CN114226429A - 一种有机污染土壤化学修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有机污染土壤化学修复方法，包括有机物污染土壤化学修复系统，所述有机物污染土壤化学修复系统包括淋洗筒、清水池、过滤池、蒸发器和传送网带，所述淋洗筒在过滤池上方，所述清水池与过滤池相邻且通过半透膜组隔开，所述清水池内部装有清水，且清水池通过水泵将内部的清水通入淋洗筒上方，所述传送网带在蒸发器上方，其修复步骤包括将有机污染土壤移入淋洗筒内部，通过水泵将清水池内部的清水通入淋洗筒上方，对淋洗筒内部的有机污染土壤进行淋洗后静置；将淋洗静置后的有机污染土壤转移到传送网带上方进行传送，本发明对有机污染土壤修复的成本低，不会有化学药剂残留，并且修复后的土壤可直接作为沃土使用，利于环境友好型。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，具体为一种有机污染土壤化学修复方法。
背景技术
随着社会经济的快速发展，土壤污染问题日趋严重，尤其是现有的化工企业搬离城市，大多会出现化工废弃用地土壤污染。化工废弃用地土壤中含有大量复合有机污染物，会改变土壤的理化性质，破坏局部生态系统，对区域的动植物产生间接和直接毒性作用，并通过食物链的富集和放大效应对人体健康造成严重的危害，对土地资源的可持续利用构成威胁，进而严重影响土地的使用功能。在化工废弃用地转用和二次开发之前，必须合理、有效地对有机污染土壤进行治理和修复，将土壤中的有机污染物消除、降解或清理，使得土壤中的有机污染物浓度达到国家制定的相关标准限值要求，使环境风险降低到可以接受的水平。
常用的原位修复包括物理修复法、化学修复法和生物修复法。针对污染面积较大，污染物浓度高的情况，采用物理修复需要消耗的工程量大，修复不彻底，相应的成本也较高。生物修复一般不会带来二次污染的问题，但是生物修复有机物污染场地的周期太长，而且在重污染的工业场地植物成活率低，不适合直接作为化工厂场地土壤修复的措施，可作为后续的稳定修复措施使用。相对于前两者而言，化学修复具有明显的优势，包括：对污染物不敏感，反应迅速，修复时间短，降解彻底，修复效率高，因而被越来越多地应用于有机污染土壤的修复。
但是采用化学修复法需要使用大量的化学试剂，这就导致修复的成本非常高；并且化学修复法在除去有机污染物的同时，也会将土壤中的有益菌去除；并且化学试剂在除去土壤有机污染物的同时，也会带来化学试剂残留的污染以及气体污染的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种有机污染土壤化学修复方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种有机污染土壤化学修复方法，包括有机物污染土壤化学修复系统，所述有机物污染土壤化学修复系统包括淋洗筒、清水池、过滤池、蒸发器和传送网带，所述淋洗筒在过滤池上方，所述清水池与过滤池相邻且通过半透膜组隔开，所述清水池内部装有清水，且清水池通过水泵将内部的清水通入淋洗筒上方，所述传送网带在蒸发器上方；
其修复步骤如下：
S1：将有机污染土壤移入淋洗筒内部，通过水泵将清水池内部的清水通入淋洗筒上方，对淋洗筒内部的有机污染土壤进行淋洗后静置；
S2：将淋洗静置后的有机污染土壤转移到传送网带上方进行传送；
S3：在蒸发器内部加入修复液，将蒸发器内部的修复液加热蒸发，使蒸发的修复液对传送网带上的有机污染土壤进行蒸熏，得到熏蒸土；
S4：向过滤池内部加入氧化剂然后加热，待反应完成后取出过滤池底部的细土壤；
S5：将细土壤与生物基质和土壤有益菌混合，得到改良土壤；
