[发明专利]一种有机污染土壤的异位生物堆气相抽提/生物通风修复装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于环境有机污染物修复技术领域，具体涉及的是一种有机污染土壤的异位生物堆气相抽提/生物通风修复装置和方法。

背景技术

土壤作为人类生态环境的重要组成部分，随着城市化速度加快和现代工农业的快速发展，城市规划置换出来的冶炼、有机化工工业搬迁场地越来越多，由于生产活动中“跑冒滴漏”现象造成的有机污染物进入土壤，不仅破坏了土壤本身的生态系统，甚至对地下水资源也构成威胁；另外石油开采、冶炼、使用和运输过程的污染和泄漏及含油废水的排放等对土壤的污染也已成为当前国际土壤生态环境保护与治理的焦点问题，日益引起国内外环境领域的广泛关注与重视。

挥发性有机污染物进入土壤后使土壤的理化性质发生变化，改变土壤质量，影响土壤微生物的活性，低农作物和植物造成危害，对人体健康造成严重威胁。针对这种挥发性有机污染物的治理，往往采用物理抽提或者化学氧化等方法去除，但这样的处理由于有化学反应发生，容易造成二次污染，物理抽提往往会出现“拖尾”现象，导致污染物不能有效地被去除。我们提出土壤气相抽提(物理处理方法)和生物通风(生物修复方法)耦合联用的装置和方法对挥发性有机物进行处理，具有应用范围广、操作灵活且费用低、不造成二次污染等优点，在挥发性有机污染土壤的修复治理方面具有很好的应用前景。

发明内容

本发明针对挥发性有机污染土壤快速修复的现实需求，提出了一种有机污染土壤的异位生物堆气相抽提/生物通风修复装置和方法，利用物理处理和生物修复方法进行联用，针对石油烃类污染土壤中的挥发性有机污染物和可生物降解有机污染物，进行异位生物堆修复应用，实现土壤质量改善和净化后安全再利用。

本发明采用的技术方案为：一种有机污染土壤的异位生物堆气相抽提/生物通风修复装置，具体的方案为：装置包括生物堆、通气模块、污染物监测模块、尾气处理模块、滴灌模块、渗滤液收集模块和供电控制系统。通气模块与污染物监测模块连接，分布于生物堆体土壤中；尾气处理模块与通气模块连接，滴灌模块分布于生物堆体顶部，渗滤液收集模块分布于生物堆体周围，供电控制系统与通气模块连接。

其中，所述生物堆为将挥发性有机物及可生物降解有机物复合污染土壤挖离污染区域后放置成一定形状的堆体，堆体土方量约200m³，生物堆高度不超过2m，堆体底部为水泥板层，设有1mm厚HDPE防渗膜，上铺有30cm粘土层，防止气体短路。

其中，所述通气模块包括高压漩涡气泵、气液分离器、抽气井兼做通气井。高压漩涡气泵一端与供电控制系统连接，一端与气液分离器连接，气液分离器另一端与抽气井/通风井连接。

其中，所述污染物监测模块包含土壤气体取样器和压力、土壤气体和CO₂/O₂采样孔、监测井等。尾气处理模块主要为活性炭吸附罐，进气口位于活性碳吸附罐。滴灌模块主要为供药罐和滴灌软管，用于调节土壤水分、添加营养物质和微生物。渗滤液收集模块配合滴灌模块使用，用于异位生物堆体土壤中渗滤液的收集。

其中，通气模块还包括气体流量计、节流阀、单向阀。所述气体流量计、节流阀位于高压涡旋气泵与气液分离器之间。单向阀位于高压涡旋气泵与尾气处理模块之间。

其中，高压涡旋气泵为吹吸双功能。

其中，所述抽气井兼做通气井为隙缝式水平筛管，外部包覆不锈钢滤网。

其中，抽气井兼做通气井外部包括还滤料层，滤料主要为石英砂、砾石，位于不锈钢滤网包覆的隙缝式水平筛管外。

其中，抽气井兼做通气井井口设压力表和气体采样孔，通过流量计与通气模块连接，另一端用管帽封口。