[发明专利]一种降低机械通风修复工艺土壤中挥发性有机污染物残留的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种修复污染土壤的方法，特别涉及一种降低机械通风修复工艺土壤中挥发性有机污染物残留的方法。

背景技术

机械通风工艺（Mechanical Soil Aeration）是一种操作简单、效果好、成本低的土壤修复技术，特别适合大型挥发性有机物污染场地的土壤修复，尤其值得指出的是，该技术十分经济，特别适合于对高昂土壤修复成本难以接受的广大发展中国家推广应用。

该工艺在密闭的修复大棚内利用机械扰动污染土壤、通过强制对流通风等手段，强化土壤中挥发性有机化合物的逸出，并通过污染气体收集和处理达到修复挥发性有机污染土壤的目的。但该方法在实际应用过程中，在修复后期会出现较为严重的“拖尾现象”，特别是在某些极端条件下（如低温、土壤含水率高、土壤粘性大等），拖尾现象更为明显。

拖尾不仅会极大地延长修复时间，降低修复效率，还会导致土壤中污染物过高浓度的残留，无法满足场地修复目标值的要求，严重影响该技术的应用。我们的前期现场中试结果表明：在土壤温度较高的情况下（春秋季和夏季，土壤温度高于14℃），经过近80小时的修复，土壤中污染物的浓度可达到土壤修复目标值的要求；而在冬季，气温和土壤温度较低（土温低于5℃），在这种情况下，虽经约615小时的修复，土壤中污染物浓度仍然维持在较高的浓度，出现拖尾现象，且未达到该场地修复目标值的要求。

目前，已经有单位或个人开展了一些有关有机污染土壤修复技术的研究。专利CN102974608 A公开了一种有机污染土壤化学强化修复方法，该修复方法开始就向有机污染土壤中加入生石灰，通过利用化学反应放出的热量和机械翻筛作用共同促进污染物的挥发，然后再利用真空风机的强制抽提，使含有污染物的气体通过布袋除尘和活性炭吸附处理，使尾气达标排放，最终实现污染土壤修复的目标, 但是该方法生石灰的添加量为污染土壤重量的10%-15%，有文献研究当生石灰添加比例超过10％时，会导致更毒副产物的形成（Ko et al., 2010; Ko et al., 2011）。为了防止更毒副产物的生成，必须减少生石灰的添加量，但是对温度低、粘性大和含水率高的土，少量的生石灰可能无法拖尾效应。专利CN1290632C 公开了一种挥发性和半挥发性有机污染土壤场外治理工艺及装置，通过将土壤从场地中挖掘出并填入一容器内，利用电加热和真空抽提促使吸附在土壤中的污染物挥发，随气相带走，最终实现土壤修复的目标，但是该工艺电加热耗电量巨大，成本较高。专利CN1185055C 公开了一种污染土壤蒸汽处理方法及装置，该方法通过将污染土壤在一容器中配置成泥浆，利用泥浆泵将泥浆泵入高压反应器，电加热至200-300℃，使多环芳烃污染物从土壤中脱附，进入水蒸气，净化后的土壤由分离器分离，排出；多环芳烃类污染物和水蒸气冷凝，经液液分离器分离排出，最终实现污染土壤的修复。该方法的缺点在于土壤配置成泥浆需要耗费大量的水，并且加热高压反应器内的泥浆时耗能巨大，大量的能量用于加热水分，导致能源浪费。专利CN102139277A 公开了一种用于污染土壤的低温解吸修复工艺，该工艺首先将污染土壤运至工作车间，然后通过对土壤进行多次翻堆，是土壤中的污染物挥发至气相中，最后利用真空风机将气体抽至尾气处理系统进行处理，最终实现污染土壤的修复。该工艺具有低能耗、操作简单的优点，但是该工艺处理污染物的范围小，仅限于常温下易挥发的组分。                                                                                                                                                                                                                                                                                

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种降低机械通风修复工艺土壤中挥发性有机污染物残留的方法，该方法不仅可以明显缓解或消除土壤中污染物的拖尾效应、缩短修复周期、进一步降低土壤中污染物的残留浓度，而且需要添加的生石灰量也明显减少，节约强化处理的成本。