TW201436842A - 清除土壤石油污染之方法及其裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種清除土壤石油污染之方法，主要係於一攪拌桶內部灌注受石油污染之土壤；於該攪拌桶內部灌注溫度至少攝氏40度之熱水；且該灌注之熱水管路與該攪拌桶係呈切線方向進入該攪拌桶內；以令該進入之熱水在攪拌桶內形成旋轉之水流；對該攪拌桶內部進行攪拌；令該熱水使油污懸浮，而使土壤沉澱。使熱水和石油有很好的接觸傳熱功能並分解出石油。

Description

清除土壤石油污染之方法及其裝置

本項發明係關於一種環保方法與裝置，尤指一種清除土壤石油污染之方法及其裝置。

於長期製造石油的地區或石油儲存所，皆會發生石油污染土壤事件發生，石油含有毒性物質，依照我國土壤污染的管制標準值，石油應控制在1000ppm/kg以下，而目前被污染區土壤之石油含量有高達數萬ppm/kg，甚至有數十萬ppm/kg者。依照目前一般商業上對石油的除污處理方法，除以生物復育技術外，皆會有二次污染物產生。而以生物復育技術，利用生化細菌(BioMicrobes)類分解的方法衰減降低控制石油值，惟生化細菌(BioMicrobes)受天氣溫度、空氣濕度、水份及其他生化細菌存活環境條件需求之限制，效果不彰，分解程度易呈飽和並且速度緩慢，缺乏時效功能與經濟效果。另外一種移除污染土壤石油之方法，係「燃燒熱脫法」，惟此類「燃燒熱脫法」燃料燃燒熱後其廢氣會夾帶相當百分比的未完全燃燒之石油氣體等被排放於大氣製造二次空氣污染。再者廢氣中存有戴奧辛，製造二次空氣污染，且燃燒過後之污泥成品將岩石化，失去土壤原有的自然肥份資源，仍存有其不足之處。

為解決既有清除土壤中總石油碳氫化合物之方法之不足，本發明提供一種應用熱水和受石油污染之土壤混合在一起攪拌的新方法移除 石油含量(即總石油碳氫化合物)。

本項新發明的方法不僅可以有效降低污染土壤中的總石油碳氫化合物含量，使達到國家安全標準，更進一步可藉本項新發明的方法回收再提煉該項總石油碳氫化合物為二次利用及土壤資源回收再利用的雙重目的。

為達到上述目的，設計一種清除土壤石油污染之方法，其步驟至少包括：A.於一攪拌桶內部灌注受石油污染之土壤；B.於該攪拌桶內部灌注溫度至少攝氏40度之熱水；且該灌注之熱水管路與該攪拌桶係呈切線方向進入該攪拌桶內；以令該進入之熱水在攪拌桶內形成旋轉之水流；C.對該攪拌桶內部進行攪拌；D.令該熱水使油污懸浮，而使土壤沉澱。

更具體說明，該攪拌桶為一圓形攪拌桶，桶內附設阻尼擋板，並於桶內建立旋轉水場，投入石油污泥原料於攪拌桶水場中，污泥將受水場旋轉離心力作用撞擊攪拌桶的阻尼擋板，粉碎污泥的塊狀顆粒成為污泥水，使熱水和石油有很好的接觸傳熱功能並分解出石油。

選在適當的時段，停止攪拌桶水場的旋轉，讓熱水和污泥水漿，在靜態中按各自不同比重的物理特性的排序，分成三層獨立物液位的結合體。如此熱水將石油與土壤泥漿完全分開，而熱水的液位高度會等於石油和土壤泥漿的垂直距離，達到石油清除及石油回收的方法。且本項發明經清除後之石油可以回收再提煉為燃油，污泥還原為自然土壤資源再利用，無二次污染。沒有危害副產品存在。能於現場開挖，現場施作，現場回填，不必開發第二處理現場，降低運輸費用，經濟性高，運轉溫度低， 安全性高，技術先進。

