CN112974508A - 一种缓释吸附泡沫及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种缓释吸附泡沫及其应用，属于污染场地异味物质治理与控制技术领域。本发明中，水解蛋白是发泡的主要成分；氯化锌和硫酸锌为稳定剂，能够增加泡沫的稳定性；十二烷基糖苷是表面活性剂，能够增加泡沫的发泡量；黄原胶或羟丙基甲基纤维素为增稠剂，能够增长泡沫的排水时间；膨润土颗粒同时起到增稠和稳定的作用，附着于泡沫液膜上与泡沫液膜间隙之间，利用泡沫液膜的阻隔缓释作用与膨润土颗粒的吸附作用，对污染土壤释放的异味物质进行抑制，泡沫稳定时间大于48小时，并且泡沫成分绿色可降解，不产生二次污染。

Description

一种缓释吸附泡沫及其应用
技术领域
本发明涉及污染场地异味物质治理与控制技术领域，尤其涉及一种缓释吸附泡沫及其应用。
背景技术
随着我国城市规划布局调整，大量农药、化工等污染企业逐渐搬出市区，工业企业退役场地的污染问题变得十分突出。然而，随着污染场地修复工程的开展，修复施工过程中又出现了一系列新的环境管理问题，其中最容易出现的就是场地修复过程中的空气异味物质污染问题。
关于污染场地土壤修复中有机物挥发和异味物质释放的问题，国内通常采用搭建临时异味物质储存仓库或者使用充气大棚及钢结构大棚对土壤进行遮蔽的方法。这些技术虽然能够暂时缓解土壤修复中存在的有机物挥发和异味物质释放的问题，但是污染气体的后期处理问题，始终制约着相关技术的发展和应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种缓释吸附泡沫及其应用。本发明提供的缓释吸附泡沫能够对污染土壤释放的异味物质进行抑制。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种缓释吸附泡沫，由包括以下质量百分数的组分制成：水83.5～90.24％，水解蛋白6～10％，稳定剂0.06～0.1％，所述稳定剂为氯化锌或硫酸锌，十二烷基糖苷2～4％，增稠剂0.2～0.4％，所述增稠剂为黄原胶或羟丙基甲基纤维素，膨润土颗粒1.5～2％。
优选地，所述缓释吸附泡沫包括以下质量百分数的组分：水83.5％，水解蛋白10％，稳定剂0.1％，十二烷基糖苷4％，增稠剂0.4％，膨润土颗粒2％。
优选地，所述缓释吸附泡沫包括以下质量百分数的组分：水86.82％，水解蛋白8％，稳定剂0.08％，十二烷基糖苷3％，增稠剂0.3％，膨润土颗粒1.8％。
优选地，所述缓释吸附泡沫包括以下质量百分数的组分：水90.24％，水解蛋白6％，稳定剂0.06％，十二烷基糖苷2％，增稠剂0.2％，膨润土颗粒1.5％。
优选地，所述水解蛋白中蛋白质含量超过90wt％。
优选地，所述膨润土颗粒的粒径为5～20μm。
本发明还提供了上述技术方案所述的缓释吸附泡沫在治理污染土壤异味物质中的应用，所述异味物质包括苯系物、卤代烃和硫醚类物质中的一种或多种。
优选地，所述污染土壤中异味物质的浓度不超过1g/kg。
优选地，所述应用包括以下步骤：
将所述缓释吸附泡沫与溶剂混合，得到泡沫溶液；
将所述泡沫溶液发泡，得到发泡缓释吸附泡沫；
将所述发泡缓释吸附泡沫覆盖污染土壤。
优选地，所述发泡在泡沫喷施装置中进行，所述泡沫喷施装置的气液比为5：1。
本发明提供了一种缓释吸附泡沫，包括以下质量百分数的组分制成：水83.5～90.24％，水解蛋白6～10％，稳定剂0.06～0.1％，所述稳定剂为氯化锌或硫酸锌，十二烷基糖苷2～4％，增稠剂0.2～0.4％，所述增稠剂为黄原胶或羟丙基甲基纤维素，膨润土颗粒1.5～2％。本发明中，水解蛋白是发泡的主要成分；氯化锌和硫酸锌为稳定剂，能够增加泡沫的稳定性；十二烷基糖苷是表面活性剂，能够增加泡沫的发泡量；黄原胶和羟丙基甲基纤维素为增稠剂，能够增长泡沫的排水时间；膨润土颗粒同时起到增稠和稳定的作用，附着于泡沫液膜上与泡沫液膜间隙之间，利用泡沫液膜的阻隔缓释作用与膨润土颗粒的吸附作用，对污染土壤释放的异味物质进行抑制。
