CN115415300A - 难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法，在土壤粗筛后直接加入固化/稳定化药剂，根据后续热脱附方式选择是否细筛，完成后进行热脱附处理，热脱附处理完毕后实现修复。本发明修复周期短，将固化/稳定化药剂以热脱附调理剂的形式加入，减少单独添加的工序，热脱附处理后不需要再进行养护，显著缩短处理工期，修复成本低，修复效果好，可以有效治理包括多环芳烃、多氯联苯等多种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤。
Description
技术领域
本发明涉及污染的土壤的再生的技术领域，特别涉及一种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法。
背景技术
土壤污染物一般包括无机污染物和有机污染物，当土壤中的有害物质过多、超过土壤的自净能力，就会使得土壤的组成、结构和功能发生变化、微生物活动受到抑制、有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累，最终达到危害人体健康的程度。经过十余年的技术摸索与工程实践，环境修复行业有了较为显著地发展，针对污染土壤的各种修复技术工艺也得到了不断地验证和改进。
对于修复难度较大的有机物与重金属复合污染土壤，目前也开发出了土壤微生物修复技术、污染土壤淋洗修复技术等修复工艺技术，然而，这类技术往往存在修复效率低、修复效果差等问题；尤其是，当污染土壤为多环芳烃、多氯联苯等多种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染时，上述的修复技术很难起到有效的修复效果。
现有技术中，还有一些技术方案将热脱附技术与固化/稳定化技术进行组合、应用于这类污染土壤，取得了较好的修复效果，如中国专利“一种修复重金属和多环芳烃复合污染土壤的方法”，但这类技术都是对热脱附技术和固化/稳定化技术进行简单叠加，即先对污染土壤进行预处理，筛去石块、建筑垃圾，降低土壤含水率直至土壤满足热脱附要求，然后进行热脱附处理，去除土壤中的有机污染物后添加固化/稳定化药剂，并进行一段时间的养护，实现对重金属的稳定，这些技术仍然存在工艺复杂、修复周期长、协同作用不显著等问题。
发明内容
本发明解决了现有技术中存在的问题，提供了一种优化的难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法。本发明所采用的技术方案是，一种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法，所述方法在对土壤用10 cm~15 cm孔径振动筛粗筛后加入固化/稳定化药剂，经过若干天的养护后，根据热脱附形式的不同选择是否使用2cm~5 cm孔径筛进行细筛，然后进行热脱附处理，热脱附处理完毕后实现修复。
优选地，对经过粗筛的土壤，拌入预设量的固化/稳定化药剂，静置反应。
优选地，所述固化/稳定化药剂由以下重量份的原料组成：5份生石灰、2份氧化镁、2份沸石、1份生物炭。
优选地，所述固化/稳定化药剂的添加量为土壤干重的1%~5%。
优选地，将四种原料单独添加至土壤中后搅拌混匀，其中，生石灰的粒径小于等于8mm，其它三种原料的粒径小于等于60目。
优选地，土壤的粗筛为，对于开挖的表层土壤进行初步破碎和筛分，所述表层土壤中掺杂有建筑垃圾或石块。
优选地，所述热脱附处理包括建堆式间接热脱附处理和连续式间接热脱附处理。
优选地，所述建堆式间接热脱附处理中，对静置后的土壤进行堆垛，在300℃~400℃下加热1h~6h。
优选地，建堆式间接热脱附处理中，处理温度为400℃时，加热时间最少为1h，处理温度为300℃时，加热时间最少为3h。
优选地，所述连续式间接热脱附处理中，对静置后的土壤进行细筛直至预设粒径，在500℃~600℃下加热20min~40min。
本发明提供了一种优化的难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法，在土壤粗筛后直接加入固化/稳定化药剂，根据后续热脱附方式选择是否细筛，完成后进行热脱附处理，热脱附处理完毕后实现修复。
本发明的有益效果在于：
（1）修复周期短；将固化/稳定化药剂以热脱附调理剂的形式加入，减少了单独添加的工序，同时热脱附处理后不需要再进行养护，显著缩短了处理工期；
（2）修复成本低；固化/稳定化药剂作为热脱附调理剂使用，能够有效改善土壤理化性质、提高传热效率、缩短加热时间，从而降低能耗和修复成本；
（3）修复效果好；加热会对固化/稳定化药剂的稳定效果起到强化作用，因而在热脱附前添加固化/稳定化药剂能显著提高对重金属的稳定作用。
本发明可以有效治理包括多环芳烃、多氯联苯等多种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。
本发明涉及一种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法，所述方法在土壤粗筛后加入固化/稳定化药剂，经过若干天的养护后，根据后续热脱附方式的不同选择是否进行细筛，然后进行热脱附处理，热脱附处理完毕后实现修复。
