[发明专利]一种利用亚临界水萃取修复石油烃污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油烃污染土壤的无害化修复方法，具体涉及利用亚临界水萃取技术修复石油烃污染土壤的方法。 

背景技术

石油烃类污染物引起的土壤污染问题日前已成为环保领域重点关注的问题之一。其常见的污染途径包括油罐泄漏、油井泄漏、冶炼废物倾倒和机械设备润滑油的泄漏和倾倒。润滑油是一类典型的污石油烃污染物，当其进入土壤环境后可降低农作物种子的发芽率，威胁土壤中微生物的活性，甚至是人体健康。 

例如，公开号为公开号为CN 1785540A的中国发明专利申请公开了一种石油烃污染土壤的异位生物修复方法，其特征在于该方法包括如下步骤：1)将石油烃污染土壤和水以水土比为3～5∶1混合，加入生物反应器中；加入含N、P、K的无机盐营养物质，调节反应器内的元素比例，保持C∶N∶P∶K＝90～110∶8～10∶1～2∶2～4；在生物反应器中同时接种具有石油烃降解能力的真菌和细菌；真菌采用孢子悬浮液接种，孢子悬浮液浓度为103～106个/m1，接种量为1～10ml/L；细菌采用扩增培养菌液接种，扩增培养菌液浓度为106～1012个/ml，细菌接种量为1～10ml/L；2)在温度为25℃～30℃，通气量为0.002～0.008m/s条件下，以2～12小时为周期，将反应器搅拌浆的转速在20～40rpm和110～150rpm之间进行周期性的改变；在周期性的操作过程中，达到真菌和细菌在生物反应器内协同降解石油烃的作用。 

亚临界水是指水温度稍低于374.2℃，压力稍低于22.1MPa，即接近临界状态的水。其常被应用于植物、药物、食物有效成分的萃取，主要是利用水在温度和压力较高的条件下其极性降低，可萃取出非极性化合物的特性。 

例如，公开号为CN1820771A的中国发明专利申请公开了一种亚临界 水提取中药丹参中脂溶性成分的方法，将中药丹参粉碎成颗粒装入提取釜中，然后通过高压泵将预热水泵入提取釜中，提取釜操作压力为5～30MPa,提取釜操作温度为100～300℃，提取时间为5～120分钟，分离得到高温提取液,将其冷却至100℃以下即可。 

公开号为CN102617655A的中国发明专利申请公开了一种亚临界水提取橄榄多酚的方法，该方法以预处理后的橄榄果肉为原料，以水为溶剂，控制萃取压力5～10MPa、萃取温度200～270℃、萃取时间20～60分钟，冷却后，过滤、浓缩，再通过大孔树脂层析柱进行分离纯化，洗脱液经真空浓缩、冷冻干燥得到酚类含量在85％以上的橄榄多酚产品，且产品无毒。 

发明内容

本发明提供了一种利用亚临界水萃取修复石油烃污染土壤的方法，避免传统化学萃取剂修复存在易燃、二次污染风险的问题，也可以规避微生物修复周期长、条件限制大等缺点；此外，从工程实际应用出发，本发明通过设置优化的静态萃取和动态萃取循环，既进一步提高了石油烃的萃取率、节省了亚临界水的使用量，又减少了后续石油烃废水的处置量。 

一种利用亚临界水萃取修复石油烃污染土壤的方法，包括如下步骤： 

(1)将石油烃污染土壤置于萃取釜内，压力提升至3Mpa～10Mpa，开启萃取釜的进料阀和出料阀，将亚临界水持续通过萃取釜，与石油烃污染土壤反应进行动态萃取； 

(2)动态萃取达到设定时长后关闭萃取釜的进料阀和出料阀开始静态萃取； 

静态萃取达到设定时长后再开启萃取釜的进料阀和出料阀开始动态萃取，步骤(1)和步骤(2)交替循环进行直至石油烃污染土壤中石油烃的浓度达到设定值。 

本发明采用亚临界水萃取技术修复石油烃污染土壤可以较好的避免传统化学萃取剂修复存在易燃和二次污染风险的问题，也可以规避微生物修复周期长、条件限制大等缺点；相比单纯的动态和静态萃取工艺，本发明通过优化的动-静态萃取循环方式，既进一步提高了石油烃的萃取率、节省了亚临界水的使用量，又减少了后续含石油烃废水的处置量。 

作为优选，动态萃取和静态萃取时萃取釜内的温度控制在200℃～320 ℃；进一步优选控制在250℃～300℃。 

作为优选，每次循环动态萃取的时间为8min～30min；每次循环静态萃取的时间为8min～30min；动态萃取和静态萃取两种方式之间反复循环3次～8次；动态萃取和静态萃取两种方式总萃取时长为80min-200min。 

进一步优选，每次循环动态萃取的时间为15min～25min；每次循环静态萃取的时间为15min～25min；动态萃取和静态萃取两种方式之间反复循环3次～8次；动态萃取和静态萃取两种方式总萃取时长为80min-200min。