外壁上的镂空状吸附外壳，所述镂空状吸附外壳的上下端成锥状结构，所述镂空状吸附外壳的内部填充有填充式吸附剂，所述填充式吸附剂的内部掺杂分布有多个传导纤维绒毛，上下锥状结构的镂空状吸附外壳有利于输送管顺畅插入土壤内，而在填充式吸附剂内掺杂一些传导纤维绒毛，有利于通过输送管向下导出重金属捕捉剂后，重金属捕捉剂能够充分地导入至多个填充式吸附剂内。

进一步的，所述填充式吸附剂由活性炭、生物炭以及硅藻土按质量分数为3:2:1混合配制而成多孔体，所述内输送皿的侧壁上开设有多个与多孔体相对应的滤孔。

进一步的，所述内输送皿的顶端连接有导液管，所述导液管的顶端贯穿土壤覆盖层并延伸向上，所述导液管的顶端安装有密封盖。

进一步的，每行所述外输送皿之间通过连通管两两连接，且位于外侧的外输送皿固定连接有进液管，所述进液管的顶端延伸至土壤外侧,通过进液管向多个外输送皿内导入土壤修复剂,土壤修复剂存储于多个外输送皿内，再多个其内部的内输送皿导入至土壤内部。

进一步的，所述内输送皿的四周外壁上开设有多条弧形输送腔，所述弧形输送腔的底端固定连接有毛细输送杆，所述毛细输送杆的底端贯穿外输送皿并延伸至土壤内部，存储于外输送皿内部的土壤修复剂顺着弧形输送腔导入至毛细输送杆上，并随着毛细输送杆向下导入土壤内部，对污染土壤进行较为全面的修复。

进一步的，所述毛细输送杆包括固定连接于弧形输送腔底端部的导流薄板，所述导流薄板上包覆有毛细导流层。

进一步的，所述土壤修复剂由草木灰、稻草灰、麦秸粉、碎树叶、保水剂、农用水按照2:1:2:0.5:0.1:3混合配制而成。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过将受重金属污染土壤相互隔断形成多个独立的治理模块，并对每个独立的治理模块进行翻新灌水，再利用外输送皿、内输送皿以及输送管、吸附体等结构向土壤内部分别导入重金属捕捉剂和土壤修复剂,重金属捕捉剂通过内输送皿导入至多个吸附体上，重金属捕捉剂与吸附体的配合有利于对土壤内部的重金属进行吸附，而通过外输送皿、内输送皿向土壤内导入的土壤修复剂则对土壤起到修复、补充营养的作用，而在治理前对土壤进行灌水，使得土壤内部处于潮湿状态，不仅有利于土壤内的金属离子随着水溶液游动而吸附于吸附体上，还有利于导入至土壤表层的土壤修复剂能够较为迅速的扩散至土壤各个部位，在一定程度上有效提高了重金属土壤的治理效果。

(2)隔断膜贴附于治理模块的底端以及其四周侧壁处，隔断膜采用防渗膜，实现每个治理模块相互隔断，接受独立治理，有效避免土壤污染物在土壤内进行迁移。

(3)吸附体包括固定套设于输送管外壁上的镂空状吸附外壳，镂空状吸附外壳的上下端成锥状结构，镂空状吸附外壳的内部填充有填充式吸附剂，填充式吸附剂的内部掺杂分布有多个传导纤维绒毛，上下锥状结构的镂空状吸附外壳有利于输送管顺畅插入土壤内，而在填充式吸附剂内掺杂一些传导纤维绒毛，有利于通过输送管向下导出重金属捕捉剂后，重金属捕捉剂能够充分地导入至多个填充式吸附剂内。

(4)内输送皿的四周外壁上开设有多条弧形输送腔，弧形输送腔的底端固定连接有毛细输送杆，毛细输送杆的底端贯穿外输送皿并延伸至土壤内部，毛细输送杆包括固定连接于弧形输送腔底端部的导流薄板，导流薄板上包覆有毛细导流层，存储于外输送皿内部的土壤修复剂顺着弧形输送腔导入至毛细输送杆上，并随着毛细输送杆向下导入土壤内部，对污染土壤进行较为全面的修复。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的土壤嵌入层、外输送皿以及吸附体等结合处的结构示意图；

图3为本发明的土壤嵌入层、土壤覆盖层以及吸附体结合处的部分立体图；

图4为本发明的外输送皿、内输送皿结合处的部分剖视图；

图5为本发明的内输送皿与吸附体结合处的立体图；

图6为本发明的内输送皿与吸附体结合处的剖视图。

图中标号说明：

1 土壤嵌入层、2 外输送皿、201 进液管、3 内输送皿、301 弧形输送腔、4 输送管、5 吸附体、501 镂空状吸附外壳、502 填充式吸附剂、503 传导纤维绒毛、6 土壤覆盖层、7 毛细输送杆、8 重金属捕捉剂、9 土壤修复剂、10 隔断膜。