(1)‧‧‧阻尼擋板

(11)‧‧‧原料投入口

(A)‧‧‧循環水管路

(2)‧‧‧攪拌桶

(22)‧‧‧溢流口

(A6)‧‧‧水量調節閥

(A7)‧‧‧循環水幫浦

(A8)‧‧‧自動溫度控制器

(A9)‧‧‧進水口

(A10)‧‧‧補水口

(B)‧‧‧熱水管路

(B6)‧‧‧水量調節閥

(B7)‧‧‧水幫浦

(B8)‧‧‧自動溫度控制器

(B9)‧‧‧進水口

(B10)‧‧‧補水口

(3)‧‧‧土壤排放口

(4)‧‧‧土壤排放管

(C)‧‧‧沉澱池

(C40)‧‧‧第一分池

(C42)‧‧‧漂浮物擋板

(C43)‧‧‧第二分池

(C44)‧‧‧土壤擋板

(C45)‧‧‧第三分池

(C46)‧‧‧幫浦

(C47)‧‧‧淨水池

(C48)‧‧‧連通管

(C49)‧‧‧隔離套管

第一圖係本發明之攪拌桶平面圖

第二圖係第一圖A-A’剖面圖

第三圖係本發明沉澱池頂視圖

第四圖為本發明沉澱池A-A’剖面圖

第五圖為本發明之方法流程圖

以下透過圖式說明本發明之內容、特點與實施例，俾使貴審查委員對於本案有更進一步之了解。

請參閱第一圖配合第二圖所示，本發明先設計一種清除土壤石油污染之系統，包括：

一攪拌桶(2)，該攪拌桶(2)內部設一原料投入口(11)。且該攪拌桶(2)內緣設有至少一個阻尼擋板(1)(實際之設置不限數量)，且該攪拌桶(2)外部設有一循環水管路(A)，該循環水管路(A)設有一循環水幫浦(A7)，且該循環水幫浦(A7)藉由一補水口(A10)與一進水口(A9)分別與該攪拌桶(2)內部相通；且該攪拌桶(2)設有一熱水管路(B)，該熱水管路(B)設有一水幫浦(B7)，且該水幫浦(B7)藉由一補水口(B10)與一進水口(B9)分別與該攪拌桶(2)內部相通。且該灌注之熱水管路(B)與該攪拌桶(2)係呈切線方向進入該攪拌桶(2)內；以令該進入之熱水在攪拌桶(2)內形成旋轉之水流。較佳係該循環水管路(A)同樣與該攪拌桶(2)係呈切線方向進入該攪拌桶(2)內；以令該進入之熱水在攪拌桶(2)內形成旋轉之水流。

且該熱水管路(B)、循環水管路(A)各別不限一組。

其中該循環水管路(A)與熱水管路(B)分別設有一水量調節閥(A6)、(B6)作為調節水量。

其中該循環水管路(A)與熱水管路(B)分別設有一自動溫度控制器(A8)、(B8)作為調節水溫。

其中該攪拌桶(2)底部設有一土壤排放口(3)以及土壤排放管(4)作為排放脫離石油後之土壤。

且請參閱第三圖與第四圖所示，該土壤排放管(4)與一沉澱池(C)藉一隔離套管(C49)連通，作為土壤之後續沉澱與處理。

該沉澱池(C)內部設一漂浮物擋板(C42)以及一土壤擋板(C44)，並藉由該漂浮物擋板(C42)以及土壤擋板(C44)區隔該沉澱池(C)內成為第一分池(C40)、第二分池(C43)、第三分池(C45)。該漂浮物擋板(C42)設於該第一分池(C40)與第二分池(C43)之間，下方容許兩池相通，以阻擋較輕之殘留懸浮物。該土壤擋板(C44)設於該第二分池(C43)與第三分池(C45)之間，上方容許兩池相通，以土壤較重之特性，容許土壤中所含之水分由第二分池(C43)溢流(overflow)至第三分池(C45)。

該第三分池(C45)與一淨水池(C47)之間設一連通管(C48)，且該淨水池(C47)設一幫浦(C46)作為唧取該第三分池(C45)之水至該淨水池(C47)之動力。

本發明之具體之操作步驟：請參閱第五圖所示之流程，並配合第一圖、第二圖、第三圖與第四圖所示。

A.於一攪拌桶(2)內部設一原料投入口(11)灌注受石油污染之土壤；基本上因為土壤整體比重較高會下沉。

B.於該攪拌桶(2)內部灌注溫度至少攝氏40度之熱水；且該灌注之熱水管路(B)與該攪拌桶(2)係呈切線方向進入該攪拌桶(2)內；以令該進入之熱 水在攪拌桶(2)內形成旋轉之水流；C.對該攪拌桶(2)內部進行攪拌；D.令該熱水使油污懸浮，而使土壤沉澱。