S6：熏蒸土转移到空地上卧堆阳光暴晒，待熏蒸土自然冷却后，将熏蒸土和改良土壤充分混合，即完成对污染土壤的修复。
作为本实施例优选，所述淋洗筒包括均匀板、第一装填筒、连接套环、第二装填筒和滤水纱网，所述第一装填筒与第二装填筒通过连接套环套接，且在第一装填筒和第二装填筒的一端均固定连接有一组连接套环，所述均匀板至少有一组固定连接在第一装填筒内壁。
作为本实施例优选，所述S1中淋洗时间为3h，静置时间为2h。
作为本实施例优选，所述S4中氧化剂具体为双氧水，且加热温度为55-60℃。
作为本实施例优选，所述S5中生物基质由以下重量份的沼液40-45％、草木灰30-35％、纤维素8-10％和麸皮20-25％制成。
作为本实施例优选，所述土壤有益菌具体为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、泾阳链霉菌、菌根真菌、棕色固氮菌、光合菌群、凝结芽孢杆菌、米曲霉、淡紫拟青霉中至少三种任意组合的混合菌落，有益菌的最优选菌落为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌，侧孢芽孢杆菌、泾阳链霉菌、光合菌群和米曲霉的混合菌群。
作为本实施例优选，所述S5中细土壤、生物基质和土壤有益菌的混合比例为90:9:1，且细土壤与生物基质和土壤有益菌混合后需在阴凉条件下自然发酵2-3天，发酵时保证光照度8000-13000lx。
作为本实施例优选，所述S6中熏蒸土和改良土壤的混合比为8:2。
(三)有益效果
本发明提供了一种有机污染土壤化学修复方法，具备以下有益效果：通过将有机污染的土壤放入淋洗筒内部进行长时间的淋洗，使得土壤内的绝大部分有机污染物被淋洗水流带走，同时淋洗的水流会自动流入过滤池内部，过滤池通过半透膜组与清水池隔开，这样过滤池内部的水被过滤后会进入清水池内部，然后又通过水泵供给淋洗筒淋洗使用，完成了水循环，这样在保证去除土壤污染物的同时，还最大程度的节约了资源；同时在第一装填筒内部设置有至少一组均匀板，通过均匀板使得淋洗时水流经过土壤更均匀，进而达到更好的淋洗效果；本发明还通过以传送带加修复蒸熏的的方式去除土壤中残留的有机污染物，并且通过将过滤池内部的细土壤与配置的生物基质和土壤有益菌落混合形成改良土壤，使得滤下的细土壤得到充分的利用，同时蒸熏后的土壤通过卧堆阳光暴晒，待熏蒸土自然冷却与改良土壤混合，这样处理后的污染土可直接利用，无污染且环境友好。
附图说明
图1为本发明一种有机污染土壤化学修复系统结构示意图；
图2为图1中淋洗筒结构示意图。
图中：1淋洗筒、2清水池、3过滤池、4蒸发器、5传送网带、6均匀板、7第一装填筒、8连接套环、9第二装填筒、10滤水纱网。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
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”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本发明实施例提供一种有机污染土壤化学修复方法，包括有机物污染土壤化学修复系统，有机物污染土壤化学修复系统包括淋洗筒1、清水池2、过滤池3、蒸发器4和传送网带5，淋洗筒1在过滤池3上方，清水池2与过滤池3相邻且通过半透膜组隔开，清水池2内部装有清水，且清水池2通过水泵将内部的清水通入淋洗筒1上方，传送网带5在蒸发器4上方；
其修复步骤如下：
S1：将有机污染土壤移入淋洗筒1内部，通过水泵将清水池2内部的清水通入淋洗筒1上方，对淋洗筒1内部的有机污染土壤进行淋洗后静置；
S2：将淋洗静置后的有机污染土壤转移到传送网带5上方进行传送；