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1-3，一种隔断式重金属污染土壤治理方法，包括以下治理步骤：

S1、土壤取样检测，并根据取样土壤的检测数据，对土壤进行分隔形成治理模块，各个治理模块相互之间采用隔断膜10进行隔离；

S2、采用农用搅拌设备对各个治理模块进行土壤翻动搅碎，向翻新后的土壤内灌水直到土壤表层有水漫出；

S3、向土壤表层处覆盖土壤嵌入层1，土壤嵌入层1上嵌设连接有多个外输送皿2，外输送皿2淹没于土壤表层处，多个外输送皿2的内部均嵌设连接有内输送皿3，内输送皿3的底端固定连接有输送管4，输送管4的侧壁上从上至小固定套设有多个与其内部相连通的吸附体5，输送管4的底端贯穿外输送皿2并插入土壤，多个吸附体5分布于土壤内部；

S4、利用内输送皿3向多个吸附体5处导入重金属捕捉剂8，利用外输送皿2向土壤内部导入土壤修复剂9，最后在多个外输送皿2的顶端盖上一层土壤覆盖层6,土壤覆盖层6对其底部的外输送皿2以及内输送皿3起到密封隔水作用，土壤覆盖层6覆盖20-30天后，拆除土壤嵌入层1、外输送皿2以及内输送皿3等修复结构，再次利用农用搅拌设备对治理模块进行隔10-15天翻动一次，翻动2-3次即可完成对污染土壤的隔断式治理。

其中，隔断膜10贴附于治理模块的底端以及其四周侧壁处，隔断膜10采用防渗膜，实现每个治理模块相互隔断，接受独立治理，有效避免土壤污染物在土壤内进行迁移。

请参阅图4-6，S3中的吸附体5包括固定套设于输送管4外壁上的镂空状吸附外壳501，镂空状吸附外壳501的上下端成锥状结构，镂空状吸附外壳501的内部填充有填充式吸附剂502，填充式吸附剂502的内部掺杂分布有多个传导纤维绒毛503，上下锥状结构的镂空状吸附外壳501有利于输送管4顺畅插入土壤内，而在填充式吸附剂502内掺杂一些传导纤维绒毛503，有利于通过输送管4向下导出重金属捕捉剂8后，重金属捕捉剂8能够充分地导入至多个填充式吸附剂502内，填充式吸附剂502由活性炭、生物炭以及硅藻土按质量分数为3:2:1混合配制而成多孔体，内输送皿3的侧壁上开设有多个与多孔体相对应的滤孔，内输送皿3的顶端连接有导液管，导液管的顶端贯穿土壤覆盖层6并延伸向上，导液管的顶端安装有密封盖，导液管将重金属捕捉剂8导入至内输送皿3内进行存储，重金属捕捉剂8再通过输送管4向下导出。

请参阅图2-5，每行外输送皿2之间通过连通管两两连接，且位于外侧的外输送皿2固定连接有进液管201，进液管201的顶端延伸至土壤外侧,通过进液管201向多个外输送皿2内导入土壤修复剂9,土壤修复剂9存储于多个外输送皿2内，再多个其内部的内输送皿3导入至土壤内部，内输送皿3的四周外壁上开设有多条弧形输送腔301，弧形输送腔301的底端固定连接有毛细输送杆7，毛细输送杆7的底端贯穿外输送皿2并延伸至土壤内部，毛细输送杆7包括固定连接于弧形输送腔301底端部的导流薄板，导流薄板上包覆有毛细导流层，存储于外输送皿2内部的土壤修复剂9顺着弧形输送腔301导入至毛细输送杆7上，土壤修复剂9由草木灰、稻草灰、麦秸粉、碎树叶、保水剂、农用水按照2:1:2:0.5:0.1:3混合配制而成，土壤修复剂9随着毛细输送杆7向下导入土壤内部，对污染土壤进行较为全面的修复。