進一步說明，本發明更可以於該攪拌桶(2)外部設有一循環水管路(A)，該循環水管路(A)設有一循環水幫浦(A7)，且該循環水幫浦(A7)藉由一補水口(A10)與一進水口(A9)分別與該攪拌桶(2)內部相通；且該攪拌桶(2)設有一熱水管路(B)，該熱水管路(B)設有一水幫浦(B7)，且該水幫浦(B7)藉由一補水口(B10)與一進水口(B9)分別與該攪拌桶(2)內部相通。較佳係該循環水管路(A)同樣與該攪拌桶(2)係呈切線方向進入該攪拌桶(2)內；以令該進入之熱水在攪拌桶(2)內形成旋轉之水流。

實際操作時可以先啟動循環水幫浦(A7)打水，水從攪拌桶(2)經水量調節閥(A6)經循環水幫浦(A7)，以及自動溫度控制器(A8)，由補水口(A10)與進水口(A9)與攪拌桶(2)內部相通循環回流到攪拌桶(2)。

且該灌注之熱水管路(B)與該攪拌桶(2)係呈切線方向進入該攪拌桶(2)內；以令該進入之熱水在攪拌桶(2)內形成旋轉之水流。較佳係該循環水管路(A)同樣與該攪拌桶(2)係呈切線方向進入該攪拌桶(2)內；以令該進入之熱水在攪拌桶(2)內形成旋轉之水流。使得土壤在攪拌桶(2)內之旋轉水場的亂流而隨之旋轉，並在攪拌桶(2)內撞擊到阻尼擋板(1)，使土壤中之塊狀顆粒容易被粉碎而直接與熱水接觸，石油因此而降低其黏稠度，加上該污泥漿在攪拌桶(2)水場的旋轉離心力，迫使污泥中石油和土壤分離，轉換成熱水、石油和土壤三種物質的混合石油污泥水漿。

待攪拌桶(2)運轉到適度時段，可以停止循環水幫浦(A7)，讓攪拌桶(2)內水漿靜止。石油比重最小，浮出水面，土壤比重較重沉於水下，而中間的熱水液位高度等於石油與土壤間的間隔垂直距離，達到清除 土壤石油污染效果。

石油浮出水面可以從攪拌桶(2)所設置之溢流口(22)吸取回收再提煉為燃油。經沉澱的土壤(成泥漿狀)則經由攪拌桶(2)底部之該土壤排放管(4)與一沉澱池(C)藉一隔離套管(C49)連通，並隔離該泥漿流入時發生的水波，作為土壤之後續沉澱與處理成為自然土壤資源再利用。

該沉澱池(C)內部設一漂浮物擋板(C42)以及一土壤擋板(C44)，並藉由該漂浮物擋板(C42)以及土壤擋板(C44)區隔該沉澱池(C)內成為第一分池(C40)、第二分池(C43)、第三分池(C45)。該漂浮物擋板(C42)設於該第一分池(C40)與第二分池(C43)之間，下方容許兩池相通，以阻擋較輕之殘留懸浮物。該土壤擋板(C44)設於該第二分池(C43)與第三分池(C45)之間，上方容許兩池相通，以土壤較重之特性，容許土壤中所含之水分由第二分池(C43)溢流(overflow)至第三分池(C45)。

該第三分池(C45)與一淨水池(C47)之間設一連通管(C48)，且該淨水池(C47)設一幫浦(C46)作為唧取該第三分池(C45)之水至該淨水池(C47)之動力。

該土壤泥漿經沉澱脫水後成為自然土壤資源，回收再利用。而水則穿過漂浮物擋板(C42)再越過土壤擋板(C44)的頂端到第三分池(C45)成為淨化水，流到淨水池(C47)回收等待再利用。

綜上所述，本發明確實符合產業利用性，且未於申請前見於刊物或公開使用，亦未為公眾所知悉，且具有非顯而易知性，符合可專利之要件，爰依法提出專利申請。

上述所陳，為本發明產業上一較佳實施例，舉凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化，皆屬本案訴求標的之範疇。