本发明还提供了上述技术方案所述缓释吸附泡沫在治理污染土壤异味物质中的应用，本发明提供的治理方法简单、高效。
本发明的有益效果为：
(1)泡沫作为胶体分散体，气泡均匀得分布于溶液中，泡沫中的气泡对污染土壤挥发的异味物质有一定的阻隔作用，泡沫中的溶液也对异味物质有一定的吸附作用。
(2)膨润土颗粒的层状结构使其具有较大的比表面积，较多的吸附位点，因此膨润土颗粒对异味物质有良好的吸附作用。将膨润土颗粒加入泡沫配方中，发泡后膨润土颗粒附着于泡沫液膜上与泡沫液膜间隙之间，减慢了泡沫的排水行为，增加了泡沫的粘弹性，增加了泡沫的稳定时间。
(3)将缓释吸附泡沫覆盖于污染土壤上方，污染土壤释放的异味物质首先被泡沫气泡与溶液阻隔吸附，附着于泡沫液膜上与泡沫液膜间隙之间膨润土颗粒能够对泡沫中的异味物质进一步吸附，大大减少异味物质从泡沫中的逸出，从而大大减少污染土壤中异味物质向大气中的扩散。
(4)本发明所述缓释吸附泡沫材料低成本，无毒绿色可降解，不产生二次污染，治理方法简单、高效，有效治理污染土壤中挥发的异味物质，有效时间超过48小时。
(5)本发明所述泡沫材料可广泛应用于多种污染场地异味物质的控制，包括：污染场地开挖过程中，使用本发明所述缓释吸附泡沫能够防止异味物质的急性挥发，保证施工人员安全，改善周边空气环境质量；在垃圾填埋场中代替覆土喷施本发明所述缓释吸附泡沫，能够有效防止异味物质的扩散，也能够节省覆土所需的人力、无力；使用本发明治理暴露在空气中的异味污染源能够有效减少异味物质向大气中的扩散。
附图说明
图1为缓释吸附泡沫的制备及污染土壤异味物质治理方法流程示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种缓释吸附泡沫由包括以下质量百分数的组分制成：水83.5～90.24％，水解蛋白6～10％，稳定剂0.06～0.1％，所述稳定剂为氯化锌或硫酸锌，十二烷基糖苷2～4％，增稠剂0.2～0.4％，所述增稠剂为黄原胶或羟丙基甲基纤维素，膨润土颗粒1.5～2％。
在本发明中，若无特殊说明，使用的原料均为本领域常规市售商品。
在本发明中，所述缓释吸附泡沫优选包括以下质量百分数的组分：水83.5％，水解蛋白10％，稳定剂0.1％，十二烷基糖苷4％，增稠剂0.4％，膨润土颗粒2％。
在本发明中，所述缓释吸附泡沫优选包括以下质量百分数的组分：水86.82％，水解蛋白8％，稳定剂0.08％，十二烷基糖苷3％，增稠剂0.3％，膨润土颗粒1.8％。
在本发明中，所述缓释吸附泡沫优选包括以下质量百分数的组分：水90.24％，水解蛋白6％，稳定剂0.06％，十二烷基糖苷2％，增稠剂0.2％，膨润土颗粒1.5％。
在本发明中，所述水解蛋白中蛋白质含量优选超过90wt％。
在本发明中，所述膨润土颗粒的粒径优选为5～20μm。
在本发明中，所述十二烷基糖苷的聚合度优选为1.2～1.8。
本发明对所述缓释吸附泡沫的制备方法没有特殊的限定，将原料混合即可。
本发明还提供了上述技术方案所述的缓释吸附泡沫在治理污染土壤异味物质中的应用，所述异味物质包括苯系物、卤代烃和硫醚类物质中的一种或多种。
在本发明中，所述污染土壤中异味物质的浓度优选不超过1g/kg。
在本发明中，所述应用优选包括以下步骤：
将上述技术方案所述的缓释吸附泡沫与溶剂混合，得到泡沫溶液；
将所述泡沫溶液发泡，得到发泡缓释吸附泡沫；
将所述发泡缓释吸附泡沫覆盖污染土壤。
本发明将上述技术方案所述的缓释吸附泡沫与溶剂混合，得到泡沫溶液。
