CN217528682U - 有机物污染土壤的修复装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了有机物污染土壤的修复装置。该修复装置包括抽注气机构，抽注气机构包括依次连通的抽注气管、风机和废气去除组件，抽注气管用以安装在有机物污染土壤堆体内。本申请修复装置联合了厌氧修复、好氧修复及气相抽提三种工艺，协同修复卤代有机污染土壤，厌氧修复实现了脱卤反应，更有利于后续的好氧修复。后续的好氧修复则实现脱卤后污染物的彻底降解为水和二氧化碳，抽提过程实现了厌氧环境的控制和挥发性污染物的及时抽提处理，提高了污染物去除效率，缩短了修复时间。本申请修复装置在修复过程中自动化控制工艺流程和参数，实现修复全过程、精细化和自动化控制，确保修复效果。

Description

有机物污染土壤的修复装置

技术领域

本申请涉及土壤处理的技术领域，尤其涉及有机物污染土壤的修复装置。

背景技术

卤代有机物，特别是高卤代有机物污染土壤修复一直是土壤修复行业的一大难点，也是土壤污染治理的一大重点。微生物修复技术是被世界公认的最环保、经济的污染场土壤修复技术，也被广泛应用于卤代有机物污染土壤的修复中。

相关技术中，有机物污染土壤的修复通常存在效率低、修复不彻底的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供有机物污染土壤的修复装置，能够有效提高修复效率和提高修复彻底性。

本申请提供一种有机物污染土壤的修复装置，用以将有机物污染土壤堆体进行抽气或注气的抽注气机构，所述抽注气机构包括依次连通的抽注气管、风机和废气去除组件，所述抽注气管用以安装在所述有机物污染土壤堆体内。

可选地，所述抽注气管安装在有机物污染土壤堆体内的上部和/或下部。

可选地，还包括用以承放待处理的有机物污染土壤堆体的防渗结构；所述防渗结构包括混凝土地坪层、下柔性防渗层、过滤层、土工织物层、上柔性防渗层、侧柔性防渗层；所述混凝土地坪层、下柔性防渗层、过滤层、土工织物层、上柔性防渗层由下至上依次叠置；

所述土工织物层用以覆于所述有机物污染土壤堆体的底面，所述上柔性防渗层用以覆于所述有机物污染土壤堆体的顶面，所述侧柔性防渗层用以覆于所述有机物污染土壤堆体的侧面，所述下柔性防渗层用以覆于所述过滤层的底面。

可选地，所述混凝土地坪层为呈四周低、中间高的混凝土硬化体。

可选地，所述混凝土地坪层的外周配置有相互连通的渗沥液收集沟和渗沥液收集井，所述渗沥液收集沟用以将从所述有机物污染土壤堆体渗出的渗沥液排入渗沥液收集井。

可选地，还包括用以将所述渗沥液收集井所收集的渗沥液输运至所述有机物污染土壤堆体的渗沥液循环机构，所述渗沥液循环机构包括沿渗沥液流动方向依次连通的处理池、储水箱、布水板，所述布水板用以为所述有机物污染土壤堆体补水，所述处理池用以连通渗沥液收集井。

可选地，所述布水板安装在有机物污染土壤堆体内部的上部位置。

可选地，还包括用以监测有机物污染土壤堆体的监测机构，所述监测机构包括电连接的传感器和计算机，所述传感器包括用以采集有机物污染土壤堆体的水分含量的水分传感器、用以采集有机物污染土壤堆体的温度的温度传感器、用以采集有机物污染土壤堆体的气体含量的气体传感器。

可选地，所述监测机构还包括用以采集所述渗沥液收集井的液位的液位传感器。

以上提供的有机物污染土壤的修复装置，具有以下有益效果：

1.本申请修复装置在修复的过程中融合了厌氧修复、好氧修复及气相抽提，协同修复卤代有机污染土壤，厌氧修复实现了脱卤反应，更有利于后续的好氧修复。后续的好氧修复则实现脱卤后污染物的彻底降解为水和二氧化碳。抽提过程实现了厌氧环境的控制和挥发性污染物的及时抽提处理，提高了污染物去除效率，缩短了修复时间。

2.本申请不仅可以针对一个批次的污染土壤联合使用厌氧修复、好氧修复及气相抽提三种修复工艺，也可以针对具体的污染特性，分别实施三种工艺中的一种进行修复，修复工艺可灵活选择，一个系统实现厌氧修复、好氧修复和气相抽提三种不同的修复功能。