S3：在蒸发器4内部加入修复液，将蒸发器4内部的修复液加热蒸发，使蒸发的修复液对传送网带5上的有机污染土壤进行蒸熏，得到熏蒸土；
S4：向过滤池3内部加入氧化剂然后加热，待反应完成后取出过滤池3底部的细土壤；
S5：将细土壤与生物基质和土壤有益菌混合，得到改良土壤；
S6：熏蒸土转移到空地上卧堆阳光暴晒，待熏蒸土自然冷却后，将熏蒸土和改良土壤充分混合，即完成对污染土壤的修复。
其中清水池2与过滤池3通过半透膜组隔开，这样淋洗后的水被隔开流通到清水池2内部，再通过水泵通入淋洗筒1内部，完成水循环利用，并且半透膜组还可以将有机污染截留在过滤池3内部，通过氧化剂将过滤池3内部的有机污染物全部氧化完成，保证过滤池3内部土壤安全无污染。
在本实施例中，淋洗筒1包括均匀板6、第一装填筒7、连接套环8、第二装填筒9和滤水纱网10，第一装填筒7与第二装填筒9通过连接套环8套接，且在第一装填筒7和第二装填筒9的一端均固定连接有一组连接套环8，均匀板6至少有一组固定连接在第一装填筒7内壁，通过连接套环8可将第一装填筒7与第二装填筒9快速分离，同时安装也简单，至少一组第一装填筒7可通过连接套环8相互套接，这样在第二装填筒9上方竖直连接多组第一装填筒7，通过滤水纱网10将淋洗时的水流到过滤池3内部，并且第一装填筒7内部设置的多组均匀板6，可保证对第一装填筒7内部的土壤淋洗时，水流更均匀，淋洗效果更佳。
在本实施例中，S1中淋洗时间为3h，静置时间为2h，为保证淋洗效果的优异性，针对不同的有机污染物，在淋洗的水流中还可以加入针对污染物的萃取液，并且萃取液加入时间在淋洗的前两个小时内，充分的淋洗可保证被污染土壤中的有机污染物随水流与土壤分离，然后落入过滤池3内部，静置保证了淋洗后的土壤内部的夹杂水流出，防止淋洗筒1内部的土壤水分含量过高。
并且，S4中氧化剂具体为双氧水，且加热温度为55-60℃，通过添加双氧水对过滤池3内部的双氧水进行氧化，达到去除污染的目的，并且双氧水加热反应速度会加快，同时也保证不会有双氧水残留，保证了过滤池3内部的带有有机污染的水污染物质被除去。
其中在对有机污染土壤进行蒸熏时，蒸熏产生的修复液蒸气将通过引风机和引入冷凝管，然后重新收集利用。
在本实施例中，S5中生物基质由以下重量份的沼液40-45％、草木灰30-35％、纤维素8-10％和麸皮20-25％制成，以沼液和草木灰为主体保证了有益菌落的生长环境。
具体的，土壤有益菌具体为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、泾阳链霉菌、菌根真菌、棕色固氮菌、光合菌群、凝结芽孢杆菌、米曲霉、淡紫拟青霉中至少三种任意组合的混合菌落，有益菌的最优选菌落为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌，侧孢芽孢杆菌、泾阳链霉菌、光合菌群和米曲霉的混合菌群，通过添加有益菌和改善菌落的环境，便于土壤回填可尽快的应用。
进一步的，S5中细土壤、生物基质和土壤有益菌的混合比例为90:9:1，且细土壤与生物基质和土壤有益菌混合后需在阴凉条件下自然发酵2-3天，发酵时保证光照度8000-13000lx，示意的环境使得有益菌落大量生长。
更进一步的，S6中熏蒸土和改良土壤的混合比为8:2，保证了被污染土壤在修复后可保持良好的适用性，不会对后续的使用造成影响。