Claims (13)

1. 一種清除土壤石油污染之方法，其步驟至少包括：A.於一攪拌桶內部設一原料投入口灌注受石油污染之土壤；B.於該攪拌桶內部灌注溫度至少攝氏40度之熱水；且該灌注之熱水管路與該攪拌桶係呈切線方向進入該攪拌桶內；以令該進入之熱水在攪拌桶內形成旋轉之水流；C.對該攪拌桶內部進行攪拌；D.令該熱水使油污懸浮，而使土壤沉澱。
2. 如申請專利範圍第1項所述之清除土壤石油污染之方法，且該攪拌桶外部設有一循環水管路，該循環水管路設有一循環水幫浦，且該循環水幫浦藉由一補水口與一進水口分別與該攪拌桶內部相通；且該循環水管路與該攪拌桶係呈切線方向進入該攪拌桶內；以令該進入之循環熱水在攪拌桶內形成旋轉之水流。
3. 如申請專利範圍第1項所述之清除土壤石油污染之方法，其中該攪拌桶連通一沉澱池，其中該攪拌桶與該沉澱池藉一隔離套管連通。
4. 如申請專利範圍第3項所述之清除土壤石油污染之方法，其中該沉澱池內部設一漂浮物擋板以及一土壤擋板，並藉由該漂浮物擋板以及土壤擋板區隔該沉澱池內成為第一分池、第二分池、第三分池，該漂浮物擋板設於該第一分池與第二分池之間，下方容許兩池相通，藉以阻擋較輕之殘留懸浮物，該土壤擋板設於該第二分池與第三分池之間，上方容許兩池相通，藉以土壤較重之特性，容許土壤中所含之水分由第二分池溢流至第三分池。
5. 如申請專利範圍第4項所述之清除土壤石油污染之方法，其中該第三分池與一淨水池之間設一連通管，且該淨水池設一幫浦作為唧取該第三分 池之水至該淨水池之動力。
6. 一種清除土壤石油污染之裝置，包括：一攪拌桶，該攪拌桶內部設一原料投入口，且該攪拌桶內緣設有至少一個阻尼擋板，且該攪拌桶設有一熱水管路，該熱水管路設有一水幫浦，且該水幫浦藉由一進水口分別與該攪拌桶內部相通，且該熱水管路與該攪拌桶係呈切線方向進入該攪拌桶內；以令該進入之熱水在攪拌桶內形成旋轉之水流。
7. 如申請專利範圍第6項所述之清除土壤石油污染之裝置，且該攪拌桶外部設有一循環水管路，該循環水管路設有一循環水幫浦，且該循環水幫浦藉由一補水口與一進水口分別與該攪拌桶內部相通；且該循環水管路與該攪拌桶係呈切線方向進入該攪拌桶內；以令該進入之循環熱水在攪拌桶內形成旋轉之水流。
8. 如申請專利範圍第6項所述之清除土壤石油污染之裝置，其中該熱水管路設有一水量調節閥。
9. 如申請專利範圍第6項所述之清除土壤石油污染之裝置，其中該熱水管路設有一自動溫度控制器。
10. 如申請專利範圍第6項所述之清除土壤石油污染之裝置，其中該攪拌桶設有一土壤排放口。
11. 如申請專利範圍第6項所述之清除土壤石油污染之裝置，其中該攪拌桶連通一沉澱池，其中該攪拌桶與該沉澱池藉一隔離套管連通。
12. 如申請專利範圍第11項所述之清除土壤石油污染之裝置，其中該沉澱池內部設一漂浮物擋板以及一土壤擋板，並藉由該漂浮物擋板以及土壤擋板區隔該沉澱池內成為第一分池、第二分池、第三分池，該漂浮物擋板設於該第一分池與第二分池之間，下方容許兩池相通，藉以阻擋較輕之殘留懸浮物，該土壤擋板設於該第二分池與第三分池之間，上方容許兩 池相通，藉以土壤較重之特性，容許土壤中所含之水分由第二分池溢流至第三分池。
13. 如申請專利範圍第12項所述之清除土壤石油污染之裝置，其中該第三分池與一淨水池之間設一連通管，且該淨水池設一幫浦作為唧取該第三分池之水至該淨水池之動力。