[发明专利]一种污染土壤的原位微波修复方法与设备

说明书

技术领域

本发明属于土壤修复技术，涉及一种污染土壤的原位修复方法与设备，主要适用于工业点源污染场地的修复。

背景技术

随着经济的高速发展，场地污染在我国越来越严重，成为无法忽视的环境问题。我国工业企业80％集中在城市。石油、化工、农药、矿山、印刷、建材、喷涂等各行各业在生产的同时都会产生大量的污染物。各行业场址内堆置和排放的污染物造成了严重的场地污染。废弃污染场地中的各种污染物如不经处置或处理不当，必将对周边的生态环境和人类健康造成不利影响。

在污染场地修复方面，欧美等发达国家起步较早，目前已经拥有先进、成熟、多样化的成套污染场地修复技术和工程实践经验。相比之下，我国土壤修复技术整体起步较晚，目前关于危险废物污染土壤的治理方法还很少，主要依靠引进国外的技术，费用昂贵且适用性差。与此同时，我国除了少数试点项目以外，基本上还没有开展污染场地的治理修复工作。因此，针对我国化工场地污染复杂而严重的现状，研究和开发具有自主知识产权的经济、高效、简洁、快速的场地修复方法和设备显得十分必要。现有的土壤修复技术，大部分均为异位修复技术，需花费大量人力物力进行挖掘和运输工作，增加了处理成本和人员暴露风险。因此，开发一种土壤的原位修复技术和设备具有良好的经济和社会意义。

近年来微波技术作为一项新的污染土壤修复技术，已经有较多的研究。微波用于土壤修复，不仅能处理挥发性、半挥发性的有机物(如卤代烃、多环芳烃、多氯联苯等)，还能处理重金属等非挥发性物质。目前国外已有人做过微波修复土壤中有机溶剂、多环芳香烃、多氯联苯和重金属等的研究，处理效果较好。但大部分研究都集中在微波对污染土壤的异位修复，重点进行了污染土壤修复效果和机理的实验室研究，没有对修复技术的系统性及工业化进行探讨。

发明内容

本发明的目的是开发一种污染土壤的原位微波修复的方法，该方法可以对不同的污染物进行处理，使污染土壤得到修复，减少对生态环境和人类健康的影响；本发明还提供了使用该方法的设备，该设备具有体积小、操作方便和通用性强的特点。

本发明提供的污染土壤的原位微波修复方法，其步骤包括：

第1步：首先对污染场地的表层土壤进行翻松，去除大块杂物，使土壤颗粒较为均匀，依据土壤中污染物的性质加入微波吸收剂，并将其与土壤混合均匀；

第2步：依据土壤中污染物的性质采用下述方式对土壤进行微波辐照处理：

对于含挥发性/半挥发性有机物的污染土壤，微波功率为0.6kW-5kW，微波时间控制在5min-30min；

对于含易分解有机物的污染土壤，微波功率为0.6kW-60kW，微波时间控制在5min-30min；

对于含难挥发性污染物的污染土壤，微波功率选用5kW-60kW，微波时间控制在30min-120min。

本发明提供的污染土壤的原位微波修复设备，其特征在于：微波发生器安装在移动式微波箱体内，辐射器通过波导与微波发生器相连，辐射器的辐射口位于微波箱体底部的开口处，移动式微波箱体上安装有与微波发生器电连接的控制器；移动式微波箱体底部围有能够拆卸的微波屏蔽罩。

本发明所提出的污染土壤的原位微波修复的方法与设备，微波辐射器是用镁、锌、铝、镍的轻金属合金材料制作成的喇叭形筒状物，其断面为多边形或圆形，此方式可使微波发生器发射出的微波能以较佳的匹配和较小的反射耦合传送到被处理的土壤上，形成较佳的微波功率传输和耦合，并保证作用于土壤上的微波的均匀性；对于小面积的点源污染，可采用单一微波修复设备进行修复；对于较大面积污染场地，可采用若干个微波修复设备同时进行处理。具体而言，本发明的优点在于：

(1)采用可移动装置，能方便地采用微波发生器发出的微波使土壤中的污染物被挥发、降解或固定，有效地实现污染场地的原位土壤修复；

(2)可根据不同的污染场地和污染物对象，设置不同的微波发生器功率，操作灵活；

(3)修复对象范围广，对多种类型的污染场地，包括挥发性、半挥发性的有机物和重金属等非挥发性物质污染的场地进行原位修复；

(4)对于小面积的点源污染，可采用单一微波修复设备进行修复；对于较大面积污染场地，可采用若干个微波修复设备同时进行处理；

(5)具有设备体积小、操作方便、通用性强等优点，对污染土壤处理快速高效，同时不污染环境，不带来新的二次污染，降低污染场地对人类健康的影响。

附图说明

附图1为污染土壤的原位微波修复设备的结构示意图。

具体实施方式