本发明对所述溶剂的种类以及用量没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的溶剂即可。本发明优选在搅拌机中将上述技术方案所述的缓释吸附泡沫与溶剂混合，得到泡沫溶液，所述搅拌机的转速优选为500rpm，时间优选为30min。
得到泡沫溶液后，本发明将所述泡沫溶液发泡，得到发泡缓释吸附泡沫。
在本发明中，所述发泡优选在泡沫喷施装置中进行，所述泡沫喷施装置的气液比优选为5：1。
得到发泡缓释吸附泡沫后，本发明将所述发泡缓释吸附泡沫覆盖污染土壤。
在本发明中，所述覆盖的泡沫高度优选为10cm，所述覆盖后优选持续48小时。
本发明优选还包括循环覆盖所述发泡缓释吸附泡沫的步骤。
在本发明中，所述应用的具体场所优选为污染场地开挖过程或垃圾填埋场。
图1为缓释吸附泡沫的制备及污染土壤异味物质治理方法流程示意图。
为了进一步说明本发明，下面结合实例对本发明提供的缓释吸附泡沫及其应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例一
本实施的污染土壤主要异味物质为对二甲苯，对二甲苯在土壤中的浓度为1g/kg，在距污染土壤上方20cm处空气中对二甲苯的浓度为968mg/m3，治理污染土壤异味物质挥发的缓释吸附泡沫配方质量百分比：水为86.82％，水解蛋白为8％，氯化锌为0.08％，十二烷基糖苷为3％，黄原胶为0.3％，膨润土颗粒1.8％，粒径为5μm。
基于上述的缓释吸附泡沫的土壤异味物质治理方法，包括以下步骤：
步骤一：将上述泡沫配方置于搅拌器搅拌均匀，制成泡沫溶液，置于储罐备用，搅拌器转速为500rpm，搅拌时间为30min。
步骤二：将泡沫溶液置于泡沫喷施装置中进行发泡，泡沫喷施装置气液比控制为5：1；
步骤三：将发泡后的缓释吸附泡沫覆盖于污染土壤表面，对污染土壤释放的异味物质进行抑制，泡沫高度为10cm，持续48小时将泡沫清理。
步骤四：循环步骤三，直至污染土壤上方空气达标。
效果及分析：
将上述泡沫材料覆盖于上述对二甲苯污染土壤上方10min后，在距污染土壤上方20cm处空气中对二甲苯的浓度从968mg/m3降至22mg/m3，去除率达97.7％。
实施例二
本实施的污染土壤主要异味物质为对三氯乙烯，三氯乙烯在土壤中的浓度为1g/kg，在距污染土壤上方20cm处空气中三氯乙烯的浓度为722mg/m3，治理污染土壤异味物质挥发的泡沫材料配方质量百分比：水为83.5％，水解蛋白为10％，硫酸锌为0.1％，十二烷基糖苷为4％，羟丙基甲基纤维素为0.4％，膨润土颗粒2％，粒径为20μm。
基于上述的缓释吸附泡沫的的土壤异味物质治理方法，包括以下步骤：
步骤一：将上述泡沫配方置于搅拌器搅拌均匀，制成泡沫溶液，置于储罐备用，搅拌器转速为500rpm，搅拌时间为30min。
步骤二：将泡沫溶液置于泡沫喷施装置中进行发泡，泡沫喷施装置气液比控制为5：1；
步骤三：将发泡后的缓释吸附泡沫覆盖于污染土壤表面，对污染土壤释放的异味物质进行抑制，泡沫高度为10cm，持续48小时将泡沫清理。
步骤四：循环步骤三，直至污染土壤上方空气达标。
效果及分析：
将上述泡沫材料覆盖于上述三氯乙烯污染土壤上方10min后，在距污染土壤上方20cm处空气中三氯乙烯的浓度从722mg/m3降至3mg/m3，去除率达99.6％。
实施例三
本实施的污染土壤主要异味物质为对二甲基二硫醚，对二甲基二硫醚在土壤中的浓度为1g/kg，在距污染土壤上方20cm处空气中对二甲基二硫醚的浓度为863mg/m3，治理污染土壤异味物质挥发的泡沫材料配方质量百分比：水为90.24％，水解蛋白为6％，硫酸锌为0.06％，十二烷基糖苷为2％，黄原胶为0.2％，膨润土颗粒为1.5％，粒径为5μm。
基于上述的缓释吸附泡沫的的土壤异味物质治理方法，包括以下步骤：