3.本申请通过抽注气与废气处理系统的优化设计，实现了一个系统可以分别进行厌氧环境控制、气体抽提、堆体注气和废气处理等功能。

4.本申请在修复过程中自动化控制工艺流程和参数，实现修复全过程、精细化和自动化控制，确保修复效果。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供修复装置一视角的结构示意图。

图2为本申请实施例提供修复装置又一视角的结构示意图图。

其中，图中元件标识如下：

20-防渗结构；21-混凝土地坪层；22-下柔性防渗层；23-过滤层；24-土工织物层；25-上柔性防渗层；26-侧柔性防渗层；30-渗沥液循环机构；31-渗沥液收集沟；32-渗沥液收集井；33-活动盖板；33a-穿孔；34-处理池；35-储水箱；36-布水板；37-调节池；40-抽注气机构；41-抽注气管；42-风机；43-废气去除组件；50-监测机构；51-水分传感器；52-温度传感器；53-气体传感器；54-液位传感器；55-计算机。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，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申请中的具体含义。

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申请的不同结构。为了简化本申请的公开，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申请。此外，本申请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，本申请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。

在介绍本申请的技术方案之前，有必要阐述下本申请的发明创造的创立背景。

已为普遍存在的的是，相关技术的修复装置中，尽管部分技术有采用厌氧和好氧相结合的方式，但是在厌氧和好氧阶段，在分解有机污染物的过程中所产生的废气很容易积累在堆体内，这些废气的积累会损害微生物的发酵。不仅如此，在向有机物污染土壤堆体提供氧气的同时，通常依赖于旨在提高有机物污染土壤堆体的疏松度的翻土等操作，这些操作方式并不能带来有机物污染土壤堆体整体的有效气体流通性。由此，降低了修复效率低和修复的彻底性。

基于上述发明人创造性地意识到修复效率低和修复的彻底性的问题，本发明人提出有机物污染土壤的修复装置，通过将抽注气管41安装在有机物污染土壤堆体内。当使风机42产生抽吸气体的工作时，有机物污染土壤堆体内的废气便被及时排出以降低因分解所产生废气带来的分解效率降低；同时，控制风机产生提供气体的操作时，能够为有机物污染土壤堆体注入空气，保证有机物污染土壤堆体内进入的空气能够向四周渗透，确保有机物污染土壤堆体的空气提供的均匀性。由此，创立了本发明创造。

请参阅图1。本申请实施例提供的有机物污染土壤的修复装置包括用以将上述有机物污染土壤堆体的废气进行抽气或注气的抽注气机构40，上述抽注气机构40包括依次连通的抽注气管41、风机42和废气去除组件43，上述抽注气管41用以安装在上述有机物污染土壤堆体内。

应当能够理解的是，此处风机42涵盖具有能够同时提供正压气流和负压气流的设备，例如鼓风机和抽风机。

此处，废气去除组件43的实现方式是指对有机污染物具有去除作用并填充有公知的物理性和/或化学性去除的试剂的结构件，即填充于其内并对有机污染物的去除是依赖于公知去除试剂，而并非是独特的实体机械结构。

这里，上述抽注气管41安装在有机物污染土壤堆体内的上部和/或下部。作为一种示范，其的数量可为多个，均布在上部和下部。

能想到的是，抽注气管41开有密布空隙或割缝的PVC管或高密度聚乙烯HDPE管，外围包裹有一层无纺布，以防止土壤堵塞孔隙或割缝。

应当能想到的是，这里抽注气机构40还可配置用以将抽注气机构40连通的管器连通件，例如管道、水泵、阀门等。

上述修复装置，还可以包括用以承放待处理的有机物污染土壤堆体的防渗结构20；

上述防渗结构20包括混凝土地坪层21、下柔性防渗层22、过滤层23、土工织物层24、上柔性防渗层25、侧柔性防渗层26；上述混凝土地坪层21、下柔性防渗层22、过滤层23、土工织物层24、上柔性防渗层25由下至上依次叠置；

上述土工织物层24用以覆于上述有机物污染土壤堆体的底面，上述上柔性防渗层25用以覆于上述有机物污染土壤堆体的顶面，上述侧柔性防渗层26用以覆于上述有机物污染土壤堆体的侧面，上述下柔性防渗层22用以覆于上述过滤层23的底面。