综上，通过将有机污染的土壤放入淋洗筒1内部进行长时间的淋洗，使得土壤内的绝大部分有机污染物被淋洗水流带走，同时淋洗的水流会自动流入过滤池3内部，过滤池3通过半透膜组与清水池2隔开，这样过滤池3内部的水被过滤后会进入清水池2内部，然后又通过水泵供给淋洗筒1淋洗使用，完成了水循环，这样在保证去除土壤污染物的同时，还最大程度的节约了资源；同时在第一装填筒7内部设置有至少一组均匀板6，通过均匀板6使得淋洗时水流经过土壤更均匀，进而达到更好的淋洗效果；本发明还通过以传送带加修复蒸熏的的方式去除土壤中残留的有机污染物，并且通过将过滤池3内部的细土壤与配置的生物基质和土壤有益菌落混合形成改良土壤，使得滤下的细土壤得到充分的利用，同时蒸熏后的土壤通过卧堆阳光暴晒，待熏蒸土自然冷却与改良土壤混合，这样处理后的污染土可直接利用，无污染且环境友好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种有机污染土壤化学修复方法，包括有机物污染土壤化学修复系统，其特征在于：所述有机物污染土壤化学修复系统包括淋洗筒(1)、清水池(2)、过滤池(3)、蒸发器(4)和传送网带(5)，所述淋洗筒(1)在过滤池(3)上方，所述清水池(2)与过滤池(3)相邻且通过半透膜组隔开，所述清水池(2)内部装有清水，且清水池(2)通过水泵将内部的清水通入淋洗筒(1)上方，所述传送网带(5)在蒸发器(4)上方；
其修复步骤如下：
S1：将有机污染土壤移入淋洗筒(1)内部，通过水泵将清水池(2)内部的清水通入淋洗筒(1)上方，对淋洗筒(1)内部的有机污染土壤进行淋洗后静置；
S2：将淋洗静置后的有机污染土壤转移到传送网带(5)上方进行传送；
S3：在蒸发器(4)内部加入修复液，将蒸发器(4)内部的修复液加热蒸发，使蒸发的修复液对传送网带(5)上的有机污染土壤进行蒸熏，得到熏蒸土；
S4：向过滤池(3)内部加入氧化剂然后加热，待反应完成后取出过滤池(3)底部的细土壤；
S5：将细土壤与生物基质和土壤有益菌混合，得到改良土壤；
S6：熏蒸土转移到空地上卧堆阳光暴晒，待熏蒸土自然冷却后，将熏蒸土和改良土壤充分混合，即完成对污染土壤的修复。
2.根据权利要求1所述的一种有机污染土壤化学修复方法，其特征在于：所述淋洗筒(1)包括均匀板(6)、第一装填筒(7)、连接套环(8)、第二装填筒(9)和滤水纱网(10)，所述第一装填筒(7)与第二装填筒(9)通过连接套环(8)套接，且在第一装填筒(7)和第二装填筒(9)的一端均固定连接有一组连接套环(8)，所述均匀板(6)至少有一组固定连接在第一装填筒(7)内壁。
3.根据权利要求1所述的一种有机污染土壤化学修复方法，其特征在于：所述S1中淋洗时间为3h，静置时间为2h。
4.根据权利要求1所述的一种有机污染土壤化学修复方法，其特征在于：所述S4中氧化剂具体为双氧水，且加热温度为55-60℃。
5.根据权利要求1所述的一种有机污染土壤化学修复方法，其特征在于：所述S5中生物基质由以下重量份的沼液40-45％、草木灰30-35％、纤维素8-10％和麸皮20-25％制成。
6.根据权利要求1所述的一种有机污染土壤化学修复方法，其特征在于：所述土壤有益菌具体为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、泾阳链霉菌、菌根真菌、棕色固氮菌、光合菌群、凝结芽孢杆菌、米曲霉、淡紫拟青霉中至少三种任意组合的混合菌落。
7.根据权利要求1所述的一种有机污染土壤化学修复方法，其特征在于：所述S5中细土壤、生物基质和土壤有益菌的混合比例为90:9:1，且细土壤与生物基质和土壤有益菌混合后需在阴凉条件下自然发酵2-3天，发酵时保证光照度8000-13000lx。
8.根据权利要求7所述的一种有机污染土壤化学修复方法，其特征在于：所述S6中熏蒸土和改良土壤的混合比为8:2。
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