本发明通过将受重金属污染土壤相互隔断形成多个独立的治理模块，并对每个独立的治理模块进行翻新灌水，再利用外输送皿2、内输送皿3以及输送管4、吸附体5等结构向土壤内部分别导入重金属捕捉剂8和土壤修复剂9,重金属捕捉剂8通过内输送皿3导入至多个吸附体5上，重金属捕捉剂8与吸附体5的配合有利于对土壤内部的重金属进行吸附，而通过外输送皿2、内输送皿3向土壤内导入的土壤修复剂9则对土壤起到修复、补充营养的作用，而在治理前对土壤进行灌水，使得土壤内部处于潮湿状态，不仅有利于土壤内的金属离子随着水溶液游动而吸附于吸附体5上，还有利于导入至土壤表层的土壤修复剂9能够较为迅速的扩散至土壤各个部位，在一定程度上有效提高了重金属土壤的治理效果。

本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

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 (9)

1.一种隔断式重金属污染土壤治理方法，其特征在于：包括以下治理步骤：

S1、土壤取样检测，并根据取样土壤的检测数据，对土壤进行分隔形成治理模块，各个治理模块相互之间采用隔断膜(10)进行隔离；

S2、采用农用搅拌设备对各个治理模块进行土壤翻动搅碎，向翻新后的土壤内灌水直到土壤表层有水漫出；

S3、向土壤表层处覆盖土壤嵌入层(1)，所述土壤嵌入层(1)上嵌设连接有多个外输送皿(2)，外输送皿(2)淹没于土壤表层处，多个所述外输送皿(2)的内部均嵌设连接有内输送皿(3)，所述内输送皿(3)的底端固定连接有输送管(4)，所述输送管(4)的侧壁上从上至小固定套设有多个与其内部相连通的吸附体(5)，所述输送管(4)的底端贯穿外输送皿(2)并插入土壤，多个所述吸附体(5)分布于土壤内部；

S4、利用内输送皿(3)向多个吸附体(5)处导入重金属捕捉剂(8)，利用外输送皿(2)向土壤内部导入土壤修复剂(9)，最后在多个外输送皿(2)的顶端盖上一层土壤覆盖层(6),土壤覆盖层(6)对其底部的外输送皿(2)以及内输送皿(3)起到密封隔水作用，土壤覆盖层(6)覆盖20-30天后，拆除土壤嵌入层(1)、外输送皿(2)以及内输送皿(3)等修复结构，再次利用农用搅拌设备对治理模块进行隔10-15天翻动一次，翻动2-3次即可完成对污染土壤的隔断式治理。

2.根据权利要求1所述的一种隔断式重金属污染土壤治理方法，其特征在于：所述隔断膜(10)贴附于治理模块的底端以及其四周侧壁处，所述隔断膜(10)采用防渗膜。

3.根据权利要求1所述的一种隔断式重金属污染土壤治理方法，其特征在于：所述S3中的吸附体(5)包括固定套设于输送管(4)外壁上的镂空状吸附外壳(501)，所述镂空状吸附外壳(501)的上下端成锥状结构，所述镂空状吸附外壳(501)的内部填充有填充式吸附剂(502)，所述填充式吸附剂(502)的内部掺杂分布有多个传导纤维绒毛(503)。

4.根据权利要求3所述的一种隔断式重金属污染土壤治理方法，其特征在于：所述填充式吸附剂(502)由活性炭、生物炭以及硅藻土按质量分数为3:2:1混合配制而成多孔体，所述内输送皿(3)的侧壁上开设有多个与多孔体相对应的滤孔。

5.根据权利要求1所述的一种隔断式重金属污染土壤治理方法，其特征在于：所述内输送皿(3)的顶端连接有导液管，所述导液管的顶端贯穿土壤覆盖层(6)并延伸向上，所述导液管的顶端安装有密封盖。

6.根据权利要求1所述的一种隔断式重金属污染土壤治理方法，其特征在于：每行所述外输送皿(2)之间通过连通管两两连接，且位于外侧的外输送皿(2)固定连接有进液管(201)，所述进液管(201)的顶端延伸至土壤外侧。

7.根据权利要求1所述的一种隔断式重金属污染土壤治理方法，其特征在于：所述内输送皿(3)的四周外壁上开设有多条弧形输送腔(301)，所述弧形输送腔(301)的底端固定连接有毛细输送杆(7)，所述毛细输送杆(7)的底端贯穿外输送皿(2)并延伸至土壤内部。

8.根据权利要求7所述的一种隔断式重金属污染土壤治理方法，其特征在于：所述毛细输送杆(7)包括固定连接于弧形输送腔(301)底端部的导流薄板，所述导流薄板上包覆有毛细导流层。

9.根据权利要求1所述的一种隔断式重金属污染土壤治理方法，其特征在于：所述土壤修复剂(9)由草木灰、稻草灰、麦秸粉、碎树叶、保水剂、农用水按照2:1:2:0.5:0.1:3混合配制而成。

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