这样，通过配置混凝土地坪层21、下柔性防渗层22、过滤层23、土工织物层24、上柔性防渗层25、侧柔性防渗层26，这样不仅对有机物污染土壤堆体的底面和顶面的渗沥液进行阻隔，还对有机物污染土壤堆体的四周侧面对渗沥液和有机物污染土壤堆体内所产生的气体进行阻隔，由此有效降低了渗沥液从有机物污染土壤堆体外流和有机物污染土壤堆体内所产生的气体外泄露的现象，进而避免了二次污染。不仅如此，混凝土地坪层21、下柔性防渗层22、过滤层23、土工织物层24、上柔性防渗层25、侧柔性防渗层26能构建针对气体的密闭空间，有利于抽气或注气的效果。

这里，下柔性防渗层22、上柔性防渗层25、侧柔性防渗层26的作用是防止部分渗漏液所含水分的外流。可采用相同或不同的材质或结构性质。关于这几者的实现方式，可以是防渗土工布、防渗土工膜、防渗土工网，或者诸如专利CN 112746622 A等具有防渗功能的形式。

这里，过滤层23的作用是用以对渗沥液中的一些大固体颗粒进行过滤以防止其向下流入下柔性防渗层22。关于其实现方式，可以是一切具有截留固体颗粒的过滤功能的材料，例如尼龙滤布等，关于滤布的网孔可通过常规实验获得。当然也可以采用将具有物理性吸附的固体颗粒，例如活性炭颗粒、硅藻土等填充至袋体中。

混凝土地坪层21的作用是用以承载的有机物污染土壤堆体以防止有机物污染土壤堆体下沉，该有机物污染土壤堆体的下沉可能会造成下柔性防渗层22、过滤层23、土工织物层24、上柔性防渗层25、侧柔性防渗层26的变形，由此保证这几者与有机物污染土壤堆体的紧密贴合，从而避免了这些变形对各自过滤、阻隔性的发挥。

在一个实施例中，上述混凝土地坪层21为呈四周低、中间高的混凝土硬化体。这样，可以对来自于有机物污染土壤堆体的渗沥液进行引导，向后文即述的渗沥液收集沟31流动。

作为一种示范，混凝土硬化体的坡度为3-5％，厚度为20-25cm。

在一个实施例中，上述混凝土地坪层21的外周配置有相互连通的渗沥液收集沟31和渗沥液收集井32，上述渗沥液收集沟31用以将从上述有机物污染土壤堆体渗出的渗沥液排入渗沥液收集井32。

这样，来自于有机物污染土壤堆体的渗沥液可以流入渗沥液收集井32，防止其无序的外流影响其它区域。

请参阅图2。渗沥液收集井32上方盖有活动盖板33，活动盖板33可以自由掀开，用于检修液位传感器54和清理渗沥液收集井32中的底泥。活动盖板33上留有穿孔33a，用于接入管道和液位传感器54数据线。

在一个典型的实施方案中，上述有机物污染土壤的修复装置还包括用以将上述渗沥液收集井32所收集的渗沥液输运至上述有机物污染土壤堆体的渗沥液循环机构30，上述渗沥液循环机构30包括沿渗沥液流动方向依次连通的处理池34、储水箱35、布水板36，上述布水板36用以为上述有机物污染土壤堆体补水，上述处理池34用以连通渗沥液收集井32。

这样，从渗沥液收集井32所收集的渗沥液首先流入调节池37，经过处理池34的沉淀或者净化或者分解等作用以形成较为干净的水，再流入储水箱35，最后从布水板36排出较为干净的水。

应该容易想到的是，布水板36可为呈薄板状的中空立方体，上板面和四周板面无孔，下板面布满孔洞或割缝。布水板36可以安装在有机物污染土壤堆体内部的上部位置，以更好地使由布水板36排出的水更全面地向有机物污染土壤堆体的渗透。

为了进一步提高渗沥液收集井32所收集的渗沥液的净化效果，可配置调节池37。调节池37连通处理池34和渗沥液收集井32。调节池37内可容纳有酸碱调节剂等。

应当能想到的是，渗沥液循环机构30还可配置用以将渗沥液循环机构30连通的管器连通件，例如例如管道、水泵、阀门等。

在一个实施例中，上述修复装置还包括用以监测有机物污染土壤堆体的监测机构50，上述监测机构50包括电连接的传感器和计算机55，上述传感器包括用以采集有机物污染土壤堆体的水分含量的水分传感器51、用以采集有机物污染土壤堆体的温度的温度传感器52、用以采集有机物污染土壤堆体的气体含量的气体传感器53。