将污染场地土壤开挖，转运至预处理场地，对经过粗筛的土壤，拌入预设量的固化/稳定化药剂，静置反应，一般为1~3天。
所述固化/稳定化药剂由以下重量份的原料组成：5份生石灰、2份氧化镁、2份沸石、1份生物炭。
所述固化/稳定化药剂的添加量为土壤干重的1%~5%。
将四种原料单独添加至土壤中后搅拌混匀，其中，生石灰的粒径小于等于8mm，其它三种原料的粒径小于等于60目。
土壤的粗筛为，对于开挖的表层土壤进行初步破碎和筛分，所述表层土壤中掺杂有建筑垃圾或石块；具体来说，是对于含有较大体积石块或建筑垃圾的表层土壤，先进行初步破碎和筛分，去除土壤中的大石块或建筑垃圾。
所述热脱附处理包括建堆式间接热脱附处理和连续式间接热脱附处理。
所述建堆式间接热脱附处理中，对静置后的土壤进行堆垛，在300℃~400℃下加热1h~6h。
建堆式间接热脱附处理中，处理温度为400℃时，加热时间最少为1h，处理温度为300℃时，加热时间最少为3h。
所述连续式间接热脱附处理中，对静置后的土壤进行细筛直至预设粒径（基于实际需求，由本领域技术人员根据实际情况设定），在500℃~600℃下加热20min~40min。
实施例1
复合污染土壤中多氯联苯含量6.61 mg/kg，苯并(a)芘1.02 mg/kg，镉总量98.0mg/kg，镉的浸出浓度15.2 μg/L，镍总量289 mg/kg，镍的浸出浓度157 μg/L。使用孔径10cm振动筛粗筛后，加入土壤质量1%由5份生石灰、2份氧化镁、2份沸石、1份生物炭混合的固化/稳定化药剂。养护一天后，将土壤堆垛，采用建堆式间接热脱附进行处理。加热温度为400℃，加热时间为2h。处置后土壤多氯联苯总量和苯并(a)芘含量未检出，镉的浸出浓度5.71 μg/L（＜10μg/L），镍的浸出浓度63.8 μg/L（＜100μg/L），达到地下水Ⅳ类水质标准。
实施例2
复合污染土壤中多氯联苯含量6.61 mg/kg，苯并(a)芘1.02 mg/kg，镉总量98.0mg/kg，镉的浸出浓度15.2 μg/L，镍总量289 mg/kg，镍的浸出浓度157 μg/L。使用孔径2 cm筛细筛后，加入土壤质量2%由5份生石灰、2份氧化镁、2份沸石、1份生物炭混合的固化/稳定化药剂。养护三天后，采用连续式间接热脱附设备进行处理。加热温度为500℃，加热时间为40 min。处置后土壤多氯联苯总量和苯并(a)芘含量未检出，镉的浸出浓度3.86 μg/L，镍的浸出浓度47.2 μg/L，达到地下水Ⅳ类水质标准。
Claims (10)
1.一种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法，其特征在于：所述方法在土壤粗筛后加入固化/稳定化药剂，经过若干天的养护后，根据后续热脱附方式的不同选择是否进行细筛，然后进行热脱附处理，热脱附处理完毕后实现修复。
2.根据权利要求1所述的一种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法，其特征在于：对经过粗筛的土壤，拌入预设量的固化/稳定化药剂，静置反应。
3.根据权利要求2所述的一种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法，其特征在于：所述固化/稳定化药剂由以下重量份的原料组成：5份生石灰、2份氧化镁、2份沸石、1份生物炭。
4.根据权利要求2或3所述的一种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法，其特征在于：所述固化/稳定化药剂的添加量为土壤干重的1%~5%。
5.根据权利要求3所述的一种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法，其特征在于：将四种原料单独添加至土壤中后搅拌混匀，其中，生石灰的粒径小于等于8mm，其它三种原料的粒径小于等于60目。
6.根据权利要求1或2所述的一种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法，其特征在于：土壤的粗筛为，对于开挖的表层土壤进行初步破碎和筛分，所述表层土壤中掺杂有建筑垃圾或石块。
7.根据权利要求1所述的一种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法，其特征在于：所述热脱附处理包括建堆式间接热脱附处理和连续式间接热脱附处理。
8.根据权利要求7所述的一种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法，其特征在于：所述建堆式间接热脱附处理中，对静置后的土壤进行堆垛，在300℃~400℃下加热1h~6h。
9.根据权利要求8所述的一种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法，其特征在于：建堆式间接热脱附处理中，处理温度为400℃时，加热时间最少为1h，处理温度为300℃时，加热时间最少为3h。
10.根据权利要求7所述的一种难降解半挥发性有机物与重金属复合污染土壤的修复方法，其特征在于：所述连续式间接热脱附处理中，对静置后的土壤进行细筛直至预设粒径，在500℃~600℃下加热20min~40min。
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