步骤一：将上述泡沫配方置于搅拌器搅拌均匀，制成泡沫溶液，置于储罐备用，搅拌器转速为500rpm，搅拌时间为30min。
步骤二：将泡沫溶液置于泡沫喷施装置中进行发泡，泡沫喷施装置气液比控制为5：1；
步骤三：将发泡后的缓释吸附泡沫覆盖于污染土壤表面，对污染土壤释放的异味物质进行抑制，泡沫高度为10cm，持续48小时将泡沫清理。
步骤四：循环步骤三，直至污染土壤上方空气达标。
效果及分析：
将上述泡沫材料覆盖于上述对二甲基二硫醚污染土壤上方10min后，在距污染土壤上方20cm处空气中对二甲基二硫醚的浓度从863mg/m3降至23mg/m3，去除率达97.3％
对比例一
本对比例与实施例一的区别仅在于配方组分不同，本对比例的配方不含有膨润土颗粒，其他操作均与实施例一相同。
效果及分析：
将上述无膨润土颗粒的泡沫材料覆盖于上述对二甲苯污染土壤上方10min后，在距污染土壤上方20cm处空气中对二甲苯的浓度从968mg/m3降至480mg/m3，去除率仅为50.4％。
对比例二
本对比例与实施例二的区别仅在于配方组分不同，本对比例的配方不含有膨润土颗粒，其他操作均与实施例二相同。
将上述无膨润土颗粒的泡沫材料覆盖于上述三氯乙烯污染土壤上方10min后，在距污染土壤上方20cm处空气中三氯乙烯的浓度从722mg/m3降至283mg/m3，去除率仅为60.8％。
由以上实施例与对比例可以看出，本发明所述泡沫配方所添加的膨润土颗粒对污染土壤挥发的异味物质有良好的吸附作用，缺少所述膨润土颗粒将大大降低泡沫材料对污染土壤异味物质挥发的抑制效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种缓释吸附泡沫，其特征在于，由包括以下质量百分数的组分制成：水83.5～90.24％，水解蛋白6～10％，稳定剂0.06～0.1％，所述稳定剂为氯化锌或硫酸锌，十二烷基糖苷2～4％，增稠剂0.2～0.4％，所述增稠剂为黄原胶或羟丙基甲基纤维素，膨润土颗粒1.5～2％。
2.根据权利要求1所述的缓释吸附泡沫，其特征在于，包括以下质量百分数的组分：水83.5％，水解蛋白10％，稳定剂0.1％，十二烷基糖苷4％，增稠剂0.4％，膨润土颗粒2％。
3.根据权利要求1所述的缓释吸附泡沫，其特征在于，包括以下质量百分数的组分：水86.82％，水解蛋白8％，稳定剂0.08％，十二烷基糖苷3％，增稠剂0.3％，膨润土颗粒1.8％。
4.根据权利要求1所述的缓释吸附泡沫，其特征在于，包括以下质量百分数的组分：水90.24％，水解蛋白6％，稳定剂0.06％，十二烷基糖苷2％，增稠剂0.2％，膨润土颗粒1.5％。
5.根据权利要求1～4任一项所述的缓释吸附泡沫，其特征在于，所述水解蛋白中蛋白质含量超过90wt％。
6.根据权利要求1～4任一项所述的缓释吸附泡沫，其特征在于，所述膨润土颗粒的粒径为5～20μm。
7.权利要求1～6任一项所述的缓释吸附泡沫在治理污染土壤异味物质中的应用，其特征在于，所述异味物质包括苯系物、卤代烃和硫醚类物质中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述污染土壤中异味物质的浓度不超过1g/kg。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：
将所述缓释吸附泡沫与溶剂混合，得到泡沫溶液；
将所述泡沫溶液发泡，得到发泡缓释吸附泡沫；
将所述发泡缓释吸附泡沫覆盖污染土壤。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述发泡在泡沫喷施装置中进行，所述泡沫喷施装置的气液比为5：1。
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