这样，通过以上的水分传感器51、温度传感器52、气体传感器53能够有效监测有机物污染土壤堆体的各种参数，便于对有机物污染土壤堆体的处理。

上述监测机构50还可以包括用以采集上述渗沥液收集井32的液位的液位传感器54，以能够及时对渗沥液收集井32的排出。

下面介绍使用前述有机物污染土壤的修复装置的处理过程：

S1：对拟建设修复系统的区域地基进行整平、压实，确保足够的地基承载力。在地基上铺设混凝土地坪，混凝土地坪达到设计强度后，依次铺设下柔性防渗层22、过滤层23和土工织物层24。

S2：对待修复的污染土壤进行破碎预处理，使其粒径小于1cm。对细颗粒土壤或粘性较重的土壤，通过掺入土壤改性材料的方式改善土壤的通气性。

S3：将待修复的污染土壤均匀堆置在土工织物层24上，同时按照设计高度埋设抽注气管41和各类传感器及数据线。将堆体修整成梯形。并在上方铺设布水板36等。

S4：覆盖上柔性防渗层25及侧柔性防渗层26，并将其与下柔性防渗层22焊接在一起，将有机物污染土壤堆体包裹在其中。

S5：在修复初期，通过渗沥液循环与处理系统控制有机物污染土壤堆体的含水率，并对堆体进行抽气，使其处于厌氧状态，实现卤代有机污染物的还原脱卤。对于非卤代污染物，可以省略初期的抽气和厌氧修复，直接进入S6。

S6：当土壤中的污染物完成厌氧还原脱氯后，抽净堆体的中的残余气体，通过渗沥液循环与处理系统注入好氧微生物菌剂及营养液，同时抽注气与废气处理系统对堆体进行注气，使其处于好氧状态。在好氧降解过程中，定期对堆体中产生的气体二氧化碳和低分子量挥发性有机污染物进行抽提处理，以提高污染物挥发效率，抽吸出的气体经废气去除组件43处理达标后排放。修复过程中产生的渗沥液经达标后排放或回用。

S7：修复完成后，关闭风机42，并检验堆体中污染土壤是否达标。如未达标，则重复S4-S6的过程。

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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种有机物污染土壤的修复装置，其特征在于，用以将有机物污染土壤堆体的废气进行抽气或注气的抽注气机构，所述抽注气机构包括依次连通的抽注气管、风机和废气去除组件，所述抽注气管用以安装在所述有机物污染土壤堆体内。

2.根据权利要求1所述修复装置，其特征在于，所述抽注气管安装在有机物污染土壤堆体内的上部和/或下部。

3.根据权利要求1所述修复装置，其特征在于，还包括用以承放待处理的有机物污染土壤堆体的防渗结构；

所述防渗结构包括混凝土地坪层、下柔性防渗层、过滤层、土工织物层、上柔性防渗层、侧柔性防渗层；所述混凝土地坪层、下柔性防渗层、过滤层、土工织物层、上柔性防渗层由下至上依次叠置；

所述土工织物层用以覆于所述有机物污染土壤堆体的底面，所述上柔性防渗层用以覆于所述有机物污染土壤堆体的顶面，所述侧柔性防渗层用以覆于所述有机物污染土壤堆体的侧面，所述下柔性防渗层用以覆于所述过滤层的底面。

4.根据权利要求3所述修复装置，其特征在于，所述混凝土地坪层为呈四周低、中间高的混凝土硬化体。

5.根据权利要求3所述修复装置，其特征在于，所述混凝土地坪层的外周配置有相互连通的渗沥液收集沟和渗沥液收集井，所述渗沥液收集沟用以将从所述有机物污染土壤堆体渗出的渗沥液排入渗沥液收集井。

6.根据权利要求5所述修复装置，其特征在于，还包括用以将所述渗沥液收集井所收集的渗沥液输运至所述有机物污染土壤堆体的渗沥液循环机构，所述渗沥液循环机构包括沿渗沥液流动方向依次连通的处理池、储水箱、布水板，所述布水板用以为所述有机物污染土壤堆体补水，所述处理池用以连通渗沥液收集井。

7.根据权利要求6所述修复装置，其特征在于，所述布水板安装在有机物污染土壤堆体内部的上部位置。

8.根据权利要求6所述修复装置，其特征在于，还包括用以监测有机物污染土壤堆体的监测机构，所述监测机构包括电连接的传感器和计算机，所述传感器包括用以采集有机物污染土壤堆体的水分含量的水分传感器、用以采集有机物污染土壤堆体的温度的温度传感器、用以采集有机物污染土壤堆体的气体含量的气体传感器。

9.根据权利要求8所述修复装置，其特征在于，所述监测机构还包括用以采集所述渗沥液收集井的液位的液位传